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Anlaufwiderstand in Hochvolt-MOS als Feldplatte integriert

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018456D
Original Publication Date: 2002-Sep-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 1 page(s) / 495K

Publishing Venue

Siemens

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Martin Feldtkeller: AUTHOR

Abstract

Bei Schaltnetzteilen mit einer Steuerschaltung und mindestens einem Hochvolt-MOSFET (Hochvolt- Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) oder IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) be- steht die Steuerschaltung aus Niedervolt- Bauelementen und kann nicht direkt aus der Ein- gangsspannung des Schaltnetzteils betrieben werden. Deshalb muss die Steuerschaltung aus einer Sekun- därwicklung des Schaltnetzteil-Transformators ver- sorgt werden, wobei jedoch ein Anlaufwiderstand bzw. eine Anlaufstromquelle erforderlich ist, um direkt nach dem Einschalten des Netzteils einen Kondensator aufzuladen, der die Steuerschaltung mit Energie versorgt, bis die Sekundärwicklung die Versorgung übernehmen kann.

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Bauelemente

Anlaufwiderstand in Hochvolt-MOS als Feldplatte integriert

Idee: Martin Feldtkeller, München

Bei  Schaltnetzteilen  mit  einer  Steuerschaltung undmindestens einem  Hochvolt-MOSFET  (Hochvolt-Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)oder IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) be-steht die Steuerschaltung aus Niedervolt-Bauelementen  und  kann  nicht  direkt  aus der Ein-gangsspannung des Schaltnetzteils betrieben werden.Deshalb muss die Steuerschaltung aus einer Sekun-därwicklung  des  Schaltnetzteil-Transformators ver-sorgt  werden,  wobei  jedoch ein Anlaufwiderstandbzw. eine  Anlaufstromquelle  erforderlich  ist,  umdirekt  nach  dem  Einschalten  des  Netzteils einenKondensator aufzuladen, der die Steuerschaltung mitEnergie  versorgt,  bis  die  Sekundärwicklung dieVersorgung übernehmen kann.

Bisher wird der Anlaufwiderstand als diskretes Bau-teil zwischen der Eingangsspannung und der Versor-gung der Steuerschaltung realisiert. Zur Einsparungvon Verlustleistung wird der Strom durch den An-laufwiderstand durch  einen  als  Sourcefolger  ge-schalteten Hochvolt-MOSFET verstärkt, so dassWiderstandswerte zwischen 2MΩ und 10MΩ nötigsind. Der anfangs hohe Drainstrom des Sourcefolgerswird nach erfolgreichem Anlauf abgeschaltet.

Es wird vorgeschlagen, die als Randabschluss vorge-sehenen  konzentrischen  Feldplatten des Hochvolt-Bauelementes spiralförmig als schmale Polysilizium-bahnen auszuführen und so gleichzeitig als Anlauf-widerstand zu nutzen. Abbildung 1 zeigt das Schalt-bild eines Schaltnetzteils mit dem LeistungsschalterT1, dem Sourcefolger T2 und dem AnlaufwiderstandRA. Das äußere Ende der Leiterbahn wird mit demDrain  des  Leistungsschalters  verbunden  und  dasinnere Ende wird an das Gate eines Sourcefolgersangeschlossen, der in das Zellenfeld des Leistungs-schalters integriert ist und mit diesem ein gemeinsa-mes Drain hat. Das Source des Sourcefolgers w...