高電壓開關 BEHLKE

高速高電壓固態開關 (High Speed HV Switches)

快速高壓固態開關模組，採用 MOSFET、SiC、IGBT、MCT 和晶閘管技術，適用於交流和直流的高電壓電路設計，可達 200 kV。產品分為兩個類別：具有固定導通時間的開關（產品組 A 至 B4）和具有可變導通時間的開關（產品組 C1 至 C8）。

具有固定導通時間的開關非常經濟，主要用於簡單的充電或放電電路。由於其出色的 EMC 特性，可用於發電機電路中阻尼振盪的理想開關元件，尤其是與 FDA 系列的快速續流二極管一同使用時如果應用需要極高的 di/dt、極快的電壓上升時間或極短的脈衝，則具有固定導通時間的高壓開關也是首選。而可變導通時間的高壓開關則具有真正的繼電器行為，更普遍適用各電路設計，例如在可變脈衝寬度、可變佔空比的應用、或需要無限導通時間的情況。

可變導通時間開關的控制電路有一個額外的禁止輸入，允許連接外部過流傳感器、外部熱觸發或其他外部安全電路。

推挽式高電壓開關 (Push-pull switches)

可用於生成具有快速上升和下降時間的真正對稱方波脈衝，通常與電容性負載有關。與使用單個開關相比，推挽電路不需要電阻器，因此在較高工作頻率下的能源效率更高。由於沒有工作電阻，輸入儲能電容的尺寸可以減小到最小，而不會對產生的脈衝的頂部平坦度產生負面影響。因此，推挽開關是對脈衝形狀有高要求的方波脈衝應用的理想選擇。

BEHLKE 高壓開關模組始終是電氣隔離的，可用作正電壓和負電壓的高壓端。如果在操作期間電壓極性必須改變（例如在具有正負離子加速功能的 TOF 質譜儀中），則需要考慮交流高電壓的開關。 AC 高壓開關可用作單開關或推挽開關。 BEHLKE 開關的控制可經由簡單的 TTL 信號實現，內部控制和安全電路提供控制脈衝整形、過頻和溫度保護。

所有開關都具有可選的冷卻功能，例如改進的導熱性（選項 ITC）、非導電陶瓷冷卻表面（選項 CCS）、隔離銅冷卻法蘭（選項 GCF）、非導電陶瓷冷卻法蘭（選項 GCF-CER） ，或銅（選項 CF）或輕質石墨材料（選項 CF-GRA）的非隔離散熱片。對於電暈臨界應用，散熱片也可以由不導電的高性能陶瓷製成（選項 CF-CER）。如果空氣冷卻達到極限，則應用液體冷卻。液體冷卻有兩種方式：間接液體冷卻（選項 ILC）和直接液體冷卻（選項 DLC）。間接液體冷卻具有中等冷卻效率，設計用於簡單的導電和非導電冷卻劑，例如自來水或去離子水。更高效、更適合高頻操作的是直接液體冷卻（選項 DLC），它利用全氟聚醚 (PFP​​E)、全氟碳 (PFC) 或氫氟醚 (HFE) 作為非導電冷卻劑。可應要求提供具有單獨電氣和機械修改的定制開關。

高速高壓脈衝發生器(High Speed HV Pulser)

標準高壓脈衝發生器的設計是基於BEHLKE HTS系列的固態開關。可用於 Q 開關和其他雷射應用，以及用於偏轉和加速柵極驅動器 (deflection and acceleration grid drivers)、沖擊磁鐵驅動器(kicker magnet drivers)、離子阱(ion traps)、TWR 和速調管調製器(Klystron modulator) 以及許多其他分析和測試設備。

型號系列 FQD、GHTS、FHPP 和 FSWP 是“即插即用”解決方案的標準產品線。所有 BEHLKE 脈衝發生器都是為系統而設計的，因此脈衝發生器需要高壓電源和控制信號源才能運作。取決於冷卻系統的選擇（散熱片、冷卻法蘭或液體冷卻），脈衝發生器可以達到高達 3 MHz 的連續重複率（產品組 D）。還可以通過與附加的無源和有源部件的組合成脈衝發生器系統。此類附加零組可以是阻尼電阻器、工作電阻器、RC 緩衝器、緩衝電容器、續流二極管和高壓插座等。有關 OEM 脈衝發生器解決方案，請與業務人員諮詢。

快速高壓二極管 (Fast High Voltage Diodes)

用於續流目的的快速高壓二極管組件，對於高達 200 kV 的電壓和高達 10 kA 的峰值電流具有 80 ns 的恢復時間（型號系列 FDA）。 FDA 二極管組件可用作單二極管、雙二極管或帶有串聯阻塞二極管的二極管網絡，用於 MOSFET 或 IGBT 開關。所有 BEHLKE 高壓二極管均提供經濟高效的塑料外殼或上述冷卻選項。請參閱產品組 E。可應要求提供定制的高壓二極管。

選型指南

高壓和脈衝電源應用總是存在一定的火花和電氣閃絡風險，尤其是在環境條件、操作條件或負載條件發生意外變化的情況下。因此，固態開關的峰值電流能力應始終盡可能高，至少要高於可能出現的短路電流。關於額定電壓的選擇，我們建議 MOSFET 開關的安全裕度至少為 5%，所有雙極開關（IGBT、MCT、SCR）的安全裕度至少為 20%，以最大程度地減少意外電壓波動或意外反激電壓造成損壞的風險。

高壓固態開關的長期可靠性和平均無故障時間 (MTBF) 始終與工作溫度有正相關。因此，我們強烈建議盡可能僅在中等溫度下操作開關。經由選擇導通電阻、電流容量、自然電容和耦合電容等，並請參閱我們的一般說明以了解電阻性和電容性功率損耗計算。如果計算出的功耗超過開關的 Pd(max) 額定值，則必須添加適當的冷卻選項。

請注意，個別 Pd(max) 額定值始終指的是 25度C 的外殼溫度。設計人員還必須考慮增加的環境溫度以及運行中的實際外殼溫度。因此，許多應用需要特殊的冷卻措施。 BEHLKE 為各種情況提供廣泛的冷卻選項。設計人員可以在陶瓷冷卻表面、散熱片、冷卻法蘭和使用水或電介質冷卻劑的液體冷卻之間進行選擇。請點選下方產品別了解更多訊息，或與我們聯繫。