Voy a ampliar mi experiencia un poco aquí y diré, no, ese no es el enfoque correcto. Por varias razones:
- No puedo encontrar ningún distribuidor que venda tal dispositivo. El canal N es más común que el canal P, el modo de mejora es más común que el modo de agotamiento y 1kV es un voltaje más alto del que la mayoría de los MOSFET pueden manejar. No veo ninguna razón para que un dispositivo así no pueda ser fabricado, simplemente no estoy seguro de que alguien se haya molestado en hacerlo.
- Si necesita una transición rápida de alta a baja tensión, la ruta de baja impedancia (el transistor) debe estar en el lado bajo, no en el lado alto.
Esto será más fácil de implementar si, en lugar de pensar en términos de terreno y -1kV, lo consideras como terreno y + 1kV. Si desea colocar el + 1kV en una varilla de conexión a tierra para obtener -1kV con respecto a la Tierra, entonces, adelante, adelante. Siempre que su fuente de alimentación sea galvánicamente aislada y el aislamiento en el transformador no falle a esos voltajes, no funcionará. Toca un poco de diferencia en la operación del circuito. Después de todo, la electricidad no puede ver las etiquetas en el esquema, así que, ¿por qué debería importarte?
\ $ R_L \ $ tendrá que ser bastante grande para evitar ser vaporizado por la alta potencia resultante de la alta tensión. \ $ P = E ^ 2 / R \ $, así que si queremos hacer esto con un \ $ \ frac {1} {2} W \ $ resistor:
\ $ 0.5W = \ dfrac {(1kV) ^ 2} {R_L} \ $
\ $ R_L = \ dfrac {1MV} {0.5W} = 2M \ Omega \ $ (mínimo absoluto)
Esto limitará la velocidad a la que puede aumentar el voltaje, ya que todas las capacitancias parásitas de la placa, el transistor, etc. resistirán un cambio en el voltaje. \ $ 100 pF \ $ es una conjetura razonable, que proporciona una constante de tiempo de
\ $ \ tau = 2M \ Omega \ cdot 100pF = 200 \ mu s \ $
El tiempo del 10% al 90% será un poco más largo, pero de todos modos nuestro 100pF fue solo una conjetura, por lo que las matemáticas más complicadas no están realmente justificadas. Sin embargo, esto demuestra por qué necesita el transistor en el lado bajo si necesita que la transición sea la más rápida.
A partir de ahí, solo es cuestión de encontrar el transistor correcto. Mouser.com tiene algunos MOSFET que podrían ajustarse a la cuenta. Algunos son un poco caros, pero funcionarían. Necesitará un buen controlador de puerta para cumplir con los requisitos de tiempo de transición. Aspectos básicos de Power MOSFET - International Rectifier es una buena lectura.
También puedes investigar IGBTs. No tengo mucha experiencia práctica con ellos, pero son preferidos en aplicaciones de alto voltaje como esta. Creo que puedes encontrar un MOSFET que funcione, pero el IGBT podría ofrecerte un mejor rendimiento a un menor costo.
Aquí hay otro pensamiento que no involucra a los transistores: su placa metálica es esencialmente un pequeño condensador. Podría terminar un inductor y utilizar su energía almacenada para impulsar el voltaje de su placa bastante alto. Considere lo que sucede cuando en lugar de un diodo de retorno de retorno se omite y la energía del inductor no tiene a dónde ir. Coloque su placa allí en su lugar, y entrará en la placa, conduciéndola a un voltaje muy alto (o bajo). Será más difícil regular el voltaje, pero puede prescindir de la fuente de alimentación de alto voltaje, y su \ $ dV / dt \ $ será super rápido. Si usa un transformador en lugar de un inductor simple, incluso puede evitar el requisito de encontrar un interruptor o transistor que pueda bloquear 1kV.
