tricemem.com

Источник высокого напряжения "HV-3-16" положительной полярности предназначен для высоковольтного питания оборудования требовательного к стабильности и коэффициенту пульсаций питающего напряжения, например, питание ФЭУ в режиме с заземленным фотокоатодом.

Источник напряжения собран по схеме трансформаторного преобразователя с шестью каскадами умножения напряжения. Для возбуждения трансформатора использована схема понижающий преобразователь – полный мост (buck-voltage-fed full bridge). Источник имеет модульную конструкцию и графический жидкокристалический индикатор с разрешением 128x64 пиксела служащий для отображения измерения напряжения, установки уровня выходного напряжения и параметров контура регулирования.

Высокое напряжение снимается с разъема типа СР-75 или UHF-BJ, имеющие одинаковые установочные габариты. Центральный вывод имеет положительную полярность.

Параметры:
Диапазон входных напряжений 0.1÷3 kV
Нагрузочная способность 2 mA (3.0 kV) 3 mA (2.0 kV)
Кратковременная нестабильность высокого напряжения 0.1%
Долговременная нестабильность высокого напряжения 0.5%
Напряжение питания 8÷12 V
Потребляемый ток 30÷1800 mA
Абсолютная погрешность измерения напряжения 1.5%
Коэффициент пульсаций при токе нагрузки 2 мА 0.03%
Габарит 120x75x70 mm

Конструктивные различия:
HV3-16 HV4-10
АЦП разрядностью 16 бит ;
Внешний источник опорного напряжения 4.096V;
Суммарная емкость высоковольтного фильтра 0.23 µF (3 kV)
Встроенный в контроллер АЦП 10 бит;
Опорное напряжение +5.0 V (analog power);
Суммарная емкость высоковольтного фильтра 0.035 µF (4 kV).

Принципиальная схема:

От разработчика.

Высоковольтный источник положительной полярности разрабатывался для питания ФЭУ в режиме с заземленным фотокатодом. Изначально контур регулирования отлаживался на встроенном в контроллер 10 битном АЦП, контур регулирования обеспечил стабилизацию напряжения в пределах 10 В, так появилась облегченная версия HV-4-10. Очень порадовал динамический диапазон 100 В÷4 кВ, который позволил рассматривать изделие как лабораторный источник высоковольтного питания. Была протестирована защита измерительных цепей при нештатных ситуациях в высоковольтных цепях. Как оказалось самым уязвимым местом источника являются резисторы в цепи обратной связи. В случае длительного дугового разряда все полупроводники сохраняют работоспособность, выходят из строя резисторы делителя напряжения, номиналы которых уплывают непредсказуемым образом. В штатном режиме падение напряжения на каждом резисторе не превышает 100В, как требует спецификация производителя резисторов.

Установка внешнего дельта-сигма АЦП с внешним источником опорного напряжения позволила поднять точность контура регулирования до 1В. Чтобы увеличить быстродействие контура регулирования, было исключено измерение тока. Также была увеличена емкость высоковольтных конденсаторов, фильтрующих пульсации после умножителя напряжения. Как оказалось, самым мощным источником помех является не высоковольтная сторона, а понижающий DC/DC преобразователь, чтобы уменьшить индуктивность рассеяния и излучаемые помехи, индуктивный накопитель энергии выполнена на крупном тороидальном сердечнике. Полученный опыт говорит о том, что в перспективе может быть достигнута точность регулирования 0.1 В (0.01%).

Несколько слов об исполнении высоковольтных цепей. Чтобы не зависеть от конструктивных особенностей и наличия в продаже различных моделей высоковольтных трансформаторов, было принято решения изготавливать повышающие трансформаторы самостоятельно. Для этого изготавливается стеклопластиковый прямоугольный профиль из которого нарезаются каркасы, производится бескаркасная намотка обмоток с фиксацией слоев связующим быстросохнущим лаком полученные катушки обволакиваются эпоксидным компаундом. Умножитель напряжения и высоковольтные цепи покрыты кремнийорганическим диэлектриком.


____________
На главную
www.000webhost.com