Что такое высоковольтный источник питания.

Научные изыскания в области электростатики, а также  необходимость управлять элементарными частицами в электрическом поле привели к созданию высоковольтных источников питания. Передовой опыт был подхвачен.

В промышленности новые технологии потребовали повышенного контроля над технологическими процессами.  Медицина немыслима сегодня без рентгеновских установок и магнитно-резонансной томографии. В быту появились СВЧ печи, более известные под названием микроволновые.

Во многих приборах, требующих наличия высокого напряжения малой и большой мощности, применение данных, как встроенных, так и внешних, источников питания оказалось эффективным решением. А, учитывая огромный диапазон входных и выходных величин, применять высоковольтные источники питания в последнее время стали массово.

Основные технические характеристики высоковольтных источников питания

Для пользователя максимально информативен целый ряд характеристик.

Входное напряжение

Применяется как переменное, так и постоянное напряжение питания, от 1 до нескольких сотен вольт. Часто бывает реализован вариант с +12 или +24В, для маломощных источников, для более мощных промышленных устройств применяется переменное 220В от сети. В последнем случае напряжение выпрямляется и инвертируется для более удобного последующего управления.

Выходное напряжение

Разбег колоссален. От 1 до 300КВ с мощностью до 100 Квт. В типовой принципиальной схеме используется повышающий трансформатор, с большим числом витков вторичной обмотки и нестандартными сердечником и технологией намотки.

Далее по схеме подключен многокаскадный умножитель, состоящий из высоковольтных диодов и конденсаторов, что приводит к многократному увеличению выходной величины.

Выходной ток

Значение, указанное в паспорте устройства, в процессе работы стабилизируется и контролируется. На практике больше 110%  от максимального значения считается током перегрузки. При превышении этого значения, устройство отключается схемой защиты от перегрузок.

Стабилизация тока аппаратно  выполнена таким образом, чтобы влиять на понижение тока или выходного напряжения путем введения в схему контура обратной связи. Он отслеживает и сравнивает изменения входных и выходных величин с последующей их корректировкой.

Пульсации

высоковольтный источник питанияИмеет место только в случае питания от сети переменного тока, при этом частота пульсаций складывается из частоты подаваемого тока и частоты, вырабатываемой самим устройством. Чем меньше значение, тем лучше, частично гасят пульсацию стабилизационные обратные связи, имеющие собственные полосы пропускания.

Нестабильность

Под нестабильностью понимаются факторы, влияющие на работу цепей обратной связи, приводящие к изменениям в выходных величинах под воздействием высокой температуры основных узлов устройства. Она проявляется в течение получаса с начала работы и устраняется тщательным подбором деталей делителя и элементов цепей усилителя.

Энергия накопления

Важный параметр для обслуживающего персонала. Особенно в тех устройствах, где параллельно выходу установлена емкость, сглаживающая пульсации и процесс накопления усилен. Следует опасаться дугового разряда при чрезмерном накоплении энергии.

Импульсный режим

Иногда используется в некоторых устройствах для подачи токового выходного сигнала в виде импульсов различной длительности и амплитуды. Реализовано в виде спрятанного внутри мощного конденсатора, который периодически выдает в цепь нужный импульс.

КПД преобразования.

Определяется как частное двух величин: выходной мощности на входную, выражается в процентах.

В заключении

Бесспорен факт нужности и эффективности высоковольтных источников питания, насыщенными разнообразными функциями управления электрических цепей. Многообразие применения в промышленности и медицине это подтверждает.