SERIE UM

  • 62.5V to 6kV, Fixed Negative or Positive Polarity
  • Output Power of 4, 20 and 30 Watts
  • V/I Regulation with Automatic Crossover Control
  • V/I Current Monitor Signals; +5V Ref Output
  • CE Listed, UL Recognized and RoHS Compliant
Two Year Extended Warranty & RoHS Compliant Logos

DC-DC High Voltage Power Supplies

Diseño de forma, ajuste y función:

La serie UM de módulos de alto voltaje montables en placa de circuito impreso de Spellman, ofrece al usuario un reemplazo en forma, ajuste y función para las unidades comerciales disponibles actualmente, mientras que proporciona funciones y beneficios adicionales a un precio competitivo. Utilizando la tecnología propia de conversión de energía y la experiencia en alto voltaje de seis décadas de Spellman, estos módulos de alto voltaje basados en tecnología de montaje superficial proporcionan confiabilidad, un funcionamiento superior y una sencilla integración al sistema a un bajo costo en comparación con la competencia.

Topología de conversión de energía avanzada:

Los convertidores UM utilizan una topología propia de conversión de energía por conmutación de voltaje cero, la cual proporciona una eficiencia excepcional además de un bajo nivel de ruido y rizo. Las emisiones irradiadas se reducen en comparación con las topologías de conmutación convencionales, minimizando, o incluso, eliminando la necesidad de blindar la unidad de los circuitos adyacentes.

La salida de alto voltaje se genera utilizando un transformador elevador de alto voltaje con núcleo de ferrita el cual alimenta los circuitos de salida. Las unidades de 1 kV o más, utilizan un arreglo de etapas de multiplicadores de voltaje Cockcroft-Walton de media onda para obtener la salida de alto voltaje especificada, mientras que las unidades de bajo voltaje utilizan un circuito robusto de rectificación y filtrado.

Gracias a la tasa de conversión de alta frecuencia fija la capacitancia de salida es pequeña, lo que resulta en una acumulación mínima de energía. A través del uso de resistencias limitadoras de sobretensión de clasificación basta y un lazo de corriente de acción rápida, todas las unidades están completamente protegidas contra arco y cortocircuito.

Control y regulación:

El voltaje real de salida generado se muestrea mediante un divisor de alta impedancia para crear una señal de retroalimentación de voltaje. Una señal de retroalimentación de corriente se crea mediante una resistencia sensible a la corriente en el retorno del extremo inferior del circuito de salida de alto voltaje. Estas dos señales precisas de retroalimentación con referencia a tierra se utilizan para regular y controlar con precisión las unidades, además de usarse para propósitos de monitoreo externo.

Gracias a la topología de conversión única de la serie UM, esta puede proporcionar corriente plena a cargas de baja impedancia o incluso a un corto circuito. Las unidades estándar están limitadas al 103% de la corriente de salida máxima nominal.

Interfaz estándar:

La interfaz de la serie UM de Spellman proporciona una función de programación de la corriente, y señales de monitoreo de corriente y voltaje con baja impedancia de salida, amortiguadas y de polaridad positiva (los valores desde cero hasta +4.64 VCD corresponden a los valores desde cero hasta la escala nominal completa). Se suministra una entrada de programación de voltaje donde los valores desde 0 hasta +4.64 VCD corresponden a los valores desde 0 al 100% del voltaje nominal. La capacidad de programación de la corriente permite al usuario ajustar el nivel en donde la unidad limitará la corriente, en cualquier punto entre 0 y 100% de la corriente nominal máxima. Esta función es benéfica en donde se desee menos de la corriente de salida plena, como en el caso de la protección de una carga sensible.

El voltaje de baja impedancia amortiguado y las señales de monitoreo de corriente pueden accionar directamente circuitos externos, a la vez que minimizan los efectos de carga y captación de corriente. Estas características ahorran al usuario el gasto y la implementación de un circuito externo de interfaz de amortiguación a la vez que mejoran la integridad general de la señal. Esta interfaz estándar está disponible mediante una fila de 13 terminales con 0.1 de espacio entre ellas. Se puede proporcionar solicitando la opción "L", una interfaz legada (de 7 terminales con espacio de 0.2 entre ellas) que es compatible con las unidades comercialmente disponibles y actuales.

Consideraciones mecánicas y ambientales:

La serie UM son convertidores montables en placa de circuito impreso sólidos y encapsulados dentro de una caja plástica, que sólo miden 2.97" x 1.5” x 0.83” (75.4 mm x 38.1 mm x 21.1 mm). Todas las unidades están encapsuladas utilizando un material de relleno con base de silicón el cual es considerablemente más ligero en peso que un epóxico. Dos tornillos 2-56 aislados sin conexión a tierra se atornillan dentro del módulo para montar de forma segura la placa de circuito impreso, liberando de cualquier esfuerzo las terminales de la interfaz. También están disponibles como opción placas, soportes y monturas de pestaña para el montaje.

Aprobaciones normativas:

Compliant to 2004/108/EC, the EMC Directive and Cumplimiento la Directriz de Compatibilidad Electromagnética (EMC) 2004/108/EC, y la Directriz de Bajo Voltaje 2006/95/EC. Reconocimiento UL/CUL, Archivo E227588. Cumple con 2002/95/EC, RoHS.

Especificaciones

(Ref. 128068-001 REV. N)

Input Voltage:

12Vdc for 4W, 24Vdc for 20W and 30W

Nominal Voltage Range:

11Vdc to 30Vdc for 4W, 23Vdc to 30Vdc for 20W and 30W

Input Current: (typical)

Disabled: 30mA

No load: 90mA

Full load:

4 watt units: 0.5A

20 watt units: 1.0A

30 watt units: 1.5A

Efficiency:

80-85%, typical

Voltage Regulation:

Line: <0.01%

Load: <0.01%

Current Regulation:

Line: <0.01%

Load: <0.01%

Stability:

0.01% per 8 hours, 0.02% per day after 30 min. warmup

Accuracy:

2% on all programming and monitoring, except I Sense 10%

Temperature Coefficient: (typical)

Standard: 100ppm/°C Optional: 25ppm/°C (T Option)

Environmental:

Temperature Range:

Operating: 0°C to 65°C case temperature

Storage: -55°C to 85°C, non operational

Humidity:

10% to 90%, non-condensing.

Cooling:

Convection cooled, typical. 30 watt units operating at full power might require additional cooling to maintain case temperature below 65°C. Methods may include: forced air cooling, use of heat sink or metal case, etc. It is the user’s responsibility to maintain the case temperature below 65°C. Damage to the power supply due to inadequate cooling is considered misuse and repairs will not be covered under warranty.

Dimensions:

2.96. L X 1.49. W X 0.81. H (75.2mm X 37.9mm X 20.6mm)

Weight:

4 oz. (113g), typical

See product PDF for more specification and features.

UM 4W SELECTION TABLE

Model Number Output V Output Current Low Freq. Ripple %Vp-p @ 1Hz-1kHz High Freq. Ripple %Vp-p @ 1kHz-1MHz Output Capacitance Arc Limiting Resistanc I Sense Scaling Full Scale Signal High Voltage Divider Resistance
UM0.062*4 0 to 62.5V 64mA 0.030 0.028 8.8μF 1.5V 0.5MΩ
UM0.125*4 0 to 125V 32mA 0.045 0.014 8.8μF 4.4Ω 2.75V 0.88MΩ
UM0.25*4 0 to 250V 16mA 0.034 0.017 2.2μF 20Ω 4.9V 1.50MΩ
UM0.5*4 0 to 500V 8mA 0.036 0.040 0.8μF 94Ω 10.1V 2.65MΩ
UM1*4 0 to 1KV 4mA 0.025 0.015 0.2μF 470Ω 10.75V 20MΩ
UM2*4 0 to 2kV 2mA 0.022 0.015 0.097μF 1.0KΩ 10.4V 30MΩ
UM4*4 0 to 4kV 1mA 0.019 0.017 0.012μF 9.4KΩ 11.1V 100MΩ
UM6*4 0 to 6kV 0.67mA 0.016 0.015 0.007μF 20KΩ 9.9V 150MΩ

UM 20W SELECTION TABLE

Model Number Output V Output Current Low Freq. Ripple %Vp-p @ 1Hz-1kHz High Freq. Ripple %Vp-p @ 1kHz-1MHz Output Capacitance Arc Limiting Resistance I Sense Scaling Full Scale Signal High Voltage Divider Resistance
UM0.062*20 0 to 62.5V 320mA 1Hz-1kHz 0.060 0.088 8.8μF 330mV 0.5MΩ
UM0.125*20 0 to 125V 160mA 0.067 0.044 8.8μF 4.4Ω 675mV 0.88MΩ
UM0.25*20 0 to 250V 80mA 0.035 0.019 2.2μF 20Ω 1.135V 1.50MΩ
UM0.5*20 0 to 500V 40mA 0.041 0.040 0.8μF 94Ω 2.25V 2.65MΩ
UM1*20 0 to 1KV 20mA 0.039 0.095 0.2μF 470Ω 4.35V 20MΩ
UM2*20 0 to 2kV 10mA 0.026 0.016 0.097μF 1.0KΩ 6.6V 30MΩ
UM4*20 0 to 4kV 5mA 0.023 0.028 0.012μF 9.4KΩ 6.65V 100MΩ
UM6*20 0 to 6kV 3.3mA 0.017 0.018 0.007μF 20KΩ 6.74V 150MΩ

UM 30W SELECTION TABLE

Model Number Output V Output Current Low Freq. Ripple %Vp-p @ 1Hz-1kHz High Freq. Ripple %Vp-p @ 1kHz-1MHz Output Capacitance Arc Limiting Resistance I Sense Scaling Full Scale Signal High Voltage Divider Resistance
UM0.062*30 0 to 62.5V 480mA 0.075 0.112 8.8μF 500mV 0.5MΩ
UM0.125*30 0 to 125V 240mA 0.075 0.056 8.8μF 4.4Ω 930mV 0.88MΩ
UM0.25*30 0 to 250V 120mA 0.055 0.031 2.2μF 20Ω 1.65V 1.50MΩ
UM0.5*30 0 to 500V 60mA 0.085 0.041 0.8μF 94Ω 3.4V 2.65MΩ
UM1*30 0 to 1KV 30mA 0.032 0.171 0.2μF 220Ω 6.5V 20MΩ
UM2*30 0 to 2kV 15mA 0.031 0.112 0.097μF 470Ω 9.85V 30MΩ
UM4*30 0 to 4kV 7.5mA 0.028 0.071 0.012μF 4.4KΩ 9.85V 100MΩ
UM6*30 0 to 6kV 5mA 0.020 0.051 0.007μF 9.4KΩ 10.0V 150MΩ

Note: Total ripple is the sum of the low frequency and high frequency ripple. Grayed text indicates Legacy interface signals.

STANDARD INTERFACE

Pin Signal Parameters
1 Power Ground Return +12Vdc or +24Vdc power return/HV return
1A Signature Resistor Unique Identifying resistor connected to ground
2 + Power Input +12Vdc or +24Vdc power input
2A N/C  
3 I Sense See I Sense text and tables
3A I Mon 0 to 4.64Vdc = 0 to 100% rated output. Zout < 10kΩ
4 Enable Input Low (<0.7V, Isink@1mA)=HV OFF,
High (open or >2V)=HV ON
4A V Mon 0 to 4.64Vdc = 0 to 100% rated output. Zout < 10kΩ
5 Signal Ground Signal Ground
5A I Pgm 0 to 4.64Vdc = 0 to 100% rated output. Zin > 47kΩ
Leave open for preset current limit @103% of rated output current
6 Remote Adjust Positive Polarity Unit:
0 to +4.64VDC = 0 to 100% rated voltage,
Zin >1MΩ
Negative Polarity Unit:
+5VDC to 0.36V = 0 to 100% rated voltage,
Zin >100kΩ
Leave open if pin 6A (VPgm) is used for programming
6A V Pgm  0 to 4.64Vdc = 0 to 100% rated voltage. Zin > 100kΩ
Leave open if pin 6 (remote adjust) is used for programming
7 +5V Reference Output +5Vdc ±0.5%, 50ppm/°C. Zout =475Ω
8 HV Ground Return HV Ground Return
7 E Out Monitor 10:1 ratio for models below 1kV, 100:1 ratio for models
1kV and above. Polarity of Voltage Monitor signal equals
polarity of unit. Accuracy is ±2%, 100ppm/°C. Calibrated
with DVM with 10MΩ input impedance
10 HV Output HV Output
11 HV Output HV Output

Grayed out signals are provided for backward legacy compatibility and their use is not required

Power Ground Return, Signal Ground and HV Ground Return are connected
internally. For best performance they should not be connected externally.

LEGACY INTERFACE (L OPTION)

Pin Signal Parameters
1 Power Ground Return +12Vdc or +24Vdc power return/HV return
2 + Power Input +12Vdc or +24Vdc power input
3 I Sense See I Sense text and tables for details
4 Enable Input  Low (<0.7V, Isink@1mA)=HV OFF,
High (open or >2V)=HV ON
5 Signal Ground Signal Ground
6 Remote Adjust  Positive Polarity Unit:
0 to +4.64VDC = 0 to 100% rated voltage,
Zin >1MΩ
Negative Polarity Unit:
+5VDC to 0.36V = 0 to 100% rated voltage,
Zin >100kΩ
7 +5V Reference Output +5Vdc ±0.5%, 50ppm/°C. Zout =475Ω
8 HV Ground Return HV Ground Return
9 E Out Monitor 10:1 ratio for models below 1kV, 100:1 ratio for models
1kV and above. Polarity of Voltage Monitor signal equals
polarity of unit. Accuracy is ±2%, 100ppm/°C. Calibrated
with DVM with 10MΩ input impedance
10 HV Output HV Output

Power Ground Return, Signal Ground and HV Ground Return are connected internally. For best performance they should not be connected externally.

Tablas y Diagramas

DIMENSIONS: in.[mm]

17 PIN - Standard Interface

UM High Voltage Power Supply (Image 15)

11 PIN - Standard Interface

UM High Voltage Power Supply (Image 16)

CE, ROHS, UL Marking

Note: All specifications are subject to change without notice. Please consult the PDF version of this datasheet for the most up-to-date revision.