UMシリーズ

  • 62.5Vから6kVまで 8つの電圧レンジを ラインナップ、極性は正または負で固定
  • 出力電力:4W, 20W,30W
  • 自動クロスオーバーコントロールで 電圧・電流を調整
  • 電圧および電流モニター信号
  • 完全なアークおよび短絡保護
  • +5Vリファレンス出力
  • 各種標準インターフェース
  • CE規格UL認証およびRoHS対応

DC-DC 高圧電源

フォーム・フィット・ファンクション設計

UMシリーズは一部の他社製品と取り付け・形状・機能が同等 であるため容易な置き換えが可能です。

また、低価格で追加機能や利便性を提供します。SMT回路を 基盤とするこの高圧モジュールは特許を持つ電力変換技術と60 年以上にわたるスペルマンの高圧製品の経験を駆使して り、性 能と信頼性の向上はもとより、他社の製品と比べて低価格で、し かもシステムへの統合がさらに簡単です。

先進的な電力変換トポロジ

UMコンバータは当社独自開発のゼロ出力電圧スイッチング電 源による電力変換トポロジを使用しているため、これまでにない 効率を提供する一方で、それに うリップルおよびノイズを低減 します。従来のスイッチングトポロジに比べて放射ノイズが少な いため、装置を隣接する電気回路から遮蔽する必要がほとんどな く、場合によっては全く必要あり せん。

フェライトコア使用ステップアップ・トランスフォーマー(ス テップアップ式トランス)を使って高圧出力を発生させます。 1kV以上の装置では、コッククロフト回路を備えた電圧マルチ プライヤステージの半波整流回路を使って、特定の高圧出力を発 生させます。これに対し、低圧装置では、堅牢な整流回路および フィルタ回路が使用されています。

高周波電力変換のスイッチング速度が固定されているため、出 力キャパシタンスが小さく、その結果、蓄積エネルギーが最小限 に抑えられます。定格出力を抑えたサージ保護用抵抗と 速作動 カレントループの使用により、どの装置もアークおよび短絡から 完全に保護されています。

制御とレギュレーション

実際に発生する出力電圧は高インピーダンスのデバイダで抽出 され、電圧フィードバック信号が生成されます。電流フィードバッ ク信号は、電流センス抵抗によって高圧出力回路の低圧側帰路端 に生成されます。この装置は外部モニタリングも兼ねて、この2 つの正確なグランドリファレンス出力電圧フィードバック信号を 使って、正確に制御およびレギュレートされます。

UMシリーズの特異な変換トポロジにより、低インピーダンス 負荷または短絡回路の場合も全電流を印加することが可能です。 標準装置は最大定格出力電流 103%に制限されます。

標準インターフェース

UMシリーズのインターフェースは、電流プログラミング能力 を備え、正極性、バッファ付き低インピーダンスの電圧および電 流モニター信号を生成しま (0〜+4.64 Vdcは0〜定格全出力 と同等)。電圧プログラミング入力信号は0〜+4.64Vdcが0〜 定格出力と等しい場合に提供されます。

この電流プログラミング能力により、電流制限をゼロから最大 出力電流100%の範囲で設定することができます。この特性は 全出力電流より低出力がご希望の場合、例えば高感度負荷 保護 する場合などに有用です。

バッファ付き低インピーダンス電圧および電流モニター信号は、 外部回路を直接駆動することができる一方、負荷効果および引き 揚げ効果を最小限に抑えます。この機能的特性は、信 の質を向 上させると同時に、外部インターフェースを付加する手間とコス トを節減します。

この標準インターフェースは0.1インチ間隔で並ぶ13ピンで 構成されています。

一部他社製品と互換性のある 0.2インチ間隔の7ピンインター フェースをご希望の場合はオプションLをご指定下さい。

装置および環境に関する考慮

UMシリーズは密閉型でプリント基板実装が可能なプラス ティックケース収納式コンバータで、実測サイズでわずか 75.4mm×38.1mm×21.1mmです。どの装置も、エポキシ よりはるか 軽いシリコン主体のポッティング材で密閉されてい ます。モジュールは2本の絶縁された非接地型2 ‐ 56機械ねじ でしっかりとプリント基板に固定されるため、インターフェース ピンへの圧力 軽減されます。取付け板、ブラケットおよびフラ ンジ付き実装部品などのオプションも取り揃えています。

規制認可:2004/108/EC、EMC指令および 2006/95/EC、低電圧指令に準拠、 UL/CUL(File E227588)、2002/95/EC に準拠、RoHS対応

Specifications

(Ref. 128068-001 REV. M)

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.

Tables & Diagrams

DIMENSIONS: in.[mm]

17 PIN - Standard Interface

UMシリーズ DC-DC 高圧電源 (Image 15)

11 PIN - Standard Interface

UMシリーズ DC-DC 高圧電源 (Image 16)

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