UM Series

  • 8 диапазонов напряжения от 62,5 В до 6 кВ, фиксированная отрицательная или положительная полярность
  • Выходная мощность — 4, 20 и 30 Ватт
  • Регулировка напряжения/силы тока с помощью системы автоматического перехода от режима стабилизации тока к режиму стабилизации напряжения
  • Сигналы контроля напряжения и тока
  • Полная защита от дуги и короткого замыкания
  • Высокоточный опорный выходной сигнал +5 В
  • Универсальный стандартный интерфейс
  • Соответствие требованиям EC, UL и RoHS

Высоковольтные источники питания постоянного тока

Форма, размер и функциональность:

Высоковольтные модули серии UM компании Spellman для монтажа на печатную плату по своим возможностям и конструктивному исполнению призваны заменить предлагаемые в данный момент на рынке аналогичные блоки, предлагая в то же время ряд дополнительных возможностей по привлекательной цене. Благодаря использованию патентованной технологии преобразования энергии Spellman и 60летнему опыту компании в сфере разработки высоковольтной аппаратуры, эти высоковольтные модули, изготовленные по методике поверхностного монтажа, обеспечивают лучшие технические характеристики, надежность и возможности интеграции, чем аналогичные устройства.

Улучшенная технология преобразования энергии:

шенная технология преобразования энергии: В преобразователях серии UM используется патентованная топология преобразования энергии с коммутацией по нулевому напряжению, обеспечивающая исключительную эффективность, низкий уровень шумов и пульсаций. Уровень излучений снижен по сравнению с обычными коммутационными топологиями, и потребность в экранировании блока от соседних схем сводится к минимуму или вообще отпадает.

Высоковольтное выходное напряжение генерируется с помощью высоковольтного повышающего трансформатора с ферритовым сердечником, который питает выходной каскад. В блоках с напряжением 1 кВ и выше для получения определенного высоковольтного выходного напряжения используются однополупериодные каскады умножителя напряжения КокрофтаУолтона, а в блоках с более низким напряжением применяется надежная схема выпрямления и фильтрации.

Благодаря фиксированной высокой скорости преобразования частоты выходная емкость мала, и накапливаемая энергия минимальна. Благодаря использованию резисторов, ограничивающих всплески напряжения, с хорошим запасом номинала и быстродействующего токового контура все блоки полностью защищен от дуги и короткого замыкания.

Контроль и регулировка:

Фактически генерируемое выходное напряжение поступает на делитель с высоким импедансом и используется в качестве сигнала обратной связи по напряжению. Сигнал обратной связи по току формируется чувствительным к току резистором на нижней стороне обратного контура цепи высоковольтного выхода. Эти два высокоточных опорных относительно «земли» сигнала обратной связи используются для точной регулировки и контроля блоков в дополнение к внешнему контролю.

Благодаря уникальной топологии преобразователи серии UM обеспечивают полный ток в нагрузках с низким импедансом, или даже короткое замыкание. В стандартных блоках выходной ток ограничен значением 103 % от максимального номинального тока.

Стандартный интерфейс:

Интерфейс модулей серии UM производства компании Spellman обеспечивает возможность программирования тока и буферизованные сигналы контроля напряжения и тока положительной полярности с низким выходным импедансом (от нуля до +4,64 В пост. тока = от нуля до максимального номинального значения). Имеется вход для программирования напряжения, причем значения от 0 до +4,64 В пост. тока соответствуют значениям от 0 до 100 % номинального напряжения.

Возможность программирования тока позволяет пользователю устанавливать ограничение по току для блока в любой точке от 0 до 100 % максимального номинального тока. Эта особенность дает преимущества там, где требуется величина тока меньше максимальной, например, в случае защиты чувствительной нагрузки. Буферизированные сигналы контроля напряжения и тока с низким импедансом могут использоваться для непосредственного управления внешними схемами, сводя к минимуму влияние загруженности и помех. Эти функции избавляют пользователя от расходов на буферную схему внешнего интерфейса, повышая общую целостность сигнала.

Доступ к этому стандартному интерфейсу осуществляется с помощью ряда из 13 контактов с шагом 2,54 мм. Чтобы получить старый интерфейс (7 контактов с шагом 5,8 мм), совместимый с имеющимися сейчас блоками промышленного производства, нужно заказать опцию «L».

Механические аспекты и условия окружающей среды:

Устройства серии UM представляют собой твердотельные герметичные, монтируемые на печатную плату преобразователи в пластмассовом корпусе с размерами всего 75,4 мм × 38,1 мм × 21,1 мм. Все блоки залиты компаундом на кремниевой основе, значительно более легким, чем эпоксидная смола. Модуль надежно крепится к печатной плате двумя незаземленными крепежными винтами 2-56, снимающими любое давление на контакты интерфейса. Предусмотрены также монтажные пластины, скобы и варианты монтажа с фланцем

Соответствие нормативным документам:

Устройства соответствуют Директиве по электромагнитной совместимости 2004/108/EC и Директиве по низковольтным устройствам 2006/95/EC. Устройства признаны соответствующими требованиям UL/CUL, файл E227588. Соответствует требованиям RoHS.

Технические характеристики

(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.

Таблицы и диаграммы

DIMENSIONS: in.[mm]

17 PIN - Standard Interface

UM Series Высоковольтные источники питания постоянного тока (Image 15)

11 PIN - Standard Interface

UM Series Высоковольтные источники питания постоянного тока (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.