UM8-40 Series

  • 9 диапазонов напряжения от 8 кВ до 40 кВ, фиксированная отрицательная или положительная полярность
  • Возможны приращения выходной мощности на 4, 15 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 CE, RoHS

Высоковольтные источники питания постоянного тока

Форма, размер и функциональность:

Производимые компанией Spellman высоковольтные модули серии UM, устанавливаемые на печатную плату, обладают такими формой, размером и функциями, которые позволяют заменить собой имеющиеся в настоящее время и производимые в коммерческом масштабе блоки, предлагая при этом дополнительные функции и преимущества по конкурентной цене. Благодаря использованию патентованной технологии преобразования энергии и 60-летнему опыту создания высоковольтной аппаратуры компании Spellman эти высоковольтные модули, изготовленные на основе технологии поверхностного монтажа, обеспечивают улучшенные технические характеристики, надежность и более простую системную интеграцию при более низких затратах, если сравнивать с конкурентами.

Улучшенная технология преобразования энергии:

В преобразователях серии UM используется запатентованная топология преобразования энергии с коммутацией по нулевому напряжению, обеспечивающая исключительную эффективность, специфический 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 однополупериодный умножитель напряжения Кокрофта-Уолтона для получения заданного высокого напряжения на выходе.

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 защищены 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 преобразователя серии UM он может обеспечивать полный ток в нагрузках с низким импедансом, или даже короткое замыкание. В стандартных блоках выходной ток ограничен значением 10 % 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, устанавливаемые на печатную плату преобразователи в пластмассовом корпусе. Все блоки залиты компаундом на кремниевой основе, значительно более легким, чем эпоксидная смола. Модуль надежно крепится к печатной плате незаземленными крепежными винтами 2-56, снимающими любое давление на контакты интерфейса. Предусмотрены также монтажные пластины, скобы и варианты монтажа с фланцем Высоковольтное выходное напряжение снимается с высоковольтного провода соответствующего номинала с минимальной длиной 914,4 мм.

Соответствие нормативным документам:

Соответствует Директиве по электромагнитной совместимости 2004/108/EC и Директиве по низковольтным устройствам 2006/95/EC. Соответствует требованиям 2002/95/EC, RoHS. Устройства признаны соответствующими требованиям UL/CUL, файл E227588.

 

Технические характеристики

(Rev. 128074-001 REV. L)

Input Voltage: 

12Vdc for 4W, 24Vdc for 15W and 30W 

Nominal Voltage Range: 

11Vdc to 30Vdc for 4W, 23Vdc to 30Vdc for 15W and 30W 4W units can operate at 24Vdc input with no deratings or damage to unit 

Input Current: (typical) 

Disabled: 10mA @ 24Vdc

Full output, no load: 160mA @ 24Vdc, 300mA @ 12Vdc

Full output, full load: 

4 watt units: 330mA @ 24Vdc, 640mA @ 12Vdc

15 watt units: 850mA @ 24Vdc

30 watt units: 1590mA @ 24Vdc 

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: -40°C to 65°C case temperature 
Storage: -55°C to 105°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: 

8kV-12kV: 3.700. L X 1.500. W X 0.990. H (93.98mm X 38.10mm X 25.03mm)

15kV-20kV: 4.700. L X 1.500. W X 0.990. H (119.38mm X 38.10mm X 25.03mm)

25kV-40kV: 6.960. L X 1.600. W X 1.14. H (176.78mm X 40.84mm X 28.87mm) 

Weight: 

8kV-12kV:  5.7 ounces (162 grams), typical  
15kV-20kV:  7.2 ounces (204 grams), typical  
25kV-40kV:  13.1 ounces (371 grams), typical

Output Cable:

UM8, UM10, UM12, UM15: TV20 (min. length, 36. (914.4mm)

UM20, UM25: TV30 (min. length, 36. (914.4mm)

UM30, UM35, UM40: TV40 (min. length, 36. (914.4mm)

See product PDF for more specification and features.

UM 4W, 8kV TO 40kV SELECTION TABLE

Model Number Output V Output Current Ripple(max) %Vp-p Output Capacitance Arc Limiting Resistance I Sense Scaling Full Scale Signal High Voltage Divider Resistance
UM8*4 0 to 8kV 0.5mA 0.05 6830pF 50kΩ 5V 200MΩ
UM10*4 0 to10kV 0.4mA 0.05 4380pF 50kΩ 2.4V 300MΩ
UM12*4 0 to 12kV 0.333mA 0.05 4380pF 50kΩ 3.33V 300MΩ
UM15*4 0 to 15kV 0.266mA 0.05 3220pF 100kΩ 1.69V 400MΩ
UM20*4 0 to 20kV 0.2mA 0.05 2310pF 100kΩ 1.316V 550MΩ
UM25*4 0 to 25kV 0.16mA 0.05 1540pF 100kΩ 1.1V 800MΩ
UM30*4 0 to 30kV 0.133mA 0.05 1370pF 120kΩ 0.95V 900MΩ
UM35*4 0 to 35kV 0.115mA 0.05 1370pF 140kΩ 0.72V 900MΩ
UM40*4 0 to 40kV 0.1mA 0.05 1370pF 140kΩ 1.3V 900MΩ

UM 15W, 8kV TO 40kV SELECTION TABLE

Model Number Output V Output Current Ripple(max) %Vp-p Output Capacitance Arc Limiting Resistance I Sense Scaling Full Scale Signal High Voltage Divider Resistance
UM8*15 0 to 8kV 1.875mA 0.05 6830pF 50kΩ 3.75V 200MΩ
UM10*15 0 to 10kV 1.5mA 0.05 4380pF 50kΩ 8.152V 300MΩ
UM12*15 0 to 12kV 1.25mA 0.05 4380pF 50kΩ 5V 300MΩ
UM15*15 0 to 15kV 1mA 0.05 3220pF 100kΩ 5.53V 400MΩ
UM20*15 0 to 20kV 0.75mA 0.05 2310pF 100kΩ 4.21V 550MΩ
UM25*15 0 to 25kV 0.6mA 0.05 1540pF 100kΩ 3.42V 800MΩ
UM30*15 0 to 30kV 0.5mA 0.05 1370pF 120kΩ 2.89V 900MΩ
UM35*15 0 to 35kV 0.429mA 0.05 1370pF 140kΩ 2.39V 900MΩ
UM40*15 0 to 40kV 0.375mA 0.05 1370pF 140kΩ 4.21V 900MΩ

UM 30W, 8kV TO 40kV SELECTION TABLE

Model Number Output V Output Current Ripple(max) %Vp-p Output Capacitance Arc Limiting Resistance I Sense Scaling Full Scale Signal High Voltage Divider Resistance
UM8*30 0 to 8kV 3.75mA 0.05 6830pF 50kΩ 5.36V 200MΩ
UM10*30 0 to 10kV 3mA 0.05 4380pF 50kΩ 7.87V 300MΩ
UM12*30 0 to 12kV 2.5mA 0.05 4380pF 50kΩ 5V 300MΩ
UM15*30 0 to 15kV 2mA 0.05 3220pF 100kΩ 5.29V 400MΩ
UM20*30 0 to 20kV 1.5mA 0.05 2310pF 100kΩ 8.15V 550MΩ
UM25*30 0 to 25kV 1.2mA 0.05 1540pF 100kΩ 6.56V 800MΩ
UM30*30 0 to 30kV 1mA 0.05 1370pF 120kΩ 5.52V 900MΩ
UM35*30 0 to 35kV 0.857mA 0.05 1370pF 140kΩ 4.66V 900MΩ
UM40*30 0 to 40kV 0.75mA 0.05 1370pF 140kΩ 8.15V 900MΩ

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 OT Output +5Vdc @ 1mA = Over Temp fault
3 I Sense See I Sense text and tables for details
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 ±1%, 25ppm/°C. Zout =475Ω
8 HV Ground Return HV Ground Return
9 E Out Monitor 1000:1 ratio. Polarity of Voltage Monitor signal equals polarity of unit. Accuracy is ±2%, 100ppm/°C. Calibrated with DVM with 10MΩ input impedance

Таблицы и диаграммы

DIMENSIONS: in.[mm]

15 PIN - Standard Interface

UM8-40 Series Высоковольтные источники питания постоянного тока (Image 9) 

9 PIN - Legacy Interface

UM8-40 Series Высоковольтные источники питания постоянного тока (Image 10)

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