Application Notes - High Voltage Power Supplies

Current Loop/Arc Detection Circuitry.

AN-18

电流反馈/电流回路
电流反馈和电流控制回路与Spellman电源产品的电弧检测完全没有任何关系。过电流是一种长期的低阻抗故障状况,可能会持续一段时间。电源产品通过自身的电流反馈发现这一故障并从恒电压模式跨越至恒电流模式,以根据电流设置的输入信号将持续的直流电流调至相应级别。电流反馈电路和电流误差放大器相关的时间常数通常要耗费几毫秒或几十毫秒发生,因此我们不使用电流反馈来确定是否出现电弧。电流反馈仅用于按电流环路来调节长期直流电流。

电弧特性
电弧具有阻抗非常低、发生速度非常快的特点,可能只存在几微秒、几十或数百微秒。当出现这种情况时,就电源而言,基本上属于电容放电事件。在电源输出部分有一个带电电容器(电源内部倍增器电容)和非常低的阻抗连接。电流通过的唯一限制是内部的限制装配系列(通常为电阻或电感)。如果不采用某种技术限制措施,则在电弧放电时将有无限电流通过。我司的内部限制电阻能够将电流限制在安全的放电级别。额定用于持续推出毫安级电流的高压电源产品在短期电弧放电时可能有数安培或数十安培的电流通过。该电流不是正常的额定电源电流,而是电容式电弧放电电流,这两种是完全不同的电流。

电流互感器
由于在电弧放电时存在快速的时间帧和巨大的电流,因此Spellman使用不同的方式来感应电弧事件......如使用电流互感器。电流互感器连接在倍增器电路的底端。电源产品额定的正常低电平直流电流不能被电流互感器感应到。当在微秒时间内电弧放电并出现巨大的电流电平时......则可被电流互感器发现。我司使用这一工具来确定是否出现电弧。

电弧干预过程
我们必须经历电弧干预过程,因为无论存储在倍增器电容中的是何种能源,都将以热能形式发散在输出限制装配中。单次电弧放电不会对电源产品造成损坏,但长期重复电弧放电可能会使输出限制电路过热。电源产品承受电弧放电的次数有限,超过一定承受时间后将出现过热损坏。电弧干预过程可防止电源产品出现任何损害。我们无法更改或修改电弧;但Spellman能够决定用何种感应方式保护电源产品,同时不妨碍其正常运行。

电弧电路须知
Spellman的电弧感应和干预过程可防止电源产品出现长期过度放电;该电流不能由客户精确、无限可调。如果需要客户精确调节电弧检测,Spellman建议通过外部电流互感器来实现。用这种方式可确保电源产品所需的电弧保护仍然完好无损,客户也可配置外部电弧互感器以确保采用合适的方式操作。