СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №4/2016

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 41 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 4 2016 Выходное напряжение (от 0 до 100%) Программируемое напряжение (от 0 до 100%) 100 80 60 40 20 0 0 20 40 60 80 100 Выходное напряжение Входное напряжение % 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Полная нагрузка Без нагрузки Так называемые пропорциональ- ные источники питания – это источ- ники питания с нестабилизированным выходным напряжением, которые, как правило, имеют низкую цену и отлича- ются небольшими габаритами (серии Q, A, G, GP, FS, F, E). Основные характеристики пропор- циональных преобразователей: ● мощность и управляющее напряжение подаются со стороныпервичной цепи; ● выходное напряжение зависит от нагрузки (параметры указываются при полной нагрузке); ● выполняются в самых компактных корпусах; ● пульсация обычно больше, чем у ста- билизированных моделей, так как фильтрация применяется в мень- шей степени; ● первичная и вторичная цепи гальва- нически развязаны; ● напряжение может стабилизировать- ся внешней схемой; ● выходное напряжение пропорцио- нально входному (значение 0,7U вх является напряжением включения); ● выходное напряжение связано с входным напряжением линейно, но также зависит от нагрузки: чем меньше нагрузка, тем круче наклон характеристики (см. рис. 2). У стабилизированных источников питания выходное напряжение изме- няется на <1% вне зависимости от усло- вий нагрузки (низкое значение неста- бильности выходного напряжения по току). Имеется контур обратной связи с маломощным входным программи- рующим напряжением для точной ста- билизации. Так как в модуле использу- ется больше схем и цепей фильтрации, размеры стабилизованных преобразо- вателей больше, чем размеры пропор- циональных моделей. Структурная схе- ма стабилизированного преобразова- теля (серии C, CA, H, ULP, 4000, DX, USB) показана на рисунке 3. Основные свойства стабилизиро- ванных высоковольтных преобразо- вателей: ● выходное напряжение «отслеживает» программирующее входное напряже- ние (см. рис. 4); ● программирование осуществляется с уменьшением входного напряже- ния до нулевого; ● вход может программироваться от ЦАП; ● выходным сигналом контрольного устройства для мониторинга выход- ного напряжения является аналого- вый сигнал, который может быть подан на вход АЦП для последую- щей обработки. Далее в статье представлены серии высоковольтных источников питания, которые в разное время были отмече- ны в различных номинациях специа- лизированными изданиями и разного рода компаниями. М ИНИАТЮРНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ СЕРИИ CA Источники питания XP-EMCO серии CA, выполняющие работу, сравнимую с работой более крупных модулей, были отмечены редакцией журна- ла Electronic Products в 2000 г. за про- гресс в технологии, существенный выигрыш в цене и за уникальные рабо- чие параметры. Миниатюрный высоковольтный источник питания серии CA выпол- нен в экранированном корпусе с раз- мерами 44,45 × 27,94 × 12,7 мм и мас- сой 47 г. Он демонстрирует пульсацию выходного напряжения не выше 2 мВ (от пика до пика) и временну ′ ю стабиль- ность 0,001% в час. Этот источник питания способен заменить более громоздкие модули в применениях, требующих высокоста- билизированного, постоянного высо- кого напряжения. Значение напряже- ния программируется от 0 до 100% от номинального посредством напряже- ния 0...+5 В, подаваемого через высо- коимпедансный вход программиро- вания. Таким образом обеспечивают- ся номинальные выходные напряжения 0...250 В и 0...2000 В с отрицательной или положительной полярностью. Диа- пазон входного напряжения составля- ет 11,5...15,5 В. Другими эксплуатационными харак- теристиками являются: ● температурный коэффициент менее 25 ppm/ ° C; ● коэффициент нестабильности по напряжению лучше, чем 0,001%; ● коэффициент нестабильности по току лучше, чем 0,007%; Рис. 2. Зависимость выходного напряжения от входного для пропорционального преобразователя в режиме холостого хода и полной нагрузки Рис. 4. Зависимость программирующего напряжения от выходного напряжения для стабилизированного преобразователя Рис. 3. Структурная схема стабилизированного преобразователя +В вход 1 2 3 5 Заземление Управление 0-5 В Высоко- вольтный выход (от 0 до 100%) Корпус (должен быть заземлён) Выделенный провод для общей точки высокого напряжения (для моделей C50-C80) Регулировка коэффициента передачи Генератор Выпря- митель Фильтр