500V buffer de ganancia unitaria

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Actualmente estoy en el proceso de diseñar un suministro de polarización de alto voltaje para usar con una cámara de ionización. La fuente de voltaje en sí está a cargo, sin embargo, necesito un amortiguador de unidad para accionar la protección de la cámara, que también aumenta a 500V. A continuación se muestra un diagrama simple.

En este diseño, mencionan que debe ser un amplificador de impedancia de entrada baja que sirva de búfer porque estamos interesados en las señales de corriente de la cámara. ¿Cómo elegiría el amplificador correcto para usar en este circuito? He usado amplificadores operacionales para amplificar señales de voltaje muy pequeñas antes, pero nunca señales de corriente y especialmente nunca a estos voltajes.

    
pregunta smee

3 respuestas

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Esto es bastante simple. Use una fuente aislada para producir (digamos) +/- 15 voltios, y ate su salida común a su salida HI. Luego use cualquier amplificador operacional que desee (seleccionado para la corriente de salida), alimentado por este +/- voltaje flotante para proporcionar su corriente de protección. Ya que puede encontrar fácilmente fuentes de alimentación de CA / CC con 2 kV o más de aislamiento de entrada (pruebe Digikey, por ejemplo), esto no debería ser un problema.

EDITAR - Si es posible, encuentre un suministro lineal de la vieja escuela. Los suministros modernos tienden a ser conmutadores y, de hecho, el ruido de conmutación puede ser objetable. Por supuesto, con una cuidadosa atención al diseño, filtrado y blindaje, puede producir resultados muy limpios, pero necesita prestar atención.

EDICIÓN ADICIONAL: WRT anterior, DEBE utilizar un suministro doble. No se puede usar un solo suministro con una salida de riel a riel: simplemente no van a los rieles con ninguna habilidad actual. Y utilizar una sola fuente con una base virtual para conectarse a HI tampoco es una buena idea, ya que invita a la captación de ruido en la base virtual.

    
respondido por el WhatRoughBeast
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Si necesita una fuga realmente baja en los rieles, es posible que no pueda usar la configuración de @ WhatRough porque el DC-DC tendrá alguna fuga interna.

Puede utilizar un amplificador operacional de alto voltaje como Apex PA89 pero requerirá una alimentación Suministro significativamente más alto que el suministro de 500 V, tal vez 550 V para mantener las entradas dentro del rango del modo común.

También son un poco caros (más de $ 500 USD / ea.) así que es mejor tener cuidado con el cableado, etc.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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A menos que haya entendido mal su diagrama, necesita una impedancia de entrada alta, no una impedancia de entrada baja. De lo contrario, la corriente fluye hacia el búfer, y Im ya no es igual a IDUT. También necesita una baja impedancia de salida para accionar la guarda.

Probablemente, será mejor que compre algo de Apex , como el PA94 o PA95 . Hacen operaciones con voltajes de riel a riel de hasta 2,5 kV y corrientes de hasta 50 A (aunque no ambas al mismo tiempo).

Estos opamps son caros. Es posible evitar un bombardeo para una lámpara de alto voltaje, utilizando transitores y una lámpara de bajo voltaje. Se le conoce como "bootstrapping" y es probablemente mucho más esfuerzo del que vale la pena a menos que esté construyendo cientos o miles de unidades.

Por supuesto, tendrá que verificar que la compensación de entrada, la impedancia de entrada, la impedancia de salida, etc. sean apropiadas. No podemos ayudarlo con eso a menos que proporcione algunos números en sus requisitos.

La sugerencia de WhatRoughBeast resultaría más barata, pero requeriría un poco más de configuración. Si esto es una vez, entonces será más rápido comprar el opamp. También sería bastante cauteloso al introducir una fuente de alimentación de CA / CC o CC / CC de conmutación cerca de lo que parece ser un equipo de medición de precisión: si sigue esa ruta, un convertidor de CA / CC lineal puede ahorrarle tiempo. .

    
respondido por el Jack B

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