商用パルス電界 (PEF) の応用は、加熱や化学薬品を使用せずに、多数の反復可能なパルスを提供して微生物を不活性化し、食品や飲料の保存期間を延長することを目的としています。これらのアプリケーションは、規模、信頼性、動作寿命の長さに関して最適化されていますが、通常はカスタマイズされており、高価であるだけでなく柔軟性にも欠けています。それにもかかわらず、既存のコンポーネントを使用したモジュール式およびパイロットスケールの設計の市場機会が生まれます。
XP Power は、設計者が完全にカスタマイズされた電源ソリューションに依存せずに、研究室、パイロット、商用アプリケーションでモジュラー PEF システムを構築するために使用できる一連の安定化高電圧電力コンバータを発売しました。同社の HRL30 30 W コンバータは、コンデンサまたはパルス形成ネットワーク (PFN) を充電するための安定化高電圧電源として使用でき、スイッチ ステージを介して制御されたパルスを電極、センサー、または処理ユニットに提供します。
HRL30 シリーズ コンバータは、カスタマイズされた高電圧電源を必要とせずに、制御された反復可能なダウンストリーム パルスをサポートできるため、設計者はより自由度を高めて実験を実施し、迅速に反復し、特定のアプリケーション向けに新しい革新的なソリューションを作成できます。
小型モジュール設計
設計者は、HRL30 を一連のサブシステムの安定化エネルギー コアとして使用して、HRL30 に基づいたモジュール式高電圧システムを構築できます。その後、充電が完了した PFN は、スイッチ モジュールを介して制御されたパルスを電極または処理ユニットに提供し、同時に電子デバイスを監視および制御して電圧、電流、温度データをリアルタイムで追跡します。
機械的ケーシングと底板冷却により、実験装置、パイロット スケール PEF モジュール、または OEM サブシステムとの安全な統合が簡素化されます。これらの構成要素を組み合わせることで、チームはアプリケーションごとにカスタマイズされた高電圧電源を設計することなく、プロトタイプの開発、反復、設計の調整を迅速に行うことができます。
電圧レギュレータは、自動分周機能を備えた定電圧および定電流モードで動作し、コンデンサの充電速度の制御に使用できます。出力電圧は 0 ～ 5 V のアナログ信号を通じて 0% ～ 100% の間で設定できるため、システムは目標充電電圧を動的に調整し、パルス強度を調整できます。
XP Power コンバータは、自動テスト、記録、または閉ループ制御のための電圧および電流監視出力 (Vmon および Imon) を提供します。これらの信号により、外部マイクロコントローラーまたはプログラマブル ロジック コントローラーは、コンデンサーが完全に充電されたことを検出し、パルスをトリガーし、充電サイクルを開始することができます。
安定した制御可能なエネルギー供給
HRL30 アーキテクチャはさまざまなシステムをサポートし、明確で再現可能な機能として高電圧出力を提供できます。これにより、設計チームは、カスタマイズされた高電圧電源の設計ではなく、アプリケーションのパフォーマンスとシステムの統合に集中できるようになります。コンパクトなメカニカル ケーシングと底部冷却システムにより、大規模システムとの統合がより簡単かつ安全になります。
PEF アプリケーションの主な課題は、高電圧を生成することだけでなく、高電圧を安全かつ予測不可能に供給することにもあります。 HRL30 シリーズは、PFN、コンデンサバンク、または下流にパルスを出力するその他の高電圧エネルギー貯蔵コンポーネントに安定した調整されたエネルギーを提供します。
PFN は、エネルギーを蓄積し、短い反復可能なパルスで放出できるコンデンサとインダクタの組み合わせです。 PFN はパルスの形状、持続時間、振幅を定義しますが、HRL30 は安全で信頼性の高いエネルギー転送を管理するため、設計者はカスタマイズされた高電圧電源を構築するのではなく、性能の調整に集中できます。
設計者は、アプリケーションの電気要件を HRL30 バリアントにマッピングできます。HRL30 バリアントは、同じコンパクトなベース プレート冷却プロファイルを持ち、特定の寸法は 3 インチ x 2 インチ x 0.73 インチです (図 1)。