L'application de champs électriques pulsés (PEF) commerciaux vise à fournir un grand nombre d'impulsions répétables pour inactiver les micro-organismes et prolonger la durée de conservation des aliments et des boissons sans chauffage ni utilisation de produits chimiques. Ces applications ont été optimisées pour l'évolutivité, la fiabilité et une durée de vie plus longue, mais elles sont généralement personnalisées et non seulement coûteuses, mais manquent également de flexibilité. Néanmoins, cela crée des opportunités de marché pour la conception modulaire et à l’échelle pilote utilisant des composants existants.
XP Power a lancé une série de convertisseurs de puissance haute tension régulés, que les concepteurs peuvent utiliser pour construire des systèmes PEF modulaires dans des applications de laboratoire, pilotes et commerciales sans recourir à des solutions d'alimentation entièrement personnalisées. Le convertisseur HRL30 30 W de la société peut être utilisé comme alimentation haute tension régulée pour charger des condensateurs ou des réseaux de formation d'impulsions (PFN), puis fournir des impulsions contrôlées aux électrodes, aux capteurs ou aux unités de traitement via des étages de commutation.
Le convertisseur de la série HRL30 peut prendre en charge des impulsions en aval contrôlées et répétables sans avoir besoin d'une alimentation haute tension personnalisée, offrant ainsi aux concepteurs une plus grande liberté pour mener des expériences, itérer rapidement et créer de nouvelles solutions innovantes pour des applications spécifiques.
Petite conception modulaire
Les concepteurs peuvent construire des systèmes haute tension modulaires basés sur le HRL30, en l'utilisant comme noyau énergétique stabilisant pour une série de sous-systèmes. Par la suite, le PFN qui a terminé la charge fournit des impulsions contrôlées aux électrodes ou aux unités de traitement via le module de commutation, tout en surveillant et en contrôlant les appareils électroniques pour suivre les données de tension, de courant et de température en temps réel.
Le boîtier mécanique et le refroidissement de la plaque inférieure simplifient l'intégration sûre avec les équipements de laboratoire, les modules PEF à l'échelle pilote ou les sous-systèmes OEM. En combinant ces éléments de base, les équipes peuvent rapidement développer des prototypes, itérer et ajuster les conceptions sans avoir besoin de concevoir des alimentations haute tension personnalisées pour chaque application.
Le régulateur de tension fonctionne en modes tension constante et courant constant, avec fonction de division automatique de fréquence, et peut être utilisé pour contrôler le taux de charge des condensateurs. La tension de sortie peut être réglée entre 0 % et 100 % via un signal analogique 0-5 V, permettant au système d'ajuster dynamiquement la tension de charge cible et ainsi d'ajuster l'intensité de l'impulsion.
Le convertisseur XP Power fournit des sorties de surveillance de tension et de courant (Vmon et Imon) pour des tests automatiques, un enregistrement ou un contrôle en boucle fermée. Ces signaux permettent à un microcontrôleur externe ou à un contrôleur logique programmable de détecter lorsque le condensateur est complètement chargé, de déclencher des impulsions et de lancer un cycle de charge.
Livraison d'énergie stable et contrôlable
L'architecture HRL30 prend en charge divers systèmes et peut fournir une sortie haute tension en tant que fonction claire et reproductible. Cela permet à l'équipe de conception de se concentrer sur les performances des applications et l'intégration du système, plutôt que sur la conception d'alimentations haute tension personnalisées. Le boîtier mécanique compact et le système de refroidissement par le bas facilitent et sécurisent l'intégration dans les grands systèmes.
Le principal défi de l’application PEF réside non seulement dans la génération de haute tension, mais également dans la fourniture d’une haute tension de manière sûre et imprévisible. La série HRL30 fournit une énergie régulée stable pour les PFN, les batteries de condensateurs ou d'autres composants de stockage d'énergie haute tension qui émettent des impulsions en aval.
Le PFN est une combinaison de condensateurs et d'inductances capables de stocker de l'énergie et de la libérer sous forme d'impulsions courtes et répétables. Le PFN définit la forme, la durée et l'amplitude de l'impulsion, tandis que le HRL30 gère un transfert d'énergie sûr et fiable, permettant aux concepteurs de se concentrer sur l'ajustement des performances plutôt que sur la création d'alimentations haute tension personnalisées.
Les concepteurs peuvent cartographier les exigences électriques de leur application sur les variantes HRL30, qui ont le même profil de refroidissement de plaque de base compacte, avec des dimensions spécifiques de 3 pouces x 2 pouces x 0,73 pouces (Figure 1).