Применение коммерческих импульсных электрических полей (PEF) направлено на обеспечение большого количества повторяющихся импульсов для инактивации микроорганизмов и продления срока хранения продуктов питания и напитков без нагревания или использования химикатов. Эти приложения были оптимизированы с точки зрения масштаба, надежности и увеличения срока службы, но они обычно индивидуализированы и не только дороги, но и лишены гибкости. Тем не менее, это создает рыночные возможности для модульного и пилотного проектирования с использованием существующих компонентов.
XP Power выпустила серию регулируемых высоковольтных преобразователей энергии, которые разработчики могут использовать для создания модульных систем PEF в лабораторных, пилотных и коммерческих приложениях, не полагаясь на полностью индивидуальные решения по электропитанию. Преобразователь HRL30 мощностью 30 Вт компании можно использовать в качестве регулируемого источника питания высокого напряжения для зарядки конденсаторов или сетей формирования импульсов (PFN), а затем подавать управляемые импульсы на электроды, датчики или блоки обработки через каскады переключения.
Преобразователь серии HRL30 может поддерживать контролируемые и повторяемые нисходящие импульсы без необходимости индивидуального источника питания высокого напряжения, предоставляя разработчикам большую свободу для проведения экспериментов, быстрого выполнения итераций и создания новых инновационных решений для конкретных приложений.
Небольшая модульная конструкция
Проектировщики могут создавать модульные высоковольтные системы на базе HRL30, используя его в качестве стабилизирующего энергетического ядра для ряда подсистем. Впоследствии PFN, завершивший зарядку, подает управляемые импульсы на электроды или блоки обработки через модуль переключателя, одновременно отслеживая и управляя электронными устройствами для отслеживания данных о напряжении, токе и температуре в режиме реального времени.
Механический корпус и охлаждение нижней пластины упрощают безопасную интеграцию с лабораторным оборудованием, пилотными модулями PEF или подсистемами OEM. Объединив эти строительные блоки, команды могут быстро разрабатывать прототипы, повторять и корректировать конструкции без необходимости разрабатывать индивидуальные источники питания высокого напряжения для каждого приложения.
Регулятор напряжения работает в режимах постоянного напряжения и постоянного тока, с функцией автоматического деления частоты и может использоваться для управления скоростью зарядки конденсаторов. Выходное напряжение можно установить в диапазоне от 0% до 100% с помощью аналогового сигнала 0–5 В, что позволяет системе динамически регулировать целевое зарядное напряжение и, таким образом, регулировать интенсивность импульса.
Преобразователь мощности XP обеспечивает выходы контроля напряжения и тока (Vmon и Imon) для автоматического тестирования, записи или управления с обратной связью. Эти сигналы позволяют внешнему микроконтроллеру или программируемому логическому контроллеру определять, когда конденсатор полностью заряжен, запускать импульсы и инициировать цикл зарядки.
Стабильная и контролируемая подача энергии
Архитектура HRL30 поддерживает различные системы и может обеспечивать выходное высокое напряжение в виде четкой и повторяемой функции. Это позволяет команде разработчиков сосредоточиться на производительности приложений и системной интеграции, а не на разработке индивидуальных источников питания высокого напряжения. Компактный механический корпус и нижняя система охлаждения упрощают и делают безопаснее интеграцию с большими системами.
Ключевая задача применения PEF заключается не только в генерации высокого напряжения, но и в безопасном и непредсказуемом обеспечении высокого напряжения. Серия HRL30 обеспечивает стабильную регулируемую энергию для PFN, конденсаторных батарей или других высоковольтных компонентов хранения энергии, которые выдают импульсы на выходе.
PFN представляет собой комбинацию конденсаторов и катушек индуктивности, которые могут накапливать энергию и выделять ее короткими повторяемыми импульсами. PFN определяет форму, длительность и амплитуду импульса, а HRL30 управляет безопасной и надежной передачей энергии, позволяя разработчикам сосредоточиться на настройке производительности, а не на создании индивидуальных источников питания высокого напряжения.
Проектировщики могут сопоставить электрические требования своего приложения с вариантами HRL30, которые имеют такой же компактный профиль охлаждения опорной плиты с конкретными размерами 3 дюйма x 2 дюйма x 0,73 дюйма (рис. 1).