規(guī)范

接線圖

接線圖

操作

功率轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生單極性或雙極性電源。輸出電壓范圍由電壓選擇器跳線控制。放大器的增益為20，輸入電壓范圍為+/-10 V。負(fù)載直接連接到高速輸出(V1)或通過(guò)濾波器(V2)連接，從而降低噪聲和帶寬。在大多數(shù)應(yīng)用中，建議使用V2輸出。
可變偏置電源也可用于壓電彎曲應(yīng)用。默認(rèn)偏置電壓為200 V，但通過(guò)增加一個(gè)電阻可以獲得更低的電壓。

框圖

示例應(yīng)用

應(yīng)用電路

配置

PDm200可配置為適應(yīng)各種電源和輸出電壓范圍。輸出電壓范圍由兩個(gè)標(biāo)有L1和L2的跳線選擇，如下所示。每個(gè)跳線有四個(gè)可能的位置，用字母A到D和E到h標(biāo)記。

電壓配置跳線位置

在單極輸出模式下，負(fù)輸出范圍固定在-30 V，跳線L2始終處于“E”位置。下面列出了不同電源電壓下L1跳線的正確位置。

*采用單電源時(shí)，負(fù)輸出電壓范圍從-30 V降至-20 V。

在雙極輸出模式下，L1和L2跳線的正確位置如下所示。在+/-200 V模式下，建議使用低噪聲輸出(V2)。更多細(xì)節(jié)見(jiàn)“穩(wěn)定性”。

PDm200也可用于低壓應(yīng)用；然而，輸出電流可能會(huì)降低。相應(yīng)的低壓跳線位置如下所示

輸出電流

峰值輸出電流約為300 mA，最大平均DC輸出電流約為
Iav=0.45VSVout?0.01,在哪里VS差分電源電壓是否為30V，以及Vout是差分輸出電壓范圍，例如400V。平均DC電流是正向或負(fù)向流動(dòng)的平均電流。對(duì)于正弦波，平均DC電流與均方根電流的關(guān)系如下
Iav=2πIrmsPDm200計(jì)算器可用于估算給定電源電壓和輸出電壓范圍內(nèi)的最大輸入和輸出電流。下面列出了一些常見(jiàn)的值。

源電流

滿載時(shí)最大電源電流為0.5 A。對(duì)于部分負(fù)載，電源電流為
Iin=PinVS,其中所需的輸入功率為
Pin=1.33Vout(0.01+Iav),在哪里Vout是差分輸出電壓范圍，和Iav是平均輸出電流。

功率通帶

下面的計(jì)算器繪制了容性負(fù)載的最大峰峰值輸出電壓與頻率和電壓范圍的關(guān)系。

對(duì)于容性負(fù)載，功率帶寬受限于平均輸出電流。正弦波的最大頻率為
fpwr=IavVL(p?p)(CL+5.6nF).如上所述，功率帶寬主要與平均電流限制相關(guān)。然而，當(dāng)以最大范圍(例如+/-200 V)工作時(shí)，在最小電源電壓(例如+/-15 V)下，電源下降會(huì)使信號(hào)頂部失真。這種效應(yīng)可以通過(guò)提高電源電壓來(lái)降低。

信號(hào)帶寬

負(fù)載電容大于100 nF時(shí)，小信號(hào)帶寬為:
fbw=163?CL.負(fù)載電容小于100 nF時(shí)，小信號(hào)帶寬約為200 kHz。
低噪聲輸出(V2)的帶寬大約是高速輸出的5%，也就是說(shuō)，
fbw=11445?CL.

下表列出了一系列容性負(fù)載的小信號(hào)帶寬。

噪音

PDm200的輸出包含來(lái)自升壓轉(zhuǎn)換器的少量開(kāi)關(guān)噪聲和來(lái)自高壓放大器的隨機(jī)噪聲。采用+/-15 V電源和+/-100 V輸出范圍時(shí)，均方根噪聲如下所示。

對(duì)于要求極低噪聲的應(yīng)用，可以使用較大的電阻來(lái)降低有效帶寬，約為
fbw=12πRCL.在哪里CL是負(fù)載電容。低噪聲應(yīng)用的推薦帶寬為100 Hz。

噪聲測(cè)量是在輸入短路的情況下進(jìn)行的。當(dāng)由于升壓轉(zhuǎn)換器的紋波而從輸出端汲取大量電流時(shí)，噪聲可能會(huì)增加。

*對(duì)于100nF或更小的負(fù)載電容，建議使用低噪聲輸出(V2)。

應(yīng)用筆記

放大器輸入Vin不應(yīng)懸空，因?yàn)樗鼤?huì)向供電軌漂移。然而，在輸入可能浮動(dòng)的應(yīng)用中，可以在“Rin”位置安裝一個(gè)1千歐的電阻(1206規(guī)格)，此時(shí)輸入阻抗為1千歐。

熱消散

在全功率下，最差情況下的散熱約為15 W，由散熱器和風(fēng)扇耗散。在正常工作期間，可以通過(guò)將所需的電源電流與差分電源電壓相乘來(lái)估算散熱。

當(dāng)散熱小于5W時(shí)，可以拆除模塊風(fēng)扇。還提供高性能無(wú)源散熱器(PDM 200-無(wú)風(fēng)扇)。請(qǐng)注意，+/-200V輸出范圍內(nèi)的功耗始終大于5 W，因此需要強(qiáng)制空氣冷卻。

對(duì)于被動(dòng)冷卻選項(xiàng)，PDm200從結(jié)到環(huán)境的熱阻約為10°C/W。當(dāng)持續(xù)散熱超過(guò)5 W時(shí)，需要100 LFM或更大的氣流。當(dāng)散熱器溫度達(dá)到70°c時(shí)，PDm200將關(guān)閉。

穩(wěn)定性

在+/-200 V范圍內(nèi)，當(dāng)輸出電壓非常接近負(fù)供電軌(-190V)時(shí)，某些負(fù)載電容可能會(huì)發(fā)生振蕩。這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)使用低噪聲輸出(V2)來(lái)解決?；蛘撸梢栽赗14頂部焊接一個(gè)330pF 25V 0603電容，將帶寬降至約3 kHz，并避免振蕩。如有必要，可在交貨前安裝該電容器。

偏置輸出

偏置輸出(Vb)提供固定的+200 V輸出，用于驅(qū)動(dòng)需要偏置電壓的200 V三線式執(zhí)行器，如折彎?rùn)C(jī)。需要+/-100 V偏壓的致動(dòng)器也可以在這種配置下驅(qū)動(dòng)，因?yàn)檫@在電氣上是相同的。

通過(guò)在“Rb”位置添加一個(gè)1206電阻，也可以實(shí)現(xiàn)更低的偏置電壓。由此產(chǎn)生的偏置電壓為
Vb=5+196.08×RbRb+1MΩ.例如，如果Rb為2.7 MOhm，Vb = 148 V。

偏置輸出可以吸入或流出10 mA的平均電流。但是，沒(méi)有保護(hù)措施，因此必須小心不要超過(guò)電流限值。如果需要10 mA以上的電流，可以使用第二個(gè)PDm200的初級(jí)輸出來(lái)產(chǎn)生偏置。

帶偏置的200V三線彎曲驅(qū)動(dòng)器

啟用/關(guān)閉

當(dāng)放大器啟用并運(yùn)行時(shí)，綠色led亮起。如果LED熄滅或閃爍，原因和相關(guān)測(cè)試程序如下:

• 已超過(guò)輸出電流。嘗試降低頻率或電壓，或斷開(kāi)負(fù)載以測(cè)試模塊；
• 已經(jīng)超過(guò)溫度極限。檢查是否有足夠的氣流，風(fēng)扇是否在旋轉(zhuǎn)，散熱器是否被灰塵弄臟；或者
• 電源電壓不足。檢查電源電壓。如果額定電流太小，一些電源會(huì)不斷循環(huán)。

Enable引腳是一個(gè)高阻抗信號(hào)，比負(fù)供電軌高5V?？梢詫⑵淅霖?fù)供電軌以禁用放大器。也可以監(jiān)控此引腳上的電壓，以檢查放大器的狀態(tài)。任何監(jiān)控電路的輸入阻抗都應(yīng)大于200千歐。enable引腳上的高電平電壓表示正常狀態(tài)，低電平電壓表示熱關(guān)斷。

單極性和雙極性電源的推薦使能電路如下所示。任何小信號(hào)晶體管都是合適的，例如BC817和BC807。

防止過(guò)載

PDm200具有過(guò)電流和熱過(guò)載保護(hù)功能。如果PCB溫度超過(guò)70攝氏度，放大器將被禁用，直到溫度降低。

保證

PDm200設(shè)備在交付前經(jīng)過(guò)測(cè)試。沒(méi)有保修期。

高壓安全警告

該產(chǎn)品產(chǎn)生高達(dá)220 Vdc的潛在致命電壓。

遵守低壓(根據(jù)ANSI C84.1-1989)安全預(yù)防措施，例如

• 使用受過(guò)低壓救援訓(xùn)練的觀察者
• 不要操作裸露的導(dǎo)體
• 使用合適的標(biāo)志

認(rèn)證和合規(guī)

• CE，RoHS，Reach

規(guī)模

安裝柱接受一個(gè)M2.5螺釘。對(duì)于PCB安裝版本(PDM 200-PCB ), Altium原理圖和尺寸庫(kù)可用于下載。PCB引腳零件號(hào)為Phoenix Contact PST 1.0/5-3.5和PST 1.0/4-3.5，直徑為1 mm，推薦的PCB孔為1.5 mm，PCB安裝模塊可直接焊接到電路板上，或使用Harwin H3161-05等引腳插座安裝。

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PDm200 V9尺寸(毫米)