5/80-HS-H-CE Amplificateur haute tension 5 kV, 240 mA

Oui. L’amplificateur est stable en DC, ce qui signifie qu’il peut fournir une sortie haute tension continue (DC) constante, mais il peut également reproduire des formes d’onde AC (dans les limites de sa bande passante) avec des amplitudes jusqu’à ±5 kV. Vous pouvez le piloter avec une entrée AC (p. ex. depuis un générateur de fonctions) et il délivrera un signal AC haute tension mis à l’échelle, ou bien appliquer un niveau DC pour obtenir une haute tension stable. Cela le rend adapté aux expériences nécessitant soit des tensions de polarisation statiques, soit des formes d’onde haute tension dynamiques.

La bande passante petit signal (jusqu’à ~75 kHz) correspond à la plage de fréquences sur laquelle l’amplificateur peut reproduire fidèlement des signaux sinusoïdaux de faible amplitude (généralement lorsque la sortie n’est pas à son excursion de tension maximale, donc seulement une fraction des ±5 kV). La bande passante grand signal (jusqu’à ~60 kHz) est la plage qu’il peut atteindre pour des excursions de sortie proches de la pleine échelle – à ces amplitudes élevées, la réponse en fréquence est un peu plus faible. En pratique, cela signifie que pour des tensions de sortie très élevées, vous pourriez être limité à quelques dizaines de kilohertz, tandis que pour de plus petites variations de tension, l’amplificateur peut atteindre des fréquences légèrement plus élevées avant que l’amplitude de sortie ne commence à diminuer (point à –3 dB) ou que la distorsion n’augmente.

Un étage de sortie à quatre quadrants signifie que l’amplificateur peut à la fois fournir du courant (appliquer une tension positive à une charge) et absorber du courant (faire baisser la tension ou absorber le courant provenant de la charge) pour les deux polarités de sortie. Cette capacité est essentielle pour piloter des charges capacitives ou réactives telles que des dispositifs piézoélectriques, des actionneurs électrostatiques ou d’autres composants haute tension susceptibles de renvoyer de l’énergie vers l’amplificateur. Le 5/80-HS peut contrôler activement la tension dans les deux sens, ce qui garantit une sortie précise et stable même si la charge tente d’imposer une tension dans le sens opposé. Cela évite les dépassements et permet des transitions rapides et maîtrisées, impossibles avec un amplificateur plus simple à un ou deux quadrants (source uniquement).

Cet amplificateur présente un gain fixe de 1000 V/V. Pour atteindre la sortie maximale de ±5000 V, vous devez fournir une entrée de ±5 V. En pratique, un générateur de fonctions de laboratoire standard ou un DAC avec une plage de sortie de ±5 V peut être utilisé pour piloter directement le 5/80-HS-H-CE. Par exemple, si vous appliquez une sinusoïde d’amplitude ±1 V, l’amplificateur délivrera une sinusoïde de ±1000 V ; en appliquant ±5 V, vous obtiendrez l’amplitude complète de ±5000 V. La forte impédance d’entrée (environ 10 kΩ) garantit que la source de commande n’a pas besoin de fournir un courant important.

Le 5/80-HS-H-CE est doté de fonctions de protection internes. Il dispose notamment d’une protection contre les courts-circuits et les surcharges : si la sortie est directement court-circuitée ou si la charge tente de tirer un courant supérieur à la limite spécifiée (~80 mA DC ou une crête plus élevée momentanément), l’amplificateur limite la sortie et peut se mettre à l’arrêt afin d’éviter tout dommage. Des indicateurs d’état (ainsi que des sorties BNC correspondantes pour la surveillance à distance) vous avertissent si l’amplificateur passe en défaut ou sort de sa plage de régulation. En pratique, l’amplificateur gère ces conditions de manière sûre en se protégeant lui-même et en protégeant la charge – une fonction de sécurité essentielle lors de travaux en haute tension.

Elle est très précise et stable pour une source haute tension. La précision du gain DC est spécifiée à mieux de 0,1 % de l’échelle pleine, ce qui à 5 kV signifie, dans le pire des cas absolu, au plus environ ±5 V d’erreur de gain. En pratique, la sortie suit l’entrée de façon très linéaire. L’amplificateur présente également un faible bruit de sortie (de l’ordre de 1 V RMS ou moins sur un signal de 5000 V), ce qui ne représente qu’une infime fraction (0,02 %) de l’échelle pleine. Ce faible niveau de bruit et cette grande stabilité le rendent adapté à des tâches de précision telles que les étalonnages, la caractérisation des matériaux ou le pilotage fin de faisceau, lorsque vous avez besoin d’une sortie haute tension fiable, sans dérive ni ondulation notable. De plus, chaque unité est livrée avec un certificat d’étalonnage traçable NIST, ce qui vous garantit que la sortie a été vérifiée par rapport à des étalons nationaux.

Oui. L’amplificateur propose une commande marche/arrêt haute tension à distance via un connecteur BNC sur le panneau arrière. En utilisant cette fonction d’interverrouillage (interlock) à distance, vous pouvez intégrer le 5/80-HS-H-CE dans un système plus vaste ou un dispositif de sécurité. Par exemple, vous pouvez câbler cette entrée à un interrupteur d’interverrouillage de sécurité ou à un PLC de laboratoire : lorsque le signal de commande est positionné sur la désactivation, la sortie haute tension de l’amplificateur est coupée (ou maintenue coupée), indépendamment du réglage en face avant. C’est utile pour garantir que la haute tension puisse être arrêtée rapidement via un arrêt d’urgence ou une commande informatique, ajoutant un niveau de sécurité supplémentaire. En outre, la face avant comporte un commutateur à clé ou un bouton HV marche/arrêt (selon le modèle), permettant à un opérateur de commander manuellement l’activation de la sortie haute tension.

Le 5/80-HS-H-CE est conçu pour piloter une grande variété de charges, à la fois résistives et réactives. Il peut alimenter des charges purement résistives (comme des résistances de forte valeur ou des réseaux de polarisation) jusqu’à 5 kV, ainsi que des charges très capacitives ou dynamiques (comme de grands actionneurs piézoélectriques, des chucks électrostatiques ou des décharges à barrière diélectrique). Grâce à sa conception à quatre quadrants et à sa capacité de montée rapide, il gère particulièrement bien les charges capacitives : même si la charge présente une capacité importante (ce qui provoquerait عادةirement un déphasage ou un renvoi de courant vers l’amplificateur), l’amplificateur reste stable et réactif. Les charges inductives sont moins courantes en haute tension, mais de faibles inductances (comme de longs câbles ou des bobines) peuvent également être prises en charge. En résumé, tant que les exigences de la charge restent dans ±5 kV et que le courant demeure dans ±80 mA DC / ±240 mA en crête, l’amplificateur la pilotera efficacement tout en maintenant la forme d’onde programmée.

L’amplificateur 5/80-HS-H-CE adopte une conception entièrement à semi-conducteurs ; il ne comporte donc pas de pièces consommables telles que des tubes à vide ou des composants remplis d’huile qui nécessiteraient un remplacement régulier – il est, en pratique, sans maintenance en fonctionnement normal. Le refroidissement est généralement assuré par des ventilateurs internes et des dissipateurs thermiques ; pour garantir la longévité, il est donc recommandé de veiller à ce que les ouvertures de ventilation restent dégagées et de nettoyer occasionnellement la poussière des filtres (le cas échéant). Concernant l’étalonnage : l’unité est livrée étalonnée et, pour une précision maximale, il est judicieux de la réétalonner selon l’intervalle recommandé (par exemple, chaque année ou tous les deux ans) afin de maintenir la traçabilité et la précision. L’étalonnage est généralement effectué par le fabricant ou par un laboratoire agréé disposant d’étalons de mesure haute tension. Hormis cela, l’utilisation au quotidien ne nécessite pas de maintenance particulière, et l’amplificateur devrait offrir des performances constantes pendant de nombreuses années d’exploitation.