Magnetfeld-
anwendungen

Wie verhält sich das L?

1.  Verlustleistung

Hierbei steht die Verlustleistungsfähigkeit meist an oberster Stelle. Selbst wenn die volle Spannung des Leistungsverstärkers an der Induktivität abfällt, muss die volle Leistung vom Verstärker als Verlustleistung absorbiert werden.

2.  Frequenzabhängige Impedanz

Bei niederen Frequenzen ist die Impedanz der Induktivität sehr gering, der Strom jedoch sehr hoch; bei hohen Frequenzen wird eine hohe Spannung benötigt um Strom durch das L fließen zu lassen.

Um z.B. eine lückenlose Wobbelung einer Helmholtzspule mit 100A/m  bis über 150kHz zu ermöglichen, sind außergewöhnliche Verstärker wie beispielsweise der HERO®power PFL2250-28-UDC415-IDC375 erforderlich. Bei niedrigen Frequenzen sind 10kW Verlustleistung abzuführen und bei hohen Frequenzen sind mehr als 560V_eff verfügbar.

Anwendungsbeispiele:

1.  Linetests z.B. Hall-Sensoren – Hall Schalter – linearen Hallsensoren als Potentiometerersatz –Winkelsensoren – Motorcontroller

Hierbei werden gerade bei linearen Hallsensoren sehr hohe Anforderungen an das Magnetfeld gestellt z.B. Stabilitäten von besser 1×10^-4.  Dieses Magnetfeld muss bspw. in ca. 10msec diese hohe Stabilität erreichen, HERO®power hat solche Aufgaben erfolgreich gelöst.

2.  Teilchenbeschleuniger

Wichtigste Merkmale für die Quadrupol-Fokussierungsmagnete sind:

• höchste Stabilität
• exakte Nulldurchgänge
• geringste Verzerrungen
• Steuerung: Lokal/Remote umschaltbar

Die Entscheidung fiel auf HERO®power bei so bedeutenden internationalen Ausschreibungen für die Steuerung von Quadrupolmagneten und zur Fokussierung des Elektronenstrahls wie COSY (Cooler Synchrotron) in Jülich und Bessy II (Berliner Elektronenstrahl Synchrotron) in Berlin-Adlershof. Wir sind immer noch stolz darauf, dass wir uns auf der Liste der
<Am erfolgreichen Gelingen des COSY-Projektes beteiligte Firmen> finden konnten.

Für beide Projekte steuerten wir über 200 HERO®power linear geregelte Vierquadrantenverstärker mit exakten Nulldurchgängen und geringster Restwelligkeit bei.

3.  Strahlsteuerung der Elektronenstrahlquellen für die plasmaaktivierte Hochrateverdampfung des FEP

(Fraunhofer Institut für Elektronenstrahl- und Plasmaphysik in Dresden / HZDR Dresden (Helmholtzinstitut Dresden-Rossendorf))

Wichtigste Merkmale:

• präzise steuerbare Konstantstromquellen bis 60A_eff,
• 100kHz, Spannungshub 280V_eff
• Steuerung: Lokal/Remote umschaltbar

OK, Limit

Grüne LED leuchtet dauernd = <OK>:

Der Verstärker arbeitet einwandfrei.

Grüne LED am Rack blinkt = <LIMIT>:

Der Verstärker befindet sich außerhalb der Spezifikationen.

ERDUNGSSCHRAUBE

Die Erdungsschraube darf nicht benützt oder bedient werden.

INPUT

AC + DC

Dieser Steuereingang ist eine  isolierte BNC- Buchse. Er steht für Frequenzen ab DC zur Verfügung.

                   1VIN ≙ 10AOUT

 <30V MAX>

Das Bezugspotential kann bis ±30V gegen Erdpotential hochliegen. Die Begrenzung erfolgt durch bipolare Schutzdioden, die spätestens bei ±50V beide Potentiale kurzschließen. Diese Maßnahme dient dem Berührungsschutz des BNC-Steckers. (VDE!)

CONTROL

Local:

Local Betrieb

Remote:

Remote Betrieb

MODE

V-Mode:

Der Ausgang wird bei Verstärker <STOP> automatisch  von C-Mode auf V-Mode umgeschaltet (VOUT = 0V)

Wie der Zustand bei Verstärker <STOP> sein soll hängt von der Anwendung ab. Wenn eine Batterie im Konstantstrom-Modus geladen wird, soll bei <STOP> der Strom 0A sein. Bei V = 0V wäre dies ein Kurzschluss und die Batterie würde sofort entladen.

Bei der Spezifikation des Verstärkers ist zu entscheiden, was bei <STOP> auf 0 geregelt werden soll. Auch wäre es möglich beides zur Auswahl zu stellen um applikationsbezogen entscheiden zu können.

C-Mode:

Ausgangsstrom geregelt

di/dt

ON: Slew Rate EIN

OFF: Slew Rate AUS

Bei < EIN > wird die Anstiegsgeschwindigkeit < slew rate > des Ausgangsstromes auf den vorgegebenen Wert beschränkt. (besonders für Induktivitäten und Piezoaktoren gedacht).

POWER STATE

POWER STATE—SUPLY—AMPLIFIER:

Die Zustandsanzeige erfolgt durch Leuchtdioden. Die Befehle <ON / OFF / bzw. START / STOP / RESET> werden mit den entsprechenden Tasten gegeben.

Die Hinweise unter <POWER STATE>  sind sowohl für  <SUPPLY> (Leistungsnetzteil), als auch für <AMPLIFIER> (Leistungsendstufe) zuständig.

POWER STATE—ON/OFF:

Damit wird der Leistungstransformator zu- bzw. abgeschaltet.

POWER AMPLIFIER—START/STOP:

Damit wird die Leistungsendstufe zur Aussteuerung freigegeben – bzw. gesperrt. Der Status wird über die Kontrollleuchte angezeigt.

ERROR:

Die LED leuchtet, wenn der Verstärker auf Grund einer Störung gesperrt <STOP> wurde (z.B. bei Übertemperatur) bzw. das Netzteil abschaltet <OFF> wird. Ist die Störung beseitigt, kann der Betrieb wieder mit den Tasten <RESET> und <ON> bzw. <START> frei gegeben werden.

EXT. INTERLOCK:

Über den 9-poligen Sub-D Stecker können POWER SUPPLY  und  AMPLIFIER getrennt von extern <OFF> bzw. <STOP> geschaltet werden. Es tritt dann der Zustand

Σ – ERROR ein. Dies wird  mit den Leuchtdioden angezeigt.

OVERTEMP:

Netzteil und Verstärker werden temperaturüberwacht. Bei Übertemperatur erfolgt eine entsprechende Sperrung bzw. Abschaltung. Nach Beseitigung der Störung lässt sich der Verstärker mit den Tasten <RESET> und <ON> wieder in Betrieb setzen.

OVERLOAD:

Wird der Verstärker außerhalb seiner Grenzdaten betrieben, erfolgt eine automatische  Begrenzung. Dies zeigt die Diode an.

HEAT STATE

TEMP [°C]:

Balkenanzeige — 10 Segmente vertikal; Temperatur Anzeige in °C der zulässigen Temperatur

POWER DISSIPATION:

Balkenanzeige — 10 Segmente vertikal; Verlustleistung Anzeige in % der zulässigen Verlustleistung