Qu’est-ce qu’un bloc d’alimentation haute tension ?
Un bloc d’alimentation haute tension est un bloc d’alimentation qui gère des tensions particulièrement élevées.
La haute tension désigne généralement des tensions de plusieurs milliers de V (volts : unité de tension) à plusieurs dizaines de milliers de V ou plus, et bien que la tension transmise par les compagnies d’électricité soit de 6,6 kV ou plus, la définition de la norme technique pour le matériel électrique définit la haute tension comme étant de 600 V CA (750 V CC) ou plus.
Les appareils électriques que nous utilisons dans notre vie quotidienne ont une tension inférieure de 100 V CA ou 200 V CA. Cela s’explique par le fait que la tension d’alimentation standard transmise de la centrale de production de la compagnie d’électricité à chaque foyer est de 100 V CA ou 200 V CA.
Les unités d’alimentation électrique typiques sont de 100 V CA ou 200 V CA, mais certains équipements peuvent vouloir générer des tensions plus élevées en fonction des conditions d’utilisation. Il s’agit en particulier d’équipements qui nécessitent des tensions plus élevées que la tension d’alimentation ou d’équipements destinés à tester la résistance à des tensions élevées. Pour répondre à ces exigences, il faut des transducteurs qui génèrent des tensions plus élevées que la tension d’alimentation utilisée par les utilisateurs généraux. Les blocs d’alimentation haute tension sont utilisés dans ce cas.
Utilisations des blocs d’alimentation haute tension
Les blocs d’alimentation haute tension sont principalement utilisés pour faire fonctionner des produits qui nécessitent des tensions élevées et pour tester la résistance à la tension.
Parmi les équipements nécessitant une tension élevée, on peut citer les équipements utilisés pour peindre les carrosseries et les matériaux de construction, les équipements utilisés pour le traitement de surface des métaux et des plastiques, les équipements à rayons X utilisés pour la radiothérapie et les rayons X, ainsi que les microscopes électroniques.
Des tests de résistance à la pression sont effectués sur les équipements électriques industriels tels que les fils électriques. En vertu de la loi sur la sécurité des appareils et matériaux électriques (communément appelée loi sur la sécurité des appareils et matériaux électriques), qui vise à garantir la sécurité des produits électriques au Japon, il est obligatoire d’effectuer des essais de tension de résistance et des tensions de résistance d’isolation de 1500 V pendant une minute ou de 1800 V pendant une seconde lors de l’expédition des produits. L’introduction d’équipements d’alimentation électrique à haute tension est donc obligatoire. Ils sont également utilisés pour la formation pratique en vue de l’obtention des qualifications de manipulateurs d’électricité haute tension et haute tension spéciale.
Principe des blocs d’alimentation haute tension
Les blocs d’alimentation haute tension sont des convertisseurs qui reçoivent le courant alternatif général transmis à l’extrémité de la ligne et le restituent sous forme de haute tension. Un convertisseur est un dispositif (unité) qui convertit la tension d’alimentation en courant alternatif transmise par la compagnie d’électricité en tension continue à l’aide d’un circuit à diodes appelé redresseur et qui lisse la tension à l’aide d’un condensateur électrolytique.
Cependant, la simple utilisation d’un convertisseur ne produit qu’une tension continue lissée à une faible tension parce qu’elle est de 100 V ou 200 V, et la haute tension souhaitée à l’origine, 10 fois ou 100 fois ou plus, ne peut être obtenue. Il est possible d’augmenter la tension simplement par le rapport de rotation du transformateur élévateur, mais le rapport de rotation a des limites pratiques.
Pour obtenir des tensions élevées, on utilise un circuit Cockcroft-Walton, qui combine une diode et un condensateur. Cette méthode utilise la capacité de stockage du condensateur et l’action de redressement de la diode. Le condensateur stocke l’électricité pour une entrée de courant alternatif dans un sens, puis augmente la tension lorsqu’un courant circule dans le sens opposé.
Cette méthode de circuit est couramment utilisée pour augmenter la tension en superposant le circuit à base de redresseur décrit précédemment, et est également appelée circuit de doublement de la tension ou circuit de génération de haute tension par le personnel technique. Comme l’augmentation de la tension est une multiplication paire, il n’est pas possible d’augmenter la tension d’un nombre impair de fois. Des tensions élevées de 1 kV ou plus peuvent être obtenues en utilisant une combinaison appropriée de diodes haute tension et de condensateurs en céramique.
Autres informations sur les blocs d’alimentation haute tension
1. Modules d’alimentation haute tension
Les modules d’alimentation haute tension sont des blocs d’alimentation compatibles haute tension capables de fournir des tensions élevées générant environ 1 kV ou plus.
Parmi ces modules, les fabricants de blocs d’alimentation dont la réputation n’est plus à faire en raison de leur expertise technologique en matière de réduction de la taille grâce à un rendement élevé, tout en garantissant un faible niveau de bruit et de fiabilité, ont obtenu des prix bas en améliorant la quantité et la facilité d’utilisation de leurs produits, et ont modularisé ces modules d’alimentation haute tension en tant que produits à usage général.
Les principaux fabricants et produits de modules d’alimentation haute tension comprennent la série OHV et d’autres de Bellnix, la série TCR et d’autres d’American High Voltage, la série HGP et d’autres de Matsudate Precision, la série HitekPower de General Products, la série TMK de Takasago Mfg et d’autres. Plus le courant de sortie augmente en plus de la haute tension d’origine, plus la taille du module est importante. Celui-ci doit donc être sélectionné en fonction de l’utilisation réelle de la charge, en tenant compte de la marge, de l’augmentation de la température et de la tension de résistance d’isolement.
2. Cartes d’alimentation haute tension
Les cartes utilisées dans les circuits d’alimentation haute tension doivent être sélectionnées avec soin en raison de la haute tension qu’elles impliquent. En effet, plus la tension est élevée, plus la norme exige que la distance d’isolation de la carte soit suffisante. Pour garantir la sécurité, des mesures de sécurité doivent être prises pour résister à la tension et aux chocs électriques, y compris la ligne de fuite et la distance d’isolation de la carte et l’installation de mises à la terre de sécurité.
La norme CEI dans d’autres pays, exigent impérativement que la conception du modèle de carte garantisse une distance d’isolation entre les modèles de feuilles de cuivre conductrices sur la carte, conformément aux normes en vigueur dans le pays concerné. Le non-respect de cette exigence constitue une violation de la loi et est passible de sanctions, telles que des amendes, mais aussi d’une perte de crédibilité sociale. Le fabricant et l’utilisateur doivent être très prudents.