Fonte de alta tensão CA/CC simultânea. Manual de operação

Transcrição

1 Fonte de alta tensão CA/CC simultânea Manual de operação

2 Atenção! Risco de Vida! Este equipamento gera tensões e correntes que podem ser letais! Leia este manual até o fim, e somente tente utilizar o equipamento após estar seguro de haver entendido como utilizá-lo de maneira segura.

3 Apresentação A fonte de alimentação CA/CC simultânea é um equipamento capaz de gerar simultaneamente tensão contínua de 0 a +16 kv com corrente de saída de até 10 ma, bem como tensão alternada de até 20 kv pico a pico. Dispõe de ajuste individual de tensão e a freqüência da tensão alternada pode ser variada de 30 Hz a 1 khz continuamente. A fonte alternada é implementada em um transformador com ambos os terminais flutuantes em relação à terra, de tal maneira que pode-se ligar as duas fontes em série. Isto permite obter tensões somadas, ou seja, uma tensão alternada sobreposta a uma tensão contínua. Diagrama de blocos da fonte CC/CA Como pode ser visto no diagrama de blocos acima, a fonte CC pode ser conectada em série com a fonte CA. Mas ambas as fontes podem também ser operadas separadamente. Também pode-se manter o transformador desconectado, e utilizar apenas a fonte CC (maleta).

4 Operação A fonte de alimentação deve ser ligada à rede elétrica de 220 V CA, 60 Hz. A corrente máxima de consumo é de 2 A. Existem dois instrumentos de medição no painel frontal. O da esquerda mede tensão e corrente contínua, e o da direita mede tensão alternada. A posição da chave seletora de cada instrumento deve ser a seguinte: Fonte de tensão contínua (CC) Multímetro da esquerda: Com a chave seletora de medição CC na posição Vcc a chave de escala do multímetro pode ser posicionada em 2, 20 ou 200 CC, e o valor indicado será em kv CC. Com a chave seletora de medição na posição Icc a chave de escala do multímetro deve ser posicionada em 2 ou 20 VCC e o valor indicado será em ma.

5 O ajuste da tensão contínua gerada é feito no knob cinza à esquerda do multímetro de tensão CC conforme figura abaixo, e o valor lido é em kv (no caso da figura abaixo a fonte está gerando 1,2 kv CC. Note que a chave que aparece à sua direita está na posição Vcc. Fonte CA A fonte CA demanda a conexão de um módulo transformador externo. Para gerar as tensões CA é necessário conectar este módulo externo à maleta da fonte CC e do controle. Instruções de como proceder são dadas a seguir.

6 Nota importante: devido ao fato de a fonte CA empregar um transformador flutuante em relação à terra, quando a mesma é ligada ao transformador as leituras dos multímetros deixam de ocorrer. A causa disto é o forte campo elétrico que é gerado internamente e externamente. Deve-se portanto ajustar primeiro a tensão gerada com a fonte CC, depois ajustar a tensão e freqüência gerada na fonte CA, desligar a fonte, esperar cerca de 20 segundos até que todos os capacitores internos se descarreguem e então conectar o transformador externo. A chave de alimentação então é ligada, e a fonte estará gerando a tensão selecionada. Multimetro da direita : A chave seletora deve ficar sempre na posição 200 V CA e o valor lido será em kv. Como a forma de onda de saída é quadrada, o valor indicado é RMS ou de pico, pois ambos são iguais neste caso (onda quadrada). posição da chave para medida de tensão CA A fonte CA é ligada girando o botão VCA para a direita. O valor da tensão de saída pode ser ajustado entre 0 e pouco mais que 10 kv RMS ou de pico, ou 20 kv pico a pico. A foto abaixo ilustra o ajuste da fonte CA.

7 Ajustando a tensão CA A freqüência de saída da fonte CA é ajustada no botão f, conforme figura abaixo. O valor da freqüência de saída pode ser variado de cerca de 30 Hz até pouco mais de 1 khz. Ajustando a freqüência CA Após ajustar a tensão e a freqüência de saída, desligamos a fonte na chave geral e esperamos pelo menos 20 segundos até que os capacitores da fonte CC estejam totalmente descarregados. Conectamos então o transformador de saída conforme as fotos abaixo.

8 Ligando os terminais do primário do transformador CA Ligando o secundário do transformador externo da fonte CA em série com a fonte CC

9 Liga-se a fonte na chave on-off A fonte estará agora gerando a tensão CA e CC anteriormente programadas, apesar de os multímetros não estarem eventualmente indicando adequadamente os valores (por causa do campo elétrico). Uma medição da tensão gerada usando um osciloscópio e uma ponteira de alta tensão pode ser efetuada para evidenciar a operação adequada da fonte. Recomendo um osciloscópio Tektronix modelo TDS-2002 e uma ponteira P6015A para esta finalidade. Abaixo algumas fotos tomadas em diferentes ajustes da fonte. Oscilograma da fonte gerando CA (10 kvpp, 50 Hz) + CC (10 kv). A escala é de 5 kv/divisão

10 Oscilograma da fonte gerando CA (6 kvpp, 200 Hz) + CC (15 kv). A escala é de 5 kv/divisão Observações finais 1) A corrente de saída da fonte CC pode ser muito elevada se a mesma for posta em curto circuito, devido à elevada energia acumulada nos seus capacitores de saída. Além de danificar a fonte o pico de corrente pode passar de 20 ampéres, o que certamente será letal a um operador descuidado. Muito cuidado! Ela possui resistores internos de descarga dos capacitores, mas são necessários cerca de 20 segundos até que a carga dos capacitores caia a valores seguros. Cuidado! 2) Ambos os fios amarelos (cabos de alta tensão) estarão sob elevado potencial quando as fontes forem ligadas em série. Cuidado!