Polarité commutable par électronique

EXCLUSIVITE : UNE EXPERTISE UNIQUE EN COMMUTATION ELECTRONIQUE DE POLARITE

ISEG s’appuie sur une expérience unique de plus de 15 ans dans l’inversion de polarité commutable par électronique. Cette expertise a tout d’abord été développée pour des convertisseurs haute tension DC-DC (séries DPR). La maîtrise de contraintes électroniques complexes a permis d’adapter cette fonctionnalité aux modules NIM.

Polarité commutable par électronique sur module NIM série NHR

NOUVEAUTE : 2017 voit arriver une nouvelle génération de module NIM haute tension ! Le nouveau module NHR (R = réversible) d’ISEG offre de façon exclusive la polarité commutable par électronique.

L’environnement des utilisateurs d’équipements au standard NIM est exigeant, avec différentes technologies de détecteurs, des besoins en polarités évolutifs et souvent des fonctionnements dans des setups de R&D.

Que ce soit pour des tubes photomultiplicateurs, des détecteurs Germanium, Silicium ou gazeux de type micromegas, les contraintes rencontrées sont fortes et la solution ISEG permet de passer d’une technologie de détecteur à une autre avec un confort inégalé et un niveau de sécurité maximal.

Module NIM haute tension NHR polarite commutable par electronique

Simplicité d’utilisation

Changer de polarité devient un jeu d’enfant : une simple navigation dans le menu de contrôle en façade et 4 clics suffisent.

Le changement de polarité commutable par électronique se fait grâce à :

  • 1 encodeur digital rotatif pour naviguer dans les menus et les fonctions,
  • 1 écran digital multi-couleurs, multi-lignes et multi-niveaux, pour lire et valider les informations.

NHR Menu Device polarite commutable par electronique1er clic : sélectionner ‘Channel Setup’

NHR Menu Channel Setup polarité commutable par électronique2eme clic : sélectionner la voie à modifier

NHR Menu Channel Setup Submenu polarité commutable par électronique3eme clic : sélectionner ‘Polarity’

NHR Menu Channel Setup Polarity polarité commutable par électronique4eme clic : sélectionner ‘positive’ ou ‘négative’.

C’est fini !

En un coup d’œil, vérifiez la polarité utilisée. Pour chaque voie de sortie, le module NHR dispose sur la face avant de 2 LEDs de polarité :

  • 1 LED bleue indiquant une polarité négative,
  • 1 LED rouge indiquant une polarité positive.

Gain de temps

Commuter la polarité se fait en quelques secondes, sans aucune intervention manuelle sur ou dans les modules. Aucune séance de montage / démontage, aucune manutention des modules. Votre temps est consacré à vos expérimentations, uniquement à vos expérimentations.

  • Plus besoin de sortir le module de son châssis NIM pour actionner mécaniquement un commutateur inverseur,
  • Plus besoin de dévisser les vis du flanc latéral donnant accès à la carte mère et aux blocs HT,
  • Plus besoin d’inverser à 180° le bloc HT de sa position ‘polarité +’ vers sa position ‘polarité –‘ ou vice-versa.

Sécurité absolue

Utiliser vos modules en toute confiance. Pour ISEG, simplicité rime avec sécurité. Tout a été pensé pour permettre une utilisation de vos modules en toute sécurité. Pas de risque de confusion sur l’état de la polarité, pas de risque d’endommager les modules : ainsi vous protégez aussi vos détecteurs de toute erreur de manipulation.

  • Une fonction de verrouillage empêche tout changement de polarité par inadvertance,
  • L’absence d’étapes de manutention évite les risques d’endommagement du filtre HT : arrachage des connecteurs / plugs, perte fatale de liaison électrique, risque de rupture diélectrique, endommagement de la carte mère.

Applications

  • Dans sa forme NIM STANDARD, il conviendra aux tubes photomultiplicateurs, aux microchannel plates (MCP), à l’alimentation d’électrodes de déflection.
  • Dans sa forme NIM HIGH PRECISION, il s’adaptera parfaitement aux Germanium, Silicium, APD et autres détecteurs gazeux de type Micromegas.

Gamme de module NIM série NHR STANDARD

Type (NHR)

Voies

Tension (V)

Courant (mA)

2020220006
4020420006



Type (NHR)

Voies

Tension (V)

Courant (mA)

206023 modes commutés
6000 V / 2 mA
4000 V / 3 mA
2000 V / 5 mA
5
406043 modes commutés
6000 V / 2 mA
4000 V / 3 mA
2000 V / 5 mA
5

Gamme de module NIM série NHR HIGH PRECISION

Type (NHR)

Voies

Tension (V)

Courant (mA)

2220220006
4220420006



Type (NHR)

Voies

Tension (V)

Courant (mA)

226023 modes commutés
6000 V / 2 mA
4000 V / 3 mA
2000 V / 5 mA
5
426043 modes commutés
6000 V / 2 mA
4000 V / 3 mA
2000 V / 5 mA
5

Polarité commutable par électronique sur convertisseur DC-DC série DPR

Historiquement, le convertisseur haute tension DPR est le premier format proposé par la société ISEG et qui offre un changement de polarité commutable par électronique. Il existe depuis les années 2000. Il dispose d’un commutateur haute tension piloté par une commande petit signal de type TTL (0 – 5 V). Le switch HT est moulé dans la résine directement avec le multiplicateur à diodes et l’étage de filtrage capacitif HT.

Le convertisseur dispose sur la face avant de 2 LEDs :

  • 1 LED verte indiquant une polarité négative,
  • 1 LED rouge indiquant une polarité positive.

Sur la partie supérieure figurent 2 indications avec les signes (-) et (+) pour comprendre la correspondance avec les LEDs du dessous.

Le connecteur SUB-D 9 pts est l’interface de contrôle – commande. La broche n°4 est le contact électrique par lequel transite l’ordre de polarité :

  • TTL à l’état haut ou non connecté (n.c) : switch HT en position positive,
  • TTL à l’état bas (0 V) : switch HT en position négative.

 

Convertisseur haute tension dc DPR polarité commutable par électronique

Applications

Le convertisseur DPR dans son format ‘Compact Box’ est principalement utilisé dans l’industrie.

Gamme de convertisseur DC-DC série DPR

Type (DPS)

Tension (V)

Courant (mA)

DPR 05 106 24 500 10
DPR 10 106 24 1000 10
DPR 15 805 24 1500 8
DPR 20 605 24 2000 6
DPR 30 405 24 3000 4
DPR 40 305 24 4000 3
DPR 50 205 24 5000 2
DPR 60 155 24 6000 1,5

Polarité commutable par électronique sur module DC-DC série DPR intégré dans un chassis multi-slots série MMC

Le module DPR au format vertical 3U/160 mm est une variante mécanique du format ‘Compact Box’ vu ci-dessus. Son mode de commutation électronique de la polarité est identique. Toutefois, par son format mécanique différent, il est préparé pour être intégré dans un châssis MMC disposant de plusieurs slots libres :

Un contrôleur USB et Ethernet (MICC) permet une communication avec le monde extérieur.

Chassis haute tension avec module DPR polarité commutable par électronique

Les 2 méthodes de changement de polarité pour les chassis série MMC

a) via le logiciel pilote IsegSCPIControl

Le tableur ci-dessous montre les voies 0, 1, 2 et 3 correspondant à la photo du chassis MMC montré en exemple. La colonne Vset (V) est l’endroit ou le signe de polarité doit être mentionné. La colonne Vmeas (V) retourne les valeurs, elle confirme l’existence des signes de polarité.

  • Le signe (-) devant la valeur numérique fixe la polarité en position négative,
  • L’absence de signe fixe la polarité à l’état positif par défaut.
Logiciel isegSCPIcontrol polarité commutable par électronique

b) via le jeu de commandes SCPI

La commande au standard SCPI est utile lorsque l’utilisateur doit interfacer son électronique dans son propre logiciel de supervision (LABview, Python, etc).

Command

:VOLTage <Voltage>[V],(@<Channel>)

Description

Set channel voltage

<VOLTAGE> unsigned value for modules without EPU (autre que module DPR, par exemple CPS ou EPS)

<VOLTAGE> signed value for modules with EPU (module DPR reversible)

Applications

Par sa très grande flexibilité, le module haute tension DPR pour chassis MMC convient aux alimentations d’électrodes dans les applications de faisceaux d’ions, notamment avec l’extraction des ions, l’alimentation des lentilles par commutation des polarités, l’alimentation des déflecteurs, l’alimentation des filtres de Wien.

Gamme de module DC-DC série DPR

Type (DPS)

Tension (V)

Courant (mA)

05 106 2450010
10 106 24100010
15 805 2415008
20 605 2420006
30 405 2430004
40 305 2440003
50 205 2450002
60 155 2460001,5

Polarité commutable par électronique sur module multivoies série EBS

Le module haute tension bipolaire EBS existe en 12 et 24 voies. Les tensions proposées sont exclusivement de 500 V et 3 kV pour des courants de 1 mA et 0,5 mA.

Le module EBS n’offre pas d’inversion de polarité par commutateur électronique haute tension comme cela se fait pour le convertisseur DPR (au format Compact Box ou 3U) ou le module NIM haute tension NHR.

En fait, il met en œuvre 2 cartes PCB avec des sorties HT multivoies en mode miroir ‘face to face’. Le premier PCB est de polarité positive tandis que le second PCB est de polarité négative.

  • Lorsqu’une voie ‘n’ est sélectionnée comme positive, son miroir négatif est à l’état haute impédance,
  • Lorsque cette même voie ‘n’ est choisie négative, c’est la voie positive en regard qui passe à l’état haute impédance.

Le processeur et son firmware interne gère le passage de la polarité à une autre et la mise à l’état haute impédance à partir de l’ordre reçu du logiciel de contrôle.

Du point de vue applicatif, la solution est identique au châssis multi-slots série MMC. Un tableur afficherait alors 12 ou 24 voies. Les colonnes Vset (V) et Vmeas (V) indiqueraient les signes de polarité de la même façon :

  • Le signe (-) devant la valeur numérique indique que la polarité est négative,
  • L’absence de signe signifie que la polarité est par défaut positive.
Module haute tension EBS polarité commutable par électronique

Applications

Le module haute tension EBS est très apprécié des groupes de travail sur les faisceaux de particules dans les accélérateurs ou des guidages d’ions par quadripôles ou multi-pôles électrostatiques sont nécessaires. Il a été choisi dans les projets PIPERADE (Piège de PEnning pour des ions RAdioactifs à DEsir) et HRS (High Resolution Separator) @ SPIRAL 2 (GANIL).

 

Gamme de module série EBS Bipolaire

Type (EBS)

Voies

Tension (V)

Courant

C0 0512+/- 500+/- 1 mA
180 0524+/- 500+/- 1 mA
C0 3012+/- 3000+/- 500 µA
180 3024+/- 3000+/- 500 µA