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HAPSシリーズ

ハイスピード・大電流
アンプリファイア

スルーレート1200V/μs超高速高電圧アンプ

HAPSシリーズは、±20kVでスルーレート1200V/μsという超高速応答を実現した高電圧アンプリファイアです。高電圧モデルだけでなく±600Vでピーク電流4Aという高電流モデルもラインナップしています。

特長・概要

スルーレート1200V/μsを達成

±10kV・±20kV出力モデルでは、従来の1.5倍~2倍となるスルーレート1200V/μsの高速応答を達成しました。今までにない高速でのレーザ変調、イオンビーム・電子ビームの偏向が可能となります。

出力周波数帯域100kHzの高速応答

実負荷時においても出力周波数帯域100kHzを達成しました。(HAPS-0.4B2000, HAPS-0.6B2000)
「実負荷時には応答性が遅くなる」というご不満を解消します。高速化するプリンタの開発や材料評価試験にも最適です。

ハ"イスピード高電圧大電流アンプ・参考出力波形"

電流電圧測定用として

負荷が発する電圧がHAPSシリーズの定格電圧以下の時、電流シンク機能により出力電流を吸い込むことで定電圧・高速動作が行えます。例えば、セラミックの研究や電子写真プロセスでは電流シンクによって容量性負荷の電圧をすばやく吸収したり除電をスムーズに行うことが可能です。さらに、直流での定格電流の2倍ものピーク電流(1ms)出力が可能なので(下図参照、なおHAPS-10B40とHAPS-20B20は3倍となります)特に容量性負荷での立ち上り特性を改善できます。

ハイスピード高電圧大電流アンプ・出力可能領域

用途例

  • イオンビーム・電子ビームの偏向
  • レーザ変調
  • セラミック材料の試験
  • 高圧ケーブルテスト
  • 電子写真プロセス
  • ピエゾドライブ用
  • 太陽電池や二次電池、ディスプレイなどの研究、試験用
  • 各種静電試験

ラインナップ

モデル名 出力 お問い合わせ
電圧 電流[mA] 応答[kHz]
HAPS-0.4B2000 ±400V ±2000 100 購入前 購入後
HAPS-0.6B2000 ±600V ±2000 100 購入前 購入後
HAPS-2B200 ±2kV ±200 80 購入前 購入後
HAPS-5B80 ±5kV ±80 50 購入前 購入後
HAPS-10B40 ±10kV ±40 20 購入前 購入後
HAPS-20B20 ±20kV ±20 10 購入前 購入後

オプション

-LOc

カットオフ電流値可変機能※

フロントパネルのポテンショメータにより、出力電流をカットオフする制限値を定格の10~105%の範囲で任意に設定できます。

-LC

カレントリミット※

過電流時に出力をカットオフさせず、電圧垂下特性により出力電流を制限します。

-LCc

可変カレントリミット※

過電流時に出力をカットオフさせず、電圧垂下特性により出力電流を制限します。
制限する電流値はフロントパネルのポテンショメータにより定格の10~105%の範囲で任意に設定できます。

-LN

停電保護機能解除

-L(5m)

出力高圧ケーブル5m長(2kV以上のモデル)

5m長ケーブルをご使用になる際は、スルーレートや応答速度の低下や出力波型の歪みといった現象が起きやすくなりますので、ご使用の際にはご注意ください。詳細につきましては、P.7「容量負荷について」をご参照ください。

ご発注方法

ご発注時は、上記のオプション記号をアルファベット・AC入力順に型名の後につけて下さい。

〈例〉HAPS-10B40-LCN(5m), HAPS-0.4B2000-LNOc(5m)

※これらのオプションはいずれか1つの選択となります。複数を同時に選択することはできません。

アンプの特性について

応答速度

定格抵抗負荷にて出力を正弦波でフルスイングさせた場合、入力周波数が速くなるとアンプが追従できず出力振幅が減少していきます。出力振幅が約90%(=-1dB)になる周波数fcを以って応答速度としております。(図1)正確な出力波形を必要とされる場合には、使用周波数よりも十分に高い周波数帯域をもつ高圧アンプを選択してください。通常、正弦波で使用する場合では3~5倍、矩形波で使用する場合では10倍の速い周波数帯域が必要です。周波数帯域が不足しますと、出力振幅が減少するだけでなく入出力位相差が大きくなりますので、出力波形をモニタして使用するなどの注意が必要になります。

ハイスピード高電圧大電流アンプ・応答速度の図

(図1)周波数による出力振幅の減衰

立上がり速度

(ステップ応答)...応答性を立上り時間で表現することもあります。(図2)一般的に応答速度(=周波数帯域)fc(Hz)のアンプの立上り時間はtr≒0.35/fcで求められます。立下り時間tfはtrと同じです。

ハイスピード高電圧大電流アンプ・立上り速度の図

(図2)

スルーレート

HAPSシリーズをはじめ、HAP、HEOPS、HEOPT、HJOPS、HOPSの高速応答機種では応答性をスルーレート(SR)で規定しております。従ってステップ応答は(図3)の様になります。スルーレートは単位時間当たりの電圧変化量でSR=△V/μsと表わされ、出力振幅が小さい場合には応答時間は短くなります。

ハイスピード高電圧大電流アンプ・スルーレート

(図3)

容量負荷について

100pF以上の容量負荷(出力ワイヤの浮遊容量も含めて)の場合、出力振動を起こす場合があります。その場合は、100Ω(0.1μF時)~1kΩ(1000pF時)の高圧抵抗を出力にシリーズに挿入して下さい。また、容量負荷では右の式により周波数帯域が制限されますので注意して下さい。またコロナ放電等でお使いの場合、定格以上の電流が流れ電源に悪影響を及ぼします。この場合も容量負荷と同様に出力抵抗をつけて電流を制限してください。

※本機の出力振幅が低下するような高周波での連続使用は避けてください。内部損失が増加し、故障の原因となります。

ハイスピード高電圧大電流アンプ・容量性負荷・参考図

高速・高圧アンプの性能をフルに生かすには

高圧アンプの出力線は、ノンシールドタイプを使用しております。出力線が対地(グランドや金属物等)と浮遊容量を持ちますと、出力が交流波形やステップ波形の時に充放電電流となって余分な電流が流れることになります。

この電流は負荷と並列に流れるため
①スルーレートや応答速度が低下する。
②出力波形が歪む、変形する。
といった現象が出ることがあります。

ハイスピード高電圧大電流アンプ・高速高圧アンプの性能を活かすための解説図

出力線浮遊容量Cがあると、Cによる漏れ電流

io=dQ/dt=C dV/dt が流れます。 Q:電荷(C)
対策

出力高圧線の対地浮遊容量が最小になるように布線して下さい。

具体的には
  1. 出力線の長さは最小限にしておく。
  2. 出力線を床、机、金属物などから離して布線する。
  3. 出力線にシールドをしない。

ケーブル

入力ケーブル

400Wのモデル

CABLE TYPE 3

(別売)

端末オープン / インレットタイプ / 定格250V / 単相用(3芯) / 黒色

  • CABLE TYPE 3
  • CABLE TYPE 3

800W,1200Wのモデル

CABLE TYPE 5

(標準添付)

M4丸端子×3 / 端末オープン / 定格250V / 単相用(3芯) / 黒色    

  • CABLE TYPE 5
  • CABLE TYPE 5
  • それぞれ2.5m長となります。(詳しくはCABLEシリーズカタログをご覧ください)

出力ケーブル ※出力ケーブルの詳細はCNシリーズカタログをご参照ください。

600V以下のモデル

端子盤使用 出力線 1.5m長(標準添付)

2kV~10kVのモデル

CN-40-AHVP 

出力高圧ケーブル 1.5m長(標準添付)

CN-40-AHVP(5) 

出力高圧ケーブル 5m長(-L(5m)オプション時添付)

  • CN-40-AHVP

HAPS-20B20

CN-40-AHVP TU 

出力高圧ケーブル 1.5m長(標準添付)

CN-40-AHVP TU(5) 

出力高圧ケーブル 5m長(-L(5m)オプション時添付)

  • CN-40-AHVP HAPS-20B20用

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