Короткое замыкание
Токи мгновенного и продолжительного короткого замыкания
Выход источника питания является емкостным, т.е. способным запасать энергию. При коротком замыкании на выходе происходит разряд конденсаторов в умножителе напряжения, причем единственным ограничивающим элементом в цепи разряда является последовательное балластное сопротивление. В основном высоковольтные источники имеют встроенный выходной ограничитель, удерживающий мгновенное значение тока на заданном уровне, который определяется отношением выходного напряжения к сопротивлению, последовательно включенному в цепь разряда. Продолжительность и скорость затухания разряда определяются величиной емкости и сопротивления цепи разряда.
Если выход источника оказывается закороченным, то этот тип короткого замыкания относится к мгновенному типу.
После завершения разряда выходной емкости ток может поступить только с силовых цепей самого источника питания. В этом случае источник питания обнаруживает нарастание выходного тока вследствие короткого замыкания и автоматически переходит в режим стабилизации по току. При этом выходной ток стабилизируется на заданном уровне.
Таким образом, мгновенный ток короткого замыкания представляет собой импульс, разряжающий конденсаторы источника питания, а продолжительный ток короткого замыкания – ток заданного ограниченного уровня, который поддерживается в режиме стабилизации по току.
В некоторых случаях частота коротких замыканий является весьма важным параметром, который следует учитывать при выборе источника питания.
Исходя из практического опыта, источники питания рассчитаны на максимальную частоту коротких замыканий, равную примерно 1 Гц. Это значение определяется величиной запасаемой энергии в выходном каскаде источника и мощностными параметрами выходного резистивного ограничителя, ограничивающего пиковый разрядный ток при коротком замыкании. Данный ограничитель, удерживающий мгновенное значение тока на определенном уровне, во время короткого замыкания рассеивает запасаемую энергию, превращая ее в тепло. Однако если частота пробоев становится выше значения, предусмотренного техническими характеристиками, то ограничитель может выйти из строя вследствие перегрева. Источник выдерживает короткие (частые) серии интенсивных пробоев при условии, что частота коротких замыканий не превышает 1 Гц.
Производители делают специализированные модификации источника в целях повышения частоты повторения короткого замыкания путем снижения его внутренней емкости и/или повышения его допустимой мощности.