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ELETTRONICA OGGI 505 - OTTOBRE 2022 31 Alimentazione di gas e laser a stato solido ad alta energia I laser a gas e a stato solido ad alta energia usano luci flash o tubi a scarica che richiedono alte tensioni per generare i livelli di energia necessari per avviare il “processo di pompaggio”. In questo tipo di applicazione la progettazione dell’alimentazione richiede conoscenze specifiche nella commutazione ad alta tensione e nell’immagazzinamento dell’energia. I laser a stato solido pompati a lampada e gli alimentatori per laseragashannospecifichecomplesse, cherichiedono due elementi: un alimentatore che converte la tensione di linea AC nell’alta tensione richiesta dall’elemento emittente, e un banco di energia con condensatore ad alta tensione per lo stoccaggio dell’energia. La tensione dipende dal livello di energia richiesto per attivare il pompaggio, ma nelle applicazioni mediche convenzionali è spesso compresa tra 600 VDC e 3.000 VDC. Simile alla vostra macchina fotografica con flash, TECH INSIGHT POWER SUPPLIES Fig. 4 – Alimentatore PRBX con carico di picco elevato per l’uso del laser medicale (Fonte: PRBX/Superstar/Shutterstock) l’alimentazione carica un condensatore, che poi fornisce l’energia alla lampada flash. Tuttavia, mentre possiamo accettare un piccolo ritardo nel caricare il condensatore della nostra macchina fotografica personale, nel caso di un laser medico l’energia deve essere disponibile senza ritardo, richiedendo un condensatore-banca per immagazzinare grandi quantità di energia. Per i progettisti di potenza non abituati a trattare con topologie di trasferimentodi alta energia, può essere difficile stimare la quantità di energia e il metodo di controllo preferito per ottimizzare lo stadio di potenza. La potenza di uscita necessaria per i laser a stato solido pompati a lampada o high-powered pulsed-excimer è di solito data in termini di joule al secondo, che è una funzione del tempo di carica, della frequenza di ripetizione, della tensione di uscita e delle caratteristiche dei componenti. Durante un ciclo di carica-scarica, la velocità di variazione della tensione non è costante, il che differisce molto dalle applicazioni convenzionali dove di solito la corrente di picco e la velocità di carica sono abbastanza ben definiti. La progettazione di questi tipi di alimentatori richiede una collaborazionemolto stretta con il produttore dell’apparecchiatura per testare la soluzione di alimentazione in condizioni reali. È molto comune per i produttori di laser medicali dividere la soluzione di alimentazione in due parti. Queste sono l’alimentatore stesso (Fig. 4) e il banco di condensatori ad alta tensione, che per ragioni di sicurezza potrebbe essere in un serbatoio sigillato.