Che cos’è un alimentatore ad alta tensione?

Un alimentatore ad alta tensione è uno che genera una tensione di uscita significativamente più alta rispetto alla sua tensione di ingresso. Può essere un alimentatore regolabile o l’uscita può essere fissa in tensione e corrente. Alcuni alimentatori ad alta tensione emettono piccole quantità di corrente, mentre altri possono fornire grandi quantità. Questi tipi di alimentatori sono spesso utilizzati nei display a gas, nella strumentazione scientifica e nelle apparecchiature mediche. Possono anche alimentare flash di fotocamere, accenditori e trasmettitori radio commerciali.

La tensione di uscita dell’alimentatore può essere di poche centinaia di volt o di decine di migliaia di volt. L’ingresso dell’alimentatore può provenire da una batteria, un alimentatore a bassa tensione o una sorgente di corrente alternata (CA), a seconda del design. Alcuni alimentatori che producono poche migliaia di volt CA a correnti relativamente basse vengono utilizzati negli schermi a scarica di gas e al plasma. Le unità CA da dieci kilovolt (kV) possono essere utilizzate per alimentare i laser a gas. Un alimentatore ad alta tensione che produce una bassa corrente continua (DC) a circa 2,000 volt spesso alimenta i dispositivi di dissuasione per animali.

Un’alimentazione CC ad alta tensione con una corrente estremamente bassa, come 10 kV a 500 microampere (uA), si trova spesso nei filtri dell’aria elettrostatici. Gli alimentatori CC di precisione regolabili fino a 30 kV sono comuni nei microscopi elettronici e negli spettrometri di massa. In queste forniture di strumentazione, la corrente è limitata a pochi milliampere (mA). Alcuni tipi di apparecchiature a raggi X utilizzano un alimentatore ad alta tensione in grado di 50 kV a 5 mA. Occorre prestare estrema attenzione, poiché queste combinazioni di potenza possono ancora essere mortali nonostante le correnti apparentemente basse.

I sistemi di accensione e gli interruttori a spinterometro di solito includono alimentatori CC in grado di produrre impulsi rapidi di alta corrente. Questo tipo di alimentazione ad alta tensione può produrre dozzine di impulsi da 20-30 kV ogni secondo. Si può trovare anche nei grilletti per le unità flash della fotocamera e in alcuni dispositivi progettati per fornire scariche elettriche. Ogni impulso ad alta corrente viene spesso creato da una carica immagazzinata in un condensatore.

Gli alimentatori CA ad altissima tensione che producono fino a 20 kV con pochi mA di corrente sono meno comuni. Di solito includono un mezzo per regolare la frequenza della tensione CA prodotta. Un alimentatore ad alta tensione come questo può essere trovato in applicazioni elettrochimiche, come la produzione di idrogeno e ozono.

Un alimentatore ad alta corrente e ad alta tensione è piuttosto raro, a volte produce 100 kV a più di 20 ampere. Questi si trovano solitamente in speciali amplificatori a radiofrequenza (RF) ad alta potenza, come radar e trasmettitori radio. Questo tipo di alimentazione viene utilizzato anche nella ricerca nucleare e di altra fisica.