DE102006052285A1 - Hochspannungsnetzgerät - Google Patents

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Abstract

Ein Hochspannungsnetzgerät zur Erzeugung elektrischer Hochspannung mit festgelegter Leistung umfasst eine Regel- und Steuereinheit sowie als austauschbare Module ausgeführte Leistungsteile und Hochspannungsteile, wobei die Regel- und Steuereinheit einerseits und das Leistungsteil und das Hochspannungsteil andererseits jeweils über eine lösbare Signalverarbeitungseinheit miteinander verbunden sind.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Hochspannungsnetzgerät zur Erzeugung elektrischer Hochspannung mit festgelegter Leistung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Derartige Hochspannungsnetzgeräte werden in der Forschung und der Industrie eingesetzt und stellen eine Hochspannungsquelle dar, die aus der üblichen Netzspannung gespeist wird und eine Arbeitsspannung im Hochspannungsbereich größer als 1 kV mit einer gewünschten Leistung zur Verfügung stellt. Das Hochspannungsnetzgerät wird entweder entsprechend der Kundenspezifikation gebaut, um die vom Kunden gewünschte Hochspannung zur Verfügung zu stellen, oder es werden Seriengeräte in verschiedenen Leistungsklassen zur Erzeugung bestimmter Hochspannungen mit fest eingestellter elektrischer Leistung errichtet. Zusätzlich zum Wert der Hochspannung und der elektrischen Leistung müssen üblicherweise weitere Vorgaben beachtet werden, insbesondere im Hinblick auf die Qualität der Spannung, beispielsweise die Restwelligkeit, die Regelgenauigkeit oder die Dynamik. Dadurch bestehen in der Praxis eine Vielzahl von Parametern, die die Hochspannungs-, Leistung- und Güteklasse eines Hochspannungsnetzgerätes bestimmen. Ändert sich einer dieser Parameter, so muss in der Regel das gesamte Hochspannungsnetzgerät ausgetauscht werden, da eine Umrüstung des entsprechenden Gerätes schon allein aufgrund des beschränkten Platzes im Gerätegehäuse nicht möglich ist oder zumindest unverhältnismäßig teuer wäre. Selbst wenn lediglich eine höhere Leistung erforderlich ist, kann das entsprechende Gerät nicht aufgerüstet werden, sondern es muss ein zusätzliches Gerät angeschafft werden, das im Parallelbetrieb genutzt wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hochspannungsnetzgerät der eingangs genannten Art flexibel einsetzbar auszubilden. Es soll insbesondere mit geringem Aufwand eine Umrüstung auf verschiedene Hochspannungs- und/oder Leistungsklassen möglich sein.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
  • Das erfindungsgemäße Hochspannungsnetzgerät zur Erzeugung elektrischer Hochspannung mit festgelegter Leistung umfasst eine Regel- und Steuereinheit, ein Leistungsteil und ein Hochspannungsteil, wobei Leistungsteil und Hochspannungsteil jeweils als modulare Bauteile ausgebildet sind, die austauschbar in ein Gehäuse des Hochspannungsnetzgeräts einsteckbar sind. Die Regel- und Steuereinheit und das Leistungsteil einerseits sowie das Leistungsteil und das Hochspannungsteil andererseits sind jeweils über mindestens eine lösbare Signalverbindungseinheit miteinander verbunden.
  • Aufgrund der Modularität des Leistungsteils und des Hochspannungsteils genügt es, bei geänderten Spezifikationen entweder eine dieser Baueinheiten oder beide auszutauschen bzw. zu ergänzen. Die Regel- und Steuereinheit muss hierbei nicht ausgetauscht werden, sondern kann auch bei geänderten Leistungsteilen bzw. Hochspannungsteilen weiter verwendet werden. Eine Anpassung ist über die Software in der Regel- und Steuereinheit entweder automatisiert oder mittels manueller Eingabe möglich.
  • Diese Konfiguration eröffnet die Möglichkeit, beispielsweise für den Fall, dass ein höherer Hochspannungswert bei gleicher elektrischer Leistung benötigt wird, lediglich das Hochspannungsteil auszutauschen, wohingegen die Regel- und Steuereinheit sowie das Leistungsteil weiter verwendet werden können. Die Regel- und Steuereinheit kann auch für den Fall weiter eingesetzt werden, dass eine höhere Leistung bereitgestellt werden soll; in diesem Fall wird ein zusätzliches Leistungsteil sowie ein zusätzliches Hochspannungsteil unter Beibehaltung der bereits eingebauten Leistungs- und Hochspannungsteile eingesetzt. Bei einem Austausch eines Leistungs- bzw. Hochspannungsteils oder auch bei einer Ergänzung eines Leistungs- bzw. Hochspannungsteils werden die Signalverbindungseinheiten zur Regel- und Steuereinheit entsprechend neu verbunden bzw. ergänzt.
  • Ein weiterer Vorteil der Modularität liegt darin, dass die Regelung und Steuerung des Geräts zumindest in wesentlichen Teilen, bevorzugt aber vollständig von der Regel- und Steuereinheit übernommen werden kann, und zwar zweckmäßigerweise über Microcontroller, wobei ggf. auch eine analoge Regel- und Steuereinheit in Betracht kommt. Im Leistungsteil und Hochspannungsteil sind dagegen keine Microcontroller zwingend erforderlich; diese können aber bedarfsweise vorgesehen sein. Bei einer zentralen Steuerung und Regelung über die Regel- und Steuereinheit, die einen festen, nicht austauschbaren Bestandteil des Hochspannungsnetzgerätes darstellt, können wesentliche Aufgaben zentralisiert werden; zugleich können das Leistungsteil und das Hochspannungsteil entsprechend einfacher ausgeführt werden. Die Signalübertragung zwischen der Regel- und Steuereinheit und den austauschbaren Leistungs- bzw. Hochspannungsteilen erfolgt über die lösbaren Signalverbindungseinheiten, die an der Regel- und Steuereinheit vorgesehen sind.
  • Gegenüber bisherigen, aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen besitzt das erfindungsgemäße Hochspannungsnetzgerät den Vorteil, dass nur eine einzige Regel- bzw. Steuerungseinheit erforderlich ist, die in der Regel- und Steuereinheit angeordnet ist, wobei die Anpassung an die unterschiedlichen Hochspannungs- und Leistungsteile mithilfe der Systemsoftware durchgeführt werden kann.
  • Die Zentralisierung der Regelung und Steuerung in der Regel- und Steuereinheit weist darüber hinaus den Vorteil auf, dass über die Datenbusverbindung alle Informationen über den aktuellen Ist-Zustand aus den Leistungs- und Hochspannungsteilen in der Regel- und Steuereinheit vorliegen, wodurch eine effektive Überwachung der Funktionsfähigkeit der Leistungs- und Hochspannungsteile und der darin enthaltenen Komponenten möglich ist.
  • Die Leistungs- und Hochspannungsmodule können sowohl ausgetauscht als auch erweitert werden. Hierfür weist das Gehäuse des Hochspannungsnetzgeräts zweckmäßig mehrere Einschub- bzw. Steckplätze jeweils für die Leistungsteile und Hochspannungsteile auf, außerdem ist die Regel- und Steuereinheit mit einer entsprechenden Anzahl an Signalverbindungseinheiten zum optionalen Anschluss an die Leistungsteile ausgestattet. Jedem Hochspannungsteil ist vorzugsweise genau ein Leistungsteil zugeordnet, so dass bei einer Änderung der Anzahl der Leistungsteile auch die Anzahl der Hochspannungsteile entsprechend geändert wird. Dies betrifft insbesondere den Fall, dass die Leistung des Hochspannungsnetzgerätes erhöht werden soll, was dadurch bewerkstelligt wird, dass ein zusätzliches Leistungsteil und ein entsprechend zugehöriges, zusätzliches Hochspannungsteil eingebaut wird. Bei gleich bleibender elektrischer Leistung und einer Änderung lediglich in der Hochspannung genügt es dagegen, nur das Hochspannungsteil auszutauschen, wohingegen das Leistungsteil beibehalten werden kann und kein zusätzliches Leistungsteil nicht erforderlich ist.
  • Zur Statusanzeige ist an der Regel- und Steuereinheit vorteilhafterweise ein Display angeordnet, über das im Falle einer Ausführung als Touchscreen auch Daten eingegeben werden können. Im Übrigen erfolgt die Dateneingabe in die Regel- und Steuereinheit entweder über Tastatur oder über eine zusätzliche Datenschnittstelle von außen.
  • Gegebenenfalls sind auch das Leistungsteil und das Hochspannungsteil mit einem Display zur Statusanzeige ausgerüstet, über das insbesondere Informationen über die ordnungsgemäße Funktionstüchtigkeit dargestellt werden.
  • Das Hochspannungsnetzgerät ist vorteilhafterweise mit einer zentralen Stromverteilungseinheit zur Stromversorgung der Regel- und Steuereinheit, der Leistungsteile und der Hochspannungsteile ausgestattet. Diese Stromverteilungseinheit wird an das reguläre Stromnetz angeschossen und versorgt alle Einheiten im Hochspannungsnetzgerät mit elektrischer Energie. Bei einer Erweiterung werden die zusätzlich Leistungs- und Hochspannungsteile ebenfalls an die Stromverteilungseinheit angeschlossen. In jedem Bauteil des Hochspannungsnetzgerätes kann außerdem ein eigenes Netzteil zur Stromversorgung der Elektronik vorgesehen sein. Das Netzteil, das mit der zentralen Stromverteilungseinheit verbunden ist, sorgt für die benötigte Spannung, beispielsweise für eine bipolare Gleichspannung.
  • Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
  • 1 ein Blockschaltbild eines Hochspannungsnetzgeräts zur Erzeugung elektrischer Hochspannung mit festgelegter elektrischer Leistung, mit einer Regel- und Steuereinheit, einer Stromverteilungseinheit, sowie einer Reihe austauschbarer Leistungsteile und Hochspannungsteile,
  • 2 ein Blockschaltbild mit der Regel- und Steuereinheit in einer detaillierten Darstellung,
  • 3 ein Blockschaltbild mit einem Leistungsteil in einer detaillierten Darstellung,
  • 4 ein Blockschaltbild mit einem Hochspannungsteil in einer detaillierten Darstellung.
  • In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Das in 1 dargestellte Hochspannungsnetzgerät 1 dient zur Versorgung von unterschiedlichen Anlagen in Forschung und im industriellen Einsatz mit Hochspannung mit festgelegter elektrischer Leistung. Typischerweise können Spannungswerte im Bereich > 1 kV erzeugt und zur Verfügung gestellt werden bei einer geforderten Leistung im kW-Bereich. Beispielhafte Anwendungsgebiete sind das Elektronenstrahlschweißen, die Versorgung und Herstellung von Röntgenröhren, die Beschichtung von Glas oder Folien in Verdampfungsanlagen, die Versorgung von Isolationsprüfungsanlagen, Elektrofilteranlagen, Laser sowie der Einsatz in Pulsformnetzwerken und Stoßwellengeneratoren.
  • In einem nicht dargestellten Gehäuse umfasst das Hochspannungsnetzgerät 1 eine Regel- und Steuereinheit 2 (MCU – Microcontroller Unit) sowie eine Reihe von Leistungsteilen 3 (MPU – Main Power Unit) und Hochspannungsteilen 4 (MHV – Miniature High Voltage). Diese Baueinheiten des Hochspannungsnetzgerätes 1 sind über Signalverbindungseinrichtungen bzw. -einheiten 5 untereinander verbunden, die als 25-poliges bzw. 15-poliges Flachband ausgeführt sind. Derartige Signalverbindungseinheiten 5 verbinden die Regel- und Steuereinheit 2 mit den diversen Leistungsteilen 2 sowie diese Leistungsteile 3 mit den Hochspannungsteilen 4. Die Signalverbindungseinheiten 5 stellen einen Datenbus dar, über den Regel- und Steuersignale zwischen den Bauteilen übertragen werden.
  • Jedem Leistungsteil 3 ist im Hochspannungsnetzgerät 1 jeweils ein Hochspannungsteil 4 zugeordnet. Insgesamt können in dem Hochspannungsnetzgerät 1 jeweils eine Mehrzahl von Leistungsteilen 3 und Hochspannungsteilen 4 angeordnet werden; vorgesehen ist im Ausführungsbeispiel, wahlweise bis zu fünf Leistungsteile 3 und Hochspannungsteile 4 einzusetzen, wobei grundsätzlich pro Hochspannungsnetzgerät 1 mindestens ein Leistungsteil 3 und ein Hochspannungsteil 4 erforderlich ist und im Prinzip auch mehr als fünf Leistungsteile bzw. Hochspannungsteile eingesetzt werden können.
  • Jeweils ein Leistungsteil 3 und ein zugeordnetes Hochspannungsteil 4 sind über die Signalverbindungseinheit 5 zum Austausch von Regel- und Steuersignalen und Ankopplung an den Datenbus zur zentralen Regel- und Steuereinheit verbunden.
  • Darüber hinaus sind je ein Leistungsteil 3 und ein Hochspannungsteil 4 über einen 6-poligen Verbindungsstecker 7 zur elektrischen Leistungsübertragung miteinander verbunden.
  • Dem Hochspannungsnetzgerät 1 ist eine Stromverteilungseinheit 6 zugeordnet, die zusätzliche Vorsicherungen aufweist. Über die Stromverteilungseinheit 6 ist das Hochspannungsnetzgerät 1 an ein reguläres Stromnetz mit einer Netzspannung von 230 V bzw. 3 × 400 V anzuschließen. Die Stromverteilungseinheit 6 versorgt sämtliche Baueinheiten im Hochspannungsnetzgerät mit elektrischem Strom bzw. Spannung. Eine unmittelbare Stromverbindung besteht zur Regel- und Steuereinheit 2 sowie zu den Leistungsteilen 3; die Hochspannungsteile 4 werden über die Verbindungsstecker 7 von den jeweils zugeordneten Leistungsteilen mit elektrischer Energie versorgt.
  • Aufgrund des modularen Aufbaus der Leistungsteile 3 und der Hochspannungsteile 4 können je nach Einsatzzweck einzelne oder mehrere Leistungsteile bzw. Hochspannungsteile ausgetauscht oder ergänzt werden. Auf diese Weise können mit nur einem Hochspannungsnetzgerät und unter Verwendung der gleichen Regel- und Steuereinheit 2 sowie der Stromverteilungseinheit 6 angepasste Konfigurationen mit verschiedenen Hochspannungen und verschiedener abzugebender elektrischer Leistung erzeugt werden. Beispielsweise kann zur Bereitstellung einer höheren Hochspannung bei gleich bleibender Leistung ein in das Hochspannungsnetzgerät 1 eingesetztes Hochspannungsteil 4 gegen ein anderes Hochspannungsteil ausgetauscht werden, das die benötigte Hochspannung ermöglicht. Soll dagegen bei gleich bleibender Hochspannung eine größere Leistung zur Verfügung gestellt werden, können zusätzliche Leistungsteile 3 und damit einhergehend zusätzliche, jeweils zugeordnete Hochspannungsteile 4 in das Hochspannungsnetzgerät 1 eingesetzt werden. Die Regel- und Steuereinheit 2 sowie die Stromverteilungseinheit 6 bleiben in jedem Fall unverändert. Eine Anpassung an eine veränderte Konfiguration erfolgt allein über die Software in der Regel- und Steuereinheit 2. Die Verbindung zwischen jeweils einem Leistungsteil 3 und der Regel- und Steuereinheit 2 erfolgt über die Signalverbindungseinrichtungen 5, von denen im Ausführungsbeispiel insgesamt fünf Stück vorgesehen sind, die an die Regel- und Steuereinheit angeschlossen sind und bei Bedarf mit jeweils einem Leistungsteil 3 verbunden werden.
  • Die Stromversorgung über die Stromverteilungseinheit 6 wird aufgeteilt in einen Anteil, der für die Steuerung der Elektronik in der Regel- und Steuereinheit 2 sowie in den Leistungsteilen 3 und Hochspannungsteilen 4 erforderlich ist sowie in einen Leistungsanteil, der jeweils einem Leistungsteil 3 zugeführt wird.
  • Die Regel- und Steuereinheit 2 verfügt über zusätzliche Schnittstellen 8 und 9, beispielsweise zur Verbindung an ein Ethernet. Ausgangsseitig weist das Hochspannungsnetzgerät 1 im Bereich jedes Hochspannungsteiles 4 Schnittstellen 10 und 11 auf, über die die gewünschte Hochspannung bzw. der Strom mit der geforderten elektrischen Leistung abgegriffen werden kann.
  • 2 enthält eine detaillierte Darstellung der Regel- und Steuereinheit 2 (MCU). Zentrale Bestandteile der Regel- und Steuereinheit 2 sind zwei Microcontroller 12 und 13 für die Steuerung und Regelung des Hochspannungsnetzgerätes. Über die Microcontroller 12 und 13 werden sämtliche Vorgänge im Hochspannungsnetzgerät gesteuert und geregelt, also sämtliche Funktionen in allen Leistungsteilen und Hochspannungsteilen. Außerdem erfolgt über die Regel- und Steuereinheit 2 mit den Microcontrollern 12 und 13 eine Überwachung der Funktionstüchtigkeit sämtlicher Baueinheiten im Hochspannungsnetzgerät.
  • Die Regel- und Steuereinheit 2 ist außerdem mit einem Display 14 ausgestattet, mit dem zum einen der Status der diversen Baueinheiten im Hochspannungsnetzgerät angezeigt wird und zum andern in einer Ausführung als Touchscreen auch Steuerbefehle in das Hochspannungsnetzgerät eingegeben werden können. Das Display 14 kann außerdem als Textdisplay mit Bedientasten ausgeführt sein.
  • Des Weiteren weist die Regel- und Steuereinheit 2 ein Netzteil 15 auf, welches an die Stromverteilungseinheit 6 (1) angeschlossen ist und als 24-V-Netzteil zur Versorgung der Baueinheiten innerhalb der Regel- und Steuereinheit 2 vorgesehen ist.
  • Die beiden Microcontroller 12 und 13 kommunizieren über interne Datenleitungen mit einer Signalverteilungseinheit 16, die mit einer Eingangs- und Ausgangsschutzbeschaltung versehen ist und über die die Regel- und Steuersignale auf die Signalverbindungseinheiten 5 und weiter auf die jeweils zugeordneten Leistungsteile 3 verteilt werden.
  • Außerdem ist in der Regel- und Steuereinheit 2 eine kundenspezifische Schnittstelleneinheit 17 mit einer Schnittstelle 18 vorgesehen.
  • 3 zeigt eine detaillierte Darstellung des Leistungsteils 3 (MPU). Das Leistungsteil 3 umfasst eine Signalverarbeitungseinheit 19, die Steuerungs- und Regelungssignale von der zentralen Regel- und Steuereinheit 2 (MCU) empfängt sowie diese Signale über die Signalverbindungseinheit 5 an das zugeordnete, nachgeschaltete Hochspannungsteil 4 überträgt. Teil der Signalverarbeitungseinheit 19 ist ein galvanisch getrennter Bereich 19a, über den auf optischer Basis eine Signalumwandlung und -übertragung an eine Gleichspannungseinheit 20 sowie einen Konverter 21 erfolgt, die die wesentlichen, elektrischen Leistungseinheiten innerhalb des Leistungsteils 3 darstellen. Der Signalverarbeitungseinheit 19 ist außerdem ein Netzteil 24 zur Spannungsversorgung zugeordnet.
  • Die Gleichspannungseinheit 20 ist an die Stromverteilungseinheit 6 angeschlossen und empfängt Wechselspannung mit 3 × 400 V und einer Frequenz von 50 Hz. Die Gleichspannungseinheit 20 umfasst einen Gleichrichter, in welchem aus der Wechselspannung eine so genannte Zwischenkreisspannung mit 560 V als Gleichspannung erzeugt wird. Außerdem ist der Gleichspannungseinheit 20 eine Überwachungseinheit zugeordnet.
  • Die Gleichspannungseinheit 20 ist elektrisch mit dem Konverter 21 verbunden, dem die Gleichspannung als Eingang zugeführt wird. In dem Konverter 21 wird aus der zugeführten Gleichspannung eine Wechselspannung mittlerer Frequenz im kHz-Bereich erzeugt, beispielsweise im Frequenzbereich zwischen 30 und 40 kHz. Die am Ausgang des Konverters 21 anliegende Wechselspannung wird über ein Verbindungsteil 22a an das nachgeschaltete und zugeordnete Hochspannungsteil übertragen, wobei das Verbindungsteil 22a Bestandteil des Leistungsteiles 3 ist.
  • Des Weiteren weist das Leistungsteil 3 eine Fehlerüberwachungseinheit 23 auf, die mit allen weiteren Baueinheiten innerhalb des Leistungsteiles 3 kommuniziert und beispielsweise die im Netzteil 24 erzeugte bipolare Gleichspannung überwacht, außerdem die Temperatur und sonstige mögliche Fehler. Der Fehlerüberwachungseinheit 23 ist zur Statusanzeige eine Anzeigeeinheit 25 zugeordnet, die als LED-Platine ausgeführt ist.
  • 4 zeigt eine detaillierte Darstellung des Hochspannungsteils 4 (MHV). Analog zum Leistungsteil 3 aus 3 besitzt auch das Hochspannungsteil 4 eine Signalverarbeitungseinheit 26, die über die Signalverbindungseinheit 5 mit der entsprechenden Signalverarbeitungseinheit 19 des Leistungsteiles 3 verbunden ist. Diese Signalverarbeitungseinheit 26 stellt eine potentialfreie Schnittstelle zur Regel- und Steuereinheit MCU dar. Der Signalverarbeitungseinheit 26 ist ein galvanisch getrennter Bereich 26a zugeordnet, über den eine Signalumwandlung und -übertragung auf optischer Ebene zur Kommunikation mit den weiteren Baueinheiten innerhalb des Hochspannungsteiles 4 durchgeführt wird.
  • Das Hochspannungsteil 4 empfängt über ein Verbindungsteil 22b, das dem Verbindungsteil 22a des Leistungsteiles 3 zugeordnet ist, die Wechselspannung aus dem Leistungsteil 3. Über einen Kondensator 28, der als Serienkondensator ausgeführt ist und eine Schutzfunktion einnimmt, wird die Wechselspannung als Eingang einem Trafo 29 zugeführt, in welchem eine Pulsweitenmodulation und Hochtransformierung auf eine höhere Spannung durchgeführt wird. Diese hochtransformierte Spannung wird einer weiteren Einheit 30 zugeführt, die ein Hochspannungsteil umfasst, in welchem eine weitere Hochschaltung auf eine noch eine höhere Spannung durchgeführt wird. Außerdem kann in der Einheit 30 die Qualität der über die Schnittstellen 10 und 11 abzugreifenden Spannungs- und Stromwerte durch Glätten und Sieben des Signals weiter verbessert werden.
  • Die Einheit 30 umfasst außerdem einen Kontroll- und Überwachungsbereich, in dem beispielsweise überprüft wird, ob das Leistungsteil und das Hochspannungsteil verbunden sind. Außerdem werden in diesem Kontroll- und Überwachungsbereich die tatsächliche Spannung Uist und der Strom Iist erfasst und über die Signalverarbeitungseinheit 26 an die zentrale Regel- und Steuereinheit 2 übermittelt. Des Weiteren umfasst der Bereich einen Ivaristor, in welchem der Strom durch einen Varistor (spannungsabhängiger Widerstand) überwacht wird. Außerdem wird in dieser Einheit die Temperatur des Hochspannungsteiles 4 überwacht.
  • Zur Strom- und Spannungsversorgung der elektronischen Baueinheiten innerhalb des Hochspannungsteiles 4 ist ein Netzteil 27 vorgesehen. Die Funktion dieses Netzteiles 27 wird über ein Netzüberwachungsteil 32 überwacht, um insbesondere die Bereitstellung der bipolaren Gleichspannung – im Ausführungsbeispiel mit +– 15 V – sicherzustellen. Sämtliche Funktionen innerhalb des Hochspannungsteiles 4 werden von einer Fehlerüberwachungseinheit 31 überprüft, der eine Anzeigeeinheit 33 zur Statusanzeige zugeordnet ist, welche als LED-Platine ausgeführt ist.

Claims (11)

  1. Hochspannungsnetzgerät zur Erzeugung elektrischer Hochspannung mit festgelegter Leistung, mit einer Regel- und Steuereinheit (2), einem Leistungsteil (3) und einem Hochspannungsteil (4), wobei das Leistungsteil (3) und das Hochspannungsteil (4) jeweils als modulare Bauteile ausgebildet sind, die austauschbar im Hochspannungsnetzgerät (1) aufgenommen sind, und wobei die Regel- und Steuereinheit (2) und das Leistungsteil (3) einerseits und das Leistungsteil (3) und das Hochspannungsteil (4) andererseits jeweils über mindestens eine lösbare Signalverbindungseinheit (5) miteinander verbunden sind.
  2. Hochspannungsnetzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regel- und Steuereinheit (2) eine Mehrzahl von Signalverbindungseinheiten (5) zum optionalen Anschluss einer entsprechenden Anzahl von Leistungsteilen (3) aufweist.
  3. Hochspannungsnetzgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regel- und Steuereinheit (2) Microcontroller (12, 13) zur Erzeugung von Steuer- und Regelsignalen sowohl für das Leistungsteil (3) als auch für das Hochspannungsteil (4) aufweist.
  4. Hochspannungsnetzgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung bzw. Steuerung des Leistungsteils (3) und des Hochspannungsteils (4) ausschließlich über Microcontroller (12, 13) in der Regel- und Steuereinheit (2) erfolgt.
  5. Hochspannungsnetzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Hochspannungsteile (4) parallel zusammengeschaltet werden können.
  6. Hochspannungsnetzgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Hochspannungsteil (4) ein Leistungsteil (3) zugeordnet ist.
  7. Hochspannungsnetzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Regel- und Steuereinheit (2) eine Schnittstelle (8, 9, 10, 11) zum Einlesen/Auslesen von Daten aufweist.
  8. Hochspannungsnetzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Regel- und Steuereinheit (2), das Leistungsteil (3) und/oder das Hochspannungsteil (4) eine optische Anzeigeeinheit (14) zur Statusanzeige aufweisen.
  9. Hochspannungsnetzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stromverteilungseinheit (6) zur Stromversorgung der Regel- und Steuereinheit (2), der Leistungsteile (3) und der Hochspannungsteile (4) vorgesehen ist.
  10. Hochspannungsnetzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Bauteil ein eigenes Netzteil (15) zur Stromversorgung der Elektronik zugeordnet ist.
  11. Hochspannungsnetzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse des Hochspannungsnetzgeräts (1) mehrere Einschubplätze für Leistungsteile (3) bzw. Hochspannungsteile (4) aufweist.
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