基于滞环控制的核电厂棒位探测器电源控制方法分析与设计

核电厂中棒位探测器电源的主要功能是按照要求为棒位探测器原边线圈提供正弦波电流源,供电电源的输出精度和负载变化响应速度等性能直接影响着棒位测量的精度。为了提升探测器电源的上述性能,本文引入负载跟踪和响应速度快的滞环电流控制方法,并在理论分析的基础上对传统滞环控制进行优化以保持电源开关频率固定。由于探测器电源供电回路中开关频率特性不仅和控制方法有关,还和供电回路中器件参数值等有关,为此分析了电源电路参数对其开关频率的影响。最后,通过仿真对理论分析进行验证。经验证,改进后的控制方法克服了传统滞环控制存在的缺点,提升了探测器电源的电气性能。     

HIRFL-RIBLL1电源控制系统升级改造

兰州重离子加速器放射性次级束分离线一号线(Heavy Ion Research Facility in Lanzhou-Radioactive Ion Beam Line 1,HIRFL-RIBLL1)已运行多年,其电源控制系统因建设初期条件所限设计较为简单,加之近年来系统部件老化,已不能很好满足物理实验要求,迫切需要进行升级改造。新的电源控制系统针对现有问题,采用分布式架构,每台电源用一台高精度控制器就近控制。同时集成了二极磁铁磁场强度和所有电源输出电流的监控,并且利用滞环控制策略,实现了根据预设磁刚度自动调试电源的功能。新电源控制系统经过一年多来的几次实验调束验证,在调试精度、抗干扰性、易用性等方面满足了RIBLL1物理需求,大幅度提高了调束效率。     

加速器数字电源模数转换电路的优化设计

针对加速器励磁电源电流精度高、可靠性高、内部干扰强的特点,介绍了用于加速器励磁数字电源高精度模数转换电路的优化设计方法。探讨影响模数转换电路的采集精度、抗干扰能力及长期工作可靠性的几个方面,包括原理设计、电源分配和VHDL驱动程序设计等,并提出优化设计策略。在大功率数字脉冲电源样机上应用优化策略设计的模数转换电路,测试结果表明,该样机不仅长期工作稳定,而且其输出电流误差和跟踪误差优于设计要求。     

可编程扫描磁铁电源研制

通过对目前广泛应用于辐照加速器上的扫描磁铁电源的研究,给出了一种实时跟踪参考波形的电流型可编程扫描磁铁电源的实现方案,设计了一台输出电流峰值为7A、扫描频率为5~50 Hz连续可调、线性误差小于0.1%的电流型扫描磁铁电源。该电源输出电流稳定,同时能够防止电子束二次扫描,保护钛窗,防止因局部束流过大而损坏。电源输出线性度良好,性能稳定,已成功应用于地那米加速器中。     

上海光源光束线站同步控制技术的研究

针对上海光源先进实验方法中要求的微秒级同步控制精度问题,设计并实现了飞行扫描下的运动控制与数据采集系统。系统应用基于Power UMAC控制器和自行研制的五相驱动器控制步进电机运动,以及EPICS平台下应用电流计采集光电二极管读数,实现了步进电机扫描过程中与数据采集系统的精确同步。SSRF测试线站在线测试结果表明,测量得到的出射光摇摆曲线的半高宽与步进扫描测试结果的误差约为0.17%。飞行扫描同步精度达到亚微秒级,满足先进实验方法的要求。     

重离子治癌电源调节器的嵌入式系统

为满足HITFiL重离子治癌装置中对扫描铁电源精确控制的需求,基于EDA技术构建了嵌入式实时控制系统,采用高级RISC微处理器(ARM)+现场可编程门阵列(FPGA)+DA/AD技术实现对磁铁电源系统数字调节器的设计。经现场测试,本套系统运行稳定可靠,达到了设计要求,为今后重离子治癌专用装置的建设应用提供了可靠的技术保障。     

高能同步辐射光源电源疲劳测试平台系统设计

为确保高能同步辐射光源电源系统的硬件设备和软件系统正常运行,设计了检测电源子系统的疲劳测试平台.设计过程中,介绍了数字电源控制模块DPSCM的基本硬件架构和控制软件系统架构,重点描述了DPSCM疲劳测试平台的软件和硬件平台体系架构设计,详细阐述了软件系统的具体组成部分.测试结果表明该疲劳测试平台能够初步满足电源测试的功...     

大功率脉冲电源的模块化设计及实现

以兰州重离子加速器冷却储存环(Main Cooler Storage Ring at Heavy Ion Research Facility in Lanzhou,HIRFL-CSRm)四极铁电源为例,介绍了一种大功率数字脉冲电源的模块化设计方法。采用了模块化标准化设计原则,大幅度降低了电源尺寸,提高了原部件集成度和功率密度,对电源进行了热分析。搭建完成了一台样机,通过样机验证,测试了电源热分布及电磁兼容性EMC(Electro Magnetic Compatibility)性能。测试结果表明,这种模块化结构达到了设计要求。     

纳秒级快控全固态高压脉冲电源设计

高压脉冲电源在核技术中有着广泛的应用,它主要包括高压直流电源及脉冲调制两个部分.分别利用串联谐振高频逆变器和高压绝缘栅场效应管串联技术设计了高压直流电源和脉冲调制器,对高压直流电源的主电路、控制电路、高压变压器及固态开关进行了说明分析.电源最大输出电压达到6kV,能单次调制和连续调制,最后制作了样机进行了测试,实验数据表明,该电源系统设计合理,上升沿时间达到ns级,能达到快速调制的要求.     

高精度磁铁电源的本地智能化控制

针对北京正负电子对撞机二期工程（BEPCII）对电源系统的要求,设计、研制了高精度磁铁稳流电源的本地智能控制器。电源电流给定值通过18位的D／A转换器AD760,电流值的回采通过24位的A／D转换器ADS1210实现。简要介绍了控制器软硬件的设计,并给出了控制器在电源工程样机上测试的数据,验证了设计的合理性和使用的可靠性。