粒子加速器中使用的電源種類很多,這些電源多采用PWM控制方式下的斬波器變換結(jié)構(gòu)。加速器對電源穩(wěn)定性、動態(tài)性能及可維護性有很高的要求,隨著技術(shù)的進步,老的PWM電源模擬控制電路逐漸被數(shù)字控制電路代替,并成功應(yīng)用于許多國內(nèi)外加速器中。諧振電源技術(shù)目前得到了很好的發(fā)展,它的優(yōu)勢和特性很適合應(yīng)用到加速器中小功率電源中。本論文嘗試將諧振功率變換電路及高分辨率數(shù)字化控制技術(shù)引入到加速器電源中。同時對諧振電源的幾種重要拓撲結(jié)構(gòu)進行研究,分析了諧振電源在加速器中應(yīng)用的可能性。數(shù)字化諧振電源需要高分辨的頻率控制電路、簡化的外圍電路設(shè)計。我們對市場上眾多數(shù)字控制芯片做出合理的篩選后,選擇了Ti公司的DSP芯片TMS320F28335作為數(shù)字電源控制器的核心處理芯片。根據(jù)加速器電源對穩(wěn)定性的嚴格要求,選用了18位的AD7690做為電源的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。同時對AD轉(zhuǎn)換核心電路增添了恒溫控制系統(tǒng),改善了AD轉(zhuǎn)換電路的工作環(huán)境。設(shè)計了本地和遙控下的人機交互界面。研制出了一套FM型DSP數(shù)字控制器卡和高精度的AD數(shù)據(jù)采集卡用于諧振電源的控制。通過大量工作努力提高諧振電源頻率調(diào)整分辨率,用DDS芯片AD9851以1Hz... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：173 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

加速器小功率電源控制器方案

輸出電流采用DCCT傳感器檢測，如圖1.5所示。PSI數(shù)字化電源控制器由DSP—FPGA控制卡和轉(zhuǎn)換ADC采樣卡構(gòu)成。PSI在瑞士光源和英國Diamond光源的電源上應(yīng)用良好，電源的性能高，穩(wěn)定度達1X10_5，分辨率好于IX IQ-5，控制電源調(diào)節(jié)循環(huán)時間達20us。DSP控制卡支持上層5M波特率的光纖通信，訪問速度達10000次/S;本地RS232串口通信，設(shè)置電源控制參數(shù)；具有16路數(shù)字量輸入和8路數(shù)字量輸出；支持多種電源工作模式；PWM工作輸出頻率可為10、16、25、33、50和lOOkHz;具有支持波形輸出能力及外部光纖觸發(fā)功能。ADC卡主要負責(zé)模擬信號的采集，有8路SOksps的16 bit的AD轉(zhuǎn)換器和2路14bit的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。 ^ CDnv?Jt?r jl;^ ‘—十_ ‘ -> l-oad f{10 as> to ^ ^ ^ Magnet J： :: it ：； , ,,■Iimiii.... ■IMII.I.IU.I.....1111..,.1 I.......__niiIIIII...... ■ . Ii D6P??—r ~ \ j~j丨 itmm 丄I ■ ■ I …..！一丨 Dig制 contoi unit 丨圖1.5基于PSI控制卡的電源控制回路1. 5 PWM常規(guī)變換器和FM諧振變換器PWM幵關(guān)變換器是一種幵關(guān)頻率固定脈寬可調(diào)的常規(guī)變換器，廣泛應(yīng)用于大、中、小功率電源中

等領(lǐng)域取得了較好的發(fā)展和應(yīng)用。振變換器優(yōu)異的低功耗特性，為電源的高頻運行創(chuàng)造了條是幾百kHz,甚至可以做到電源體積較小，功率FM諧振電源的原理框圖，和PWM開關(guān)電源的主要區(qū)別是方式也不同。 Resonant network Rectifier m

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]DC-DC開關(guān)變換器建模與數(shù)字仿真分析研究[D]. 曹劍平.中南大學(xué) 2008
[2]3kW LLC諧振式模塊化通信電源[D]. 周偉成.浙江大學(xué) 2007



本文編號：3088179