加速器行業高壓電源系列

   加速器研究方向包括等離子體物理、磁約束核聚變工程、大氣環境光學遙感、激光與光電子科學技術、強磁場科學與技術、環境科學與工程、先進核能、生物物理、轉化醫學、先進診療技術、材料科學與工程、人工智能與機器人、智慧農業技術等。其主要任務是圍繞國家重大研究計劃和戰略需求，向國內外用戶提供穩定運行的大科學實驗裝置，積極發展同步輻射及測量新技術、新方法，推動我國先進光源關鍵技術的發展。

       如上圖，帶電粒子束在直線和彎道的環形磁場跑道被循環加速，加速器電源作為加速器磁鐵的激勵源，與加速器磁鐵共生，電源根據給定改變輸出電流激勵磁場變化從而改變加速器粒子束按照預定軌道運動。磁鐵電源激勵磁鐵產生磁場達到注入、引出、以及聚焦粒子束等等的效果。

       加速器增強器的主要作用是提升帶電粒子束能量，因此增強器磁鐵電源的輸出是動態周期變化的，所以對磁鐵電源輸出電流的穩定性、調節精度和動態響應能力要求嚴格。儲存環磁鐵為粒子束提供彎轉力，使之形成一個閉合的軌道，磁場的精度和穩定性對粒子束的穩定運行至關重要，所以儲存環裝置對磁鐵電源的輸出電流的穩定性和調節精度要求嚴格。

        現已積累形成的主要產品系列包括：高壓大電流偏置正弦電流源，高壓大電流梯形波電流源，高精度高壓大電流穩態直流源，高精度低壓大電流穩態直流源，高帶寬低壓小電流動態電流源，高精度低壓小電流穩態電流源等。

高壓大電流偏置正弦電流源

        該規格電源有功功率從200kW-2MW不等，峰值功率大于15MW，通過工頻隔離，整流，功率波動控制，逆變電路之后串聯形成不同電壓，電流等級的產品。產品特點：功率單元一致，帶功率波動控制減小網側功率波動，減小配電容量，輸出精度高，穩定度高，紋波小。

主要技術參數：

產品圖片：

高壓大電流梯形波電流源

主要技術參數：

    脈沖峰值電流20kA，峰值電壓3kV

    重復頻率25Hz-40Hz，電流穩定度100ppm

    峰值功率>20MW，平均有功功率約200kW

    脈沖電流下降沿最大下降速率：260 A/ms

    跟蹤精度< 2%

    脈沖電流穩定度< ±0.5 %

技術方案：

      電源整機的主電路方案如下圖所示，采用功率變換模塊并聯的主電路方案。功率變換模塊內部采用多個功率組件串聯。

電源整機的主電路方案圖

       整機由10個功率變換模塊并聯實現，每個功率變換模塊包括整流器、升壓斬波器及四象限斬波器，直流側母線電壓為600-750V，通過升壓斬波器進行穩壓控制。升壓斬波器可以在輸出脈沖大電流的同時減小電網輸入電流的波動。在四象限斬波器中，開關管由若干只IGBT半橋模塊并聯而成，使每個功率變換模塊可以輸出至少2000A的脈沖電流。

       通過串聯多重化與并聯多重化以及橋內二重化控制，等效開關頻率可以達到1MHz，從而提高輸出脈沖電流的跟蹤控制精度。

產品圖片：

高精度高壓大電流穩態電流源：

    主要技術參數：

    額定電流：800A

    額定電壓：850V

    電流穩定度：20ppm

    電流紋波：20ppm

    電流重復性：100ppm

    電流精度：20ppm

產品圖片：

高帶寬低電壓小電流動態電流源

主要技術參數：

額定電流：±20A

額定電壓：±90V

額定功率：1200W

小信號帶寬10kHz

電流穩定度：50ppm

電流分辨率：10ppm

電流精度：50ppm

產品圖片：

高精度低電壓小電流雙向直流電流源

主要技術參數：

電流：±25A

電壓：±40V

額定功率：1000W

電流穩定度：50ppm

電流分辨率：10ppm

電流精度：50ppm

產品圖片：