我司在武汉光源高精度磁铁电源研究取得新成果

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武汉光源的目标是建设成为中国首个世界级的基于极限衍射储存环的中能同步辐射光源,它将利用新一代技术实现高亮度、高分辨率、高相干性和低发射率的目标。武汉光源将极大地促进中国中西部地区的科技创新、教育改革和产业升级。

 

武汉光源一期工程拟建造1.5GeV低能区第四代同步辐射光源,服务湖北及中西部地区科技与产业创新的最迫切需求,其应用目标直接瞄准光电器件(光)、极紫外光刻(芯)、新型显示(屏)、绿色能源(能)、生物医药(药)等产业领域中的核心技术研发,支撑湖北和中国光谷支柱产业与优势产业能级提升,同时应用于凝聚态物理、材料科学、化学、能源科学、生命科学、地质与环境科学等多学科前沿领域研究,助力湖北科技强省建设与高质量发展。

 

近日,武汉森木磊石科技有限公司在武汉光源的束流轨道快速校正磁铁电源的研制方面取得重进展,相关成果如下。

 

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电子加速器装置运行时,多种因素会导致束流轨道偏离正常值,以及束流轨道的快速震荡。研制出响应速度快、调节精度高、稳定性好的校正磁铁电源对轨道反馈系统乃至最终同步辐射光源的品质有重要意义。由于磁铁负载的电感特性,常规的电源功率变换拓扑结构存在一定的局限性,主要体现在电源输出响应速度和输出电流稳定性之间存在矛盾、输出电流分辨率不够高等。

 

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主控系统的闭合环路设计

 

我司采用基于DSP的全数字控制开关电源,该方法是当前加速器磁铁电源主要研究方法。方案采用数字开关电源方案,拓扑电路使用全桥开关控制+LC滤波设计,基于DSP的HRPWM可提高PWM的最小分辨率。采用高分辨率快速模数转换器ADC芯片,有效降低了输出电流测量的误差同时保证系统的精度和响应速度。

 

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在我司研发团队的努力下,成功研制出了响应快、高稳定性的磁铁电源。经反复测试核实确认,我司在武汉光源研制的高精度磁铁电源精度较高、稳定性好, 8小时长期稳定度优于±10 ppm,完全满足了武汉光源预研工程需求。

 

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基于PPEC的磁铁电源作为研究的成果,已经通过了武汉光源项目甲方验收森木磊石再得好评!

验收单

武汉森木磊石自主研发的PPEC (Programmable Power Electronics Controller,可编程电力电子控制器)实现了数字化电源的快速开发。为客户省去复杂的电路设计加工调试过程以及复杂的代码编写过程,可将数字电源研发周期缩短70%以上,极大的降低人力研发成本和行业准入门槛!

2022年5月9日 17:41
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