[00830605]低纹波高稳定电源控制技术

1.技术领域：本项目属电力电子技术领域。电力电子技术采用电力半导体器件结合数字或模拟控制系统对电能进行高效转换与精确地调节。它是电工学科的重要组成部分，并且成为其中发展最为迅速的领域。离子加速器是基础物理研究中的重要设备，研究加速器作为研究核物理、高能物理，认识微观世界的一个主要手段，正在向更高能量、更高性能和更广泛应用的方向发展，加速器中电源设备的功率不断提高，综合了大功率电力电子技术、数字控制技术、系统仿真和分析等多方面技术，成为加速器设备中最为关键的部件之一。加速器发展源自高能物理和核物理基础研究的需要，但目前已拓展至生物技术、医疗、环境保护等多个领域，成为促进社会经济发展的一项重要技术。2.主要内容：加速器电源对输出电流稳定度、电流纹波和跟踪精度等指标提出很高的要求，以往此类电源通常为模拟控制方式的晶闸管可控整流器，采用无源滤波器或工作于线性调整状态的有源滤波装置降低其输出电流纹波。采用上述方式使得目前加速器电源体积大、控制性能难以满足要求。近年来随着技术的发展，基于数字控制技术和全控型电力电子器件的电力电子变换器由于其体积小、重量轻、控制性能优异等特点应用日益扩大，是加速器电源技术发展的必然趋势。本项目研究的主要内容是用于离子加速器以及其他特殊领域的高稳定、低纹波电源的拓扑及控制技术。包括适合于大功率、低纹波输出的电力电子变换器拓扑、高稳定度低纹波控制算法以及高分辨率、高稳定度数字控制卡等部分。3.主要技术指标：采用本项目研制控制技术的电源整机可以达到以下性能：(1)稳定电源：电流稳定度优于20ppm；电流纹波小于20ppm；电压纹波小于0.3%；(2)动态电源：电流稳定度优于100ppm；电流纹波小于100ppm；跟踪误差小于1000ppm。4.推广应用情况： 采用本项目研究成果开发的高稳定加速器电源，达到预期技术指标，并已在上海同步辐射光源国家重大科学工程中应用，在连续运行中性能稳定可靠，电源稳定度、纹波、电磁兼容性及故障率比传统电源有很大改善，技术指标达到世界先进水平。用户反映良好，社会效益显著。