我校在合肥先进光源快校对磁铁电源研讨获得重要发展

  近来，中国科学技术大学国家同步辐射实验室的加速器磁铁电源课题组在束流轨迹快速校对磁铁电源的研发方面获得重要发展，相关效果于发表于电力电子范畴闻名期刊《IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics

  电子加速器设备运行时，多种要素会导致束流轨迹违背正常值，以及束流轨迹的快速震动。研发出呼应速度快、调理精度高、安稳性高的校对磁铁电源对轨迹反馈系统甚至终究同步辐射光源的质量有重要意义。因为磁铁负载的电感特性，惯例的电源功率改换拓扑结构存在必定的局限性，大多数表现在电源输出呼应速度和输出电流安稳性之间有矛盾、输出电流分辨率不行高级。该研讨调研对比了多种电源拓扑结构，初次提出了一种根据MOSFET线性勤奋好学区的“类H桥”结构如图1、2所示。利用了MOSFET勤奋好学在线性区以及H桥结构的换相效果，成功研发出了呼应快、高安稳性的双极性电源样机。样机测验效果为，该电源的小信号带宽可以到达10 kHz, 8小时长时间安稳度优于10 ppm，输出电流分辨率优于10 ppm，满意了合肥先进光源预研工程需求。

  图1.根据MOSFET线性勤奋好学区的快呼应磁铁电源架构。图2.线性电源频率呼应测验效果。

  该系列研讨还提出了一种根据Buck电路级联的三电平开关电源拓扑如图3、4所示（）。该计划选用Buck模块级联以及120º载波移相的多电平的计划，将等效开关频率提高了三倍，根据FPGA的HRPWM最小调理精度到达78ps，大大降低了输出电流纹波，提高了呼应速度。

  图3.根据Buck模块级联的三电平开关电源架构。图4.根据移相倍频的PWM操控波形。

  论文的榜首作者为我校博士生邵琢瑕，通讯作者为高辉教授、张海燕副教授。线性和开关两种快呼应磁铁电源样机作为该研讨的效果，现已通过了合肥先进光源预研工程的专家组检验。该研讨得到了国家自然科学基金委、中国科学院、安徽省以及中国科学技术大学的经费支撑。