【摘要】：診斷中性束(Diagnostic Neutral Beam,簡稱DNB)是電荷交換復(fù)合光譜系統(tǒng)的核心,而電荷交換復(fù)合光譜系統(tǒng)可用于診斷等離子體的離子溫度、轉(zhuǎn)動速度等重要參數(shù)。DNB電源系統(tǒng)是產(chǎn)生中性束的基礎(chǔ),其工作狀態(tài)直接影響著DNB系統(tǒng)的運行狀態(tài)。J-TEXT托卡馬克DNB電源系統(tǒng)包括1套高壓電源和1套低壓電源系統(tǒng)。低壓電源系統(tǒng)分為燈絲電源、弧電源、緩沖器偏置電源、抑制極電源及偏轉(zhuǎn)磁體電源,是用來產(chǎn)生離子、引出束流的關(guān)鍵。DNB原低壓電源系統(tǒng)年代較久,輸出指標較差,并且時常發(fā)生故障,無法滿足DNB正常運行的需求,因此本文對DNB低壓電源進行了優(yōu)化。結(jié)合DNB離子源熱陰極電子發(fā)射和氣體電離的原理,重點分析了離子源相應(yīng)部件的屬性,給出了燈絲電源和弧電源的需求。通過分析J-TEXT托卡馬克原有DNB低壓電源控制的實現(xiàn)方法并結(jié)合測試結(jié)果,找出了故障原因,由此提出了基于數(shù)字控制改善電源的方案。圍繞數(shù)字控制方案,本文給出了優(yōu)化后的功率主電路圖。結(jié)合功率主電路圖和DNB電源實際需求,提出了數(shù)字處理器(Digital Signal Processor,簡稱DSP)在DNB低壓電源中的基于PI調(diào)節(jié)的電壓反饋控制策略。所有電源可以通過一個上位機來設(shè)置輸出波形,所有波形參數(shù)以串口傳輸方式發(fā)送到DSP控制板,基于PWM(Pulse Width Modulation,簡稱PWM)技術(shù)實現(xiàn)電壓環(huán)反饋控制。各套電源均可獨立設(shè)置觸發(fā)延時,所有電源通過并聯(lián)觸發(fā)的方式實現(xiàn)電源系統(tǒng)的協(xié)同工作。通過上位機設(shè)置所有電源的輸出波形、高壓電源觸發(fā)信號、注氣觸發(fā)信號及光譜儀觸發(fā)信號來實現(xiàn)DNB系統(tǒng)的正常運行�；贒NB低壓電源的實際結(jié)構(gòu),論文利用MATLAB/SIMULINK的電路仿真,比較了不同的濾波元件參數(shù)對輸出性能的影響,為功率主電路的濾波元件參數(shù)的選取提供了指導(dǎo),經(jīng)實驗測試,升級后的DNB電源系統(tǒng)輸出特性良好,延時情況得到了改善,紋波情況也得到了一定程度的優(yōu)化,運行參數(shù)達到了DNB系統(tǒng)的基本運行要求。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TL631.24

【參考文獻】

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本文編號：2703775