上海光源(Shanghai Synchrotron Radiation Facility,SSRF)是第三代中能同步辐射光源,坐落在上海浦东张江高科技园区,包括一台150MeV电子直线加速器、一台全能量增强器,一台3.5GeV电子储存环及首批建造的7条光束线和实验站。SSRF于2004年12月开工建设,2009年5月向全国用户开放。必威中标其中关键的增强器动态电源,储存环二四极铁电源和快校正电源。完成设计和生产制造,全部顺利通过验收。至今连续可靠运行。
增强器磁铁动态电源,输出电流是2Hz偏置正弦波,电源必须具有储能缓冲能力以降低对电网的冲击,保证在正常工作时,从电网汲取的功率波动不得大于±30%输入的平均功率(输入功率指整流桥输出侧的功率)。
图1 增强器主B铁电流i(t),电压曲线u(t),功率曲线p(t)
技术参数:
参数项 | BS-B |
最大电压(V) | ±1000 |
最大电流(A) | 1150 |
稳定性注(2) | ±1E-4 |
跟踪误差注(3) | 1E-3 |
电流纹波注(4) | 1E-3 |
电源输出电流大、电压高,在增强器主B磁铁电源的主电路设计中采用了8组功率单元4串2并的模块化设计方案.
功率单元采用两象限斩波器电路结构和模块化设计,一方面满足大电流输出的要求,另一方面降低了成本,提高器件的通用性和可维修性。IGBT开关频率为10kHz,采用移相多重化控制,输出等效开关频率20kHz;
在每一两象限斩波器功率单元前都加有一个输入功率控制单元,以减少电源的输入功率波动。
整流电路采用两台变压器,每台变压器二次侧四组绕组移相多重化,等效24脉波整流,2台变压器共8组输出,经整流得到8组独立的直流,为8组两象限斩波器功率单元供电。
通过现场验收测试,设备满足技术要求;其中,电网输入功率波动小于5%,远优于设计要求。
增强器动态电源现场照片如下
技术参数:
工作模式:单向直流
输出电流:800A
输出电压:850V
输出电流稳定度:20ppm
输出电流分辨率:5ppm
现场电源照片如下:
技术参数:
输出电流:±10A
输出电压:±30V
小信号带宽:1000Hz
稳定度:50ppm
分辨率:10ppm
电源照片: