北京粒子加速器电压传感器发展现状

A/D模块无疑是将我们采集到的模拟信号转换成DSP模块可以识别和处理的数字信号，市场上可选用的A/D芯片种类很多。我们选用芯片须得根据工程实际。选用 A/D 芯片我们重点关注如下几点： 1）精 度（对应 AD 的分辨率），如果工程中对信号的精度要求很高，则必须选用分辨率很 高的 AD，即位数较多的 AD，例如 16 位 AD 对应的分辨率为0.015  10  3    。前面提及过DSP芯片本身带有内部AD，但由于其为12位AD（对应分辨率为0.224103），精度达不到本实验要求；2）输入信号类型，输入信号型号指采集到的信号是单端信号还是差分信号，是单极性信号还是双极性信号；3）AD转换速率。选用AD时须考虑转换速率和采集信号之间的关系，如果转换速率不匹配则无法完成该带宽域内的信号转换。AD的转换速率也直接影响到整个系统的动态性能。；4）输入信号的量程。每个AD芯片都有自身输入信号的量程，只有在量程内的输入信号才能完成转换。选用好AD后必须通过前端信号采集电路将输入信号调节至AD转换量程内。本项目中选用的AD型号为MAX125，该AD是14位AD，输入量程为5V~5V，单端双极性极性输入。分为电阻分压式和电容分压式，将初级电压直接转化为测量仪表可用的低压信号。北京粒子加速器电压传感器发展现状

削去原有电源系统纹波的补偿方案有三种：注入、吸收、少则注入多则吸收。是单方向的向磁体注入电流，填补纹波，将整体的电流修正到纹波很低的水平。从磁体中吸收电流，是削波的方式将纹波中和得到纹波更小的电流。前两种方案的综合，将高于设定值得电流吸收、低于设定值的电流则进行补偿，电流的供应室双向的，即积存在注入也存在吸收。由于磁体电源系统中三套电源是各自**向磁体供电的，所以补偿电源系统的设计业可以**进行。由上述补偿方案可见，补偿电源只需要补偿原供电系统中纹波部分，所以补偿电源容量较小，可以直接从电网中取电进行AC/DC变换。补偿电路原理图如图2-3所示B1为三相工频整流桥，C0为储能电容器，B2为IGBT逆变桥，TM为高频变压器，B3为高频整流桥。Lf和Cf构成输出滤波器，Cp为补偿电容，Lp为滤波电感，DCCT为高精度零磁通电流传感器。北京内阻测试仪电压传感器询问报价有两种方法可以将敏感元件的电阻转换为电压。

1）额定电压：根据前面的计算，电网取电输入整流后直流母线峰值电压为373v。一般情况下选用额定电压为直流母线最高电压的两倍的开关管，在此处，前端储能电容兼具滤波稳压作用，功率开关管的电压可以降低，选用额定电压为500v的开关管即可。2）额定电流：补偿电源总功率约为1200w，直流侧母线比较低电压为199v，由此估算通过桥臂上最大电流为6A，考虑到2倍裕量，可以选用额定电流12A的开关管。考虑到补偿电源的容量可能会在后期实验中加以扩充，故而选用开关管时选用额定电压为600v，额定电流为50A的IGBT，具体型号为英飞凌公司的IKW50N60T。

在对磁体做放电实验时，如果**依靠电力电子变换器为磁体提供极大的脉冲式电能则对该电力电子装置的容量要求特别高，这样增加了建设成本。于是本项目以实验室已有的对磁体放电的电源系统为基础，再利用电力电子装置作为补偿系统，将原有电源系统的精度提高到我们需求的水平。目前采用了高压储能电容器电源和脉冲发电机电源作为磁体供电的主要系统。高压储能电容器组通过充电机对其充电储存能量，需要对磁体放电时打开放电开关，电容器组将储存的能量释放给磁体。电容器组放电效率高，结构简单、控制简单、安全性好。其大致原理是原边电压通过外置或内置电阻。

输出滤波电容 C 和输出电压中的交流分量关系很大。由于 C 和负载并联，再加 上容抗的频率特性， 频率较高的电流成分主要通过 C，负载中流过的很少。C 两端的 电压Vc 除直流分量Vo 外,还有交流分量，与输出电压纹波大小对应。为了减小纹波， 加大 C 是有好处的，但过分加大没有必要。Lf是输出滤波电感量，fs是开关频率，Vpp是输入直流电压比较大，脉动值，Vo(min)是输出电压最小值，Vin(max)是输入电压最小值，K是高频变压器变比，VL是输出滤波电感纹波压降，VD是输出整流二极管的通态管压降。代入各个参数值计算可得cf=9.4UF。目前只有电压闭环反馈，接下来须引入电流闭环实现 对电路输出电流的控制。宁波霍尔电压传感器案例

从上述两个关系，我们可以清楚地说，比较高的电压将累积在**小的电容器。北京粒子加速器电压传感器发展现状

为了得到高精度、可控、快速反应的电源，首先想到的解决方案便是利用电力电子变换器。电力电子技术经过几十年的发展，已经成为电力参数变换和控制的基本手段，尤其伴随着新型电力电子器件的出现和发展，以及高频化、软开关和集成化技术的发展应用，电力电子技术可以满足各种类型的电源要求。直流变换器是电力电子变换器的重要的一部分， 电力电子中 DC/DC 变换的方案 也有很多。按照是否具有电气隔离的方式分类， 直流变换器可以分为隔离型和非隔 离型两类。隔离型的直流变换器也可以看作为是非隔离型变换器加入变压器转变而 来的。北京粒子加速器电压传感器发展现状