高压重频充电电源控制系统的设计

HIGHPOWERLASERANDPARTICLEBEAMS

强激光与粒子束

Vol.28,No.4

,Ar.2016 p

*

高压重频充电电源控制系统的设计

,

刘 坤1, 付荣耀1, 高迎慧1, 徐旭哲1, 赵 莹1, 严 萍12

)2.中国科学院电力电子与电力驱动重点实验室,北京100190

(1.中国科学院电工研究所,北京100190;

设计了基于D使电源具备输出电压0~3 摘 要: 针对激光器电源的应用环境,SP的电源控制系统,0kV过流、过热、超时等多重保护电路和电源的外触发控制接口。对激光器电源控制系统进行相应的电磁兼容设计,并使用光纤控制及反馈系统,有效地增强了电源控制系统的抗干扰性能。将该电源用于激光器的发光试验,通过调节激光器电源的各种控制参数,可以使激光器的出光强度、出光功率、出光时间等得到调节,从而为各种研究工作提供便利。实验结果表明在进行激光器发光实验时,该电源能够输出幅值稳定、频率符合要求的。重频脉冲高压,最高输出电压可达到3充放电频率可达到10kV,00Hz

关键词: 激光器; 高压重频充电电源; 控制系统; 光纤通信; 电磁兼容

可调,重复频率1~1并提供了远程计算机控制和本地液晶键盘控制两种控制方式。设计了过压、00Hz可调,

激光器在工业、农业、医疗及科研等领域获得了非常广泛的应用。激光器是依靠载 随着科技的不断发展,

1-2]

。因此,流子直接注入而工作的,注入电流的稳定性对激光器的输出有直接和明显的影响[激光器电源通常

3]

。在德国、是一个恒流源[英国、日本等国家,激光电源技术发展是随着高功率激光器同步发展的,激光器电源

:/ 中图分类号: TM832 文献标志码: A doi10.11884HPLPB201628.045001

研制技术己经比较成熟。而国内对激光器研究的起步较晚,研究成果多集中于连续激光输出和低占空比激光

]4

。输出的激光驱动电源[

高压重频充电电源作为激光系统中广泛使用的激励电源,其性能直接影响激光器的转换效率、输出稳定

性、整个系统的体积和激光器的寿命。普通的激光电源要求性能好、体积小、重量轻、可靠性高、稳定度好,而对于不同应用场合的激光器,除了满足上述要求外,还要具备诸如充电电压可调、放电频率可调、人机交互、远程

5]

。因此,控制、扩展应用等多种功能[设计功能完善的激光电源控制系统成为激光电源研制中的关键环节。

1 高压重频充电电源及其控制系统

在常用的高压充电电源中,串联谐振式充电电源以其电路结构简单、充电速率高、功率密度高等优点被广泛采用。串联谐振式高频高压充电电源的主电路包括直流电压源、全桥逆变器、谐振电路、高频高压变压器、高压整流硅堆和负载电路,如图1所示。在电源工作时,全桥逆变器将直流电压源的电压变换成高频方波电压,经过谐振电路建立逆变器软开关的条件,再由高频高压变压器升压后,经过高压整流硅堆整流成直流电压,给负载电容充电。根据逆变器工作频率f采用串联谐振式电路s与其串联谐振负载电路固有谐振频率fo的关系,

6]

,/的充电电源共有3种工作方式[本文介绍的充电电源采用电流连续模式中的f在这2≤fos≤o工作方式,f种状态下开关器件工作在软关断、硬开通状态,损耗和电磁干扰相对较小,由于电流连续,适用于大功率充电电

7]

,源。为了吸收硬开关带来的损耗,需要选择合适的吸收电路[同时还可以有效地抑制逆变器产生的高频干

扰。

执行各种相应的操作,完成主电路的接通断开、电源的启动停止、充电电压及电流的检测与计算、故障信息的查询与响应以及电源工作状态的实时检测与反馈等功能。在对电源进行操作时,可以选择本地或远程两种控制方式。选择本地控制时,实验人员可以在现场完成对激光电源的各种操作,方便实验时的调试;选择远程控制

高压重频充电电源的控制系统完成的主要功能如图1所示。控制系统通过接收上位机发出的控制命令,

时,实验人员可通过电脑上位机软件,利用光纤通信系统远程控制电源完成相应的实验,保证人身安全。同时,根据用户设定的参数,控制系统会向放电装置发送触发信号,完成激光器的放电。另外,如果将其他设备(如信号发生器等)发出的信号作为控制信号从外触发接口引入,可以完成对电源的外触发控制。利用外触发和放电信号的互相配合,可以完成激光器系统中不同设备之间的整体同步运行。

*收稿日期:2015-09-14; 修订日期:2015-11-11

)基金项目:国家自然科学基金项目(50907068

—),,,,。作者简介:刘 坤(男硕士助理研究员从事高频高压电源研究;1983liukun@mail.iee.ac.cn

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强激光与粒子束

Fi.1 Structurediaramofhihvoltaereetitionfreuencharinowersulggggpqycggpppy

图1 高压重频充电电源系统结构框图

2 硬件电路及电磁兼容设计

2.1 主控芯片及供电电源

根据激光器对控制系统提出的要求,选择TexasInstruments公司生产的TMS320LF2407A数字信号处理器作为充电电源控制系统的主要控制芯片。该芯片功耗低,频率高,容量大,具有事件管理器和脉冲宽度调/制(自带模数转换A并具有多个可编程PWM)输出能力,nolotoDiital(AD)控制器和串行通信SCI模块,gg

[]/复用I即可实现多种控制功能。在充电电源控制板中,主要使用了O口8。因此只需辅以简单的外围电路,

其中+3.+3.3V直流电源和+5V直流电源,3V电源由+5V电源通过电源转换芯片得到。开关电源提供

的+5V直流电压通过磁珠滤波后,再由不同容值的电容进行滤波,得到干净且稳定的+5V直流电压。通过电压转换芯片T再经过磁珠及电容滤波后,作为数字信号处理器(PS7333Q得到+3.3V直流电压,DSP)的

供电电源。

2.2 PWM驱动及开关量控制电路

高压重频充电电源中逆变器的正常工作是保证电源正常充电的关键,所以给逆变器开关器件提供的

[]

增强驱动能力,然后每PWM驱动脉冲信号需要精确而稳定9。将DSP的PWM输出端接74LVTH245芯片,

个PWM输出端接下拉电阻,保证没有脉冲时驱动信号为低电平。经过增强的PWM信号再由光耦TLP351

进行隔离转换为1驱动板输入信号。高压重频充电电源中,放电信号、主电5V的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)

/路启动停止信号、故障电路复位等开关量控制信号都是由D在激光器应用场合下,要求SP的不同IO口发出,这些控制信号可靠而准确地传输到其他设备中,于是将这些控制信号同样使用74LVTH245增强后再通过光耦器件T从而降低外围电路对DLP521-4进行信号和电源的隔离,SP的干扰。

2.3 故障保护电路

10]

。因此,由于器件众多,工作频繁,高压重频充电电源也成为激光器系统中最容易出现故障的设备之一[针对各种故障设计相应的保护电路对保障激光器系统中其他设备及电源自身器件的安全尤为重要。本文设计了过压、过流、过热和超时保护电路,保证发生故障时能及时停止充电。其中过压、过流、过热等保护电路均使用比较器将电压、电流和温度信号与设定值进行比较,当采集信号超过设定值时,触发DQ触发器并输出故障信号,经光耦隔离后发送到D过流和过热保护的原理相同,所以电路类型相似。超时保护主要使SP中。过压、

用C调节电路中谐振电容和电阻的参数,将保护时间设定为安全状态下最长的充电时D4538双稳态触发器,间,利用充电启动和停止命令信号作为触发器的使能和清零信号,从而保证每次充电时能不超时,且正常充电完成后触发器可以正常复位。

2.4 键盘液晶电路

]11

,在激光器工作环境下,键盘和液晶屏等弱电器件最容易受到强烈的电磁辐射的干扰[所以在键盘和液

晶显示电路中需要加入相应的抗干扰电路来保证键盘输入和液晶显示等功能的正常实现。在键盘输入及液晶

显示使用的电路中,增加的7同时通过或门74LVTH245芯片可以有效地增强键盘电路中的信号强度,4HC08

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刘 坤等:高压重频充电电源控制系统的设计

将键盘输入信号引入到D再通过编程可以完成相应的手动停止或紧急情况的断电等功能。SP的外部中断中,液晶显示电路使用L通过调节滑动变阻来调节液晶屏的亮度,同时利用与非门等逻辑器件增强CD12864接口,液晶控制信号的强度和可靠性,对于液晶输入的数据信号,也同样使用2从而提高了45芯片进行缓冲和增强,液晶显示屏的抗干扰能力。

2.5 光纤通信控制系统

为了提高整个通信系统的抗干扰性,设计了光纤通信控制系统,在电源和上位机PC两端将电信号转换为光信号进行远程的传输,从而提高了通信系统的抗干扰性,并实现了控制端与运行端的电气隔离。光电转换模块采用单模逻辑门电路(电平光纤收发一体模块MT其供电电源为5V,接口电平为标准TTTL)R2251-52,TL电平。为了配合控制系统通信电路和P需要增加MAC机串口所用的MAX232电信号,X232电平转换芯片,将T串口所用的电源及GNTL电信号转换为MAX232电信号。为了增强抗干扰性能,D也同样通过磁珠隔离,而通信信号也通过小电容进行了滤波。

2.6 负载电压反馈系统

由于充电电源的负载多为大容量的高压电容器,而且在激光器系统中电容器需要进行瞬时的大电流放电,所以要测量电容器上的电压必须使用高压分压器并保证分压器与控制系统之间的电气隔离,从而防止负载放

12]

。因此,电时地线上的大电流干扰,避免控制系统被高压击穿[在高压侧反馈电路中使用压频转换光纤隔离

电路,利用A实现电光和光电的转换。分压器采集的ilent公司的HFBR-1521和HFBR-2521光电转接头对,g负载电压信号通过压频转换芯片A电信号数据经7将D652转换为频率信号,5451驱动1521内部发光二极管,电信号转变为光信号,通过光纤传到接收端的2521中。在接收端,2521内部光敏二极管接受光信号控制三极管开断,从而又将光信号转换成电信号。由于D因此2SP管脚电平为3.3V,521采用3.3V供电。考虑到驱动电流问题,本系统采用外接5以此来计算反馈00Ω电阻方式。产生的数据进DSP的TCLKINB管脚计数,电压。

2.7 控制系统电磁兼容设计

除了对主控板进行电磁兼容设计之外,对于整个控制系统的其他功能单元,也采取了相应的措施来提高其

]13

:()电磁兼容性[在电源板输出到各功能板的导线上采用双绞线来消除差模干扰,并通过磁环滤波,使各功1

()能板得到干净的供电电源;在控制板与检测板连接的导线上采用磁环或磁珠滤波,减小导线上的电磁干扰,2()保证信号的精确性;在光纤反馈板的采样电压输入端使用不同容值的电容对输入电压信号进行滤波,保证3反馈过来的电压信号平稳且精确,减少该信号上的尖峰干扰,从而保证光纤反馈板能为控制板提供准确的频率()信号;在驱动板到逆变器的连接线上使用磁环对驱动信号进行滤波,保证逆变器能得到正常的开关信号,防4()止干扰引起逆变器开关器件的误动作或直通;对整个主控系统的2滤520V电源使用滤波器进行电源滤波,()除电网上的工频干扰和其他的高次谐波;将整个主控系统封装在机箱中的独立空间里,利用金属挡板来阻6挡通过空间辐射传播过来的其他器件产生的电磁干扰。

3 控制系统软件设计

要实现激光器所需的各种功能,除了硬件上的设计及电磁兼容考虑外,软件程序的设计也尤为重要。合理的软件程序可以充分发挥D也能很好地弥补硬件电路中无法克服的缺陷。控制系统软件设计包括SP的优势,下位机D二者互相配合,能充分发挥各自的优势,达到软硬件的最优SP程序设计和上位机控制界面程序设计,3.1 DSP程序设计

程序执行的主要时间是在主程序内,但是当定义的特定事件来临DSP程序由主程序和各中断程序组成,时,就会产生中断。由于中断的优先级较高,程序根据产生的中断向量会跳转到相应的中断程序处,执行设定的任务。当几个中断同时到来时,程序能根据预设的中断优先级,执行优先级最高的中断。中断子程序执行完成后,又回到主程序执行。中断子程序包括S保护中断、定时器计数中断和外部触发中断。各个CI串口中断、中断的子程序就分别包括了串口功能、保护功能等各个功能模块。DSP主程序流程图如图2所示。在控制系统上电复位后,程序自动执行各种初始化任务,然后进入循环执行的阶段,此时如果没有中断产生,系统将不停地检测故障信号是否存在,从而保证了充电电源的安全性,排除了故障发生时由于故障中断不响应而无法及时处理故障的可能。在循环执行的过程中,如果某一定义好的事件来临,程序将跳转到相应的中断子程序处执行。在执行完相应的中断子程序后,程序跳转回主程序继续执行。在激光器使用的高压重频电源中,用DSP

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14]

,利用[使高压重频充电电源能够可靠地运行。

强激光与粒子束

来实现的各种功能主要通过中断来完成。根据功能的不同以及对激光器电源产生影响的大小,将不同的功能设定在不同优先级的中断程序中,中断优先级处理流程图如图3所示。

Fi.2 MainproramflowchartofDSPgg

图2 DSP主程序流程图

Fi.3 Interrutionprioritroramflowchartgpypg

图3 中断优先级程序流程图

况下,首先响应停止或断电的命令。第二级中断I主要设置PWM定时器中断和反馈电压计算中断,NT2里,保证PWM信号的稳定以及充电电压的准确反馈和计算。通过DINT3中断主要完成重频的功能,SP内部定时器计算重频时间和频率以及重频次数,完成重频功能。第四级中断INT4作为扩展中断主要接收外触发信号,完成电源与激光器系统中不同设备的配合。而作为重要性INT5主要完成电源与上位机的远程通信功能,/较低的A可以按重要性完成不同的功D采样功能则设置在INT6中断中。DSP通过响应不同优先级的中断,能,而各种功能的具体实现通过编写子程序完成。由于功能众多,子程序设计流程在此不再赘述。

3.2 上位机程序设计

上位机程序主要是电源的控制界面程序,它通过串口RS232协议与DSP进行通讯。上位机给DSP发出开始、停止、复位以及主电路的接通断开等控制指令,通过上位机输入相应的参数,可以调节重频充电电源的充电电压、保护时间、重复频率、重频次数等。同时为了方便用户对电源进行监控,上位机还设置了波形显示、工作时间显示、运行状态显示、重频次数显示以及实验数据记录等功能。由于上位机控制界面是直接面对用户Basic来完成上位机的控制程序。图4是激光器电源进行20kV100Hz重频充电时的上位机工作界面的截图。在上位机控制区可以对电源的保护时间、充电电压进行设置,通过按钮控制电源的启动停止,选择不同的触发方式可以实现电源的重频自触发和外接设备的外触发,选择不同的工作方式可以完成重频或单次的充电。充电波形在电压值波形显示区显示,波形显示区的横坐标为工作时间,纵坐标为充电电压。右侧数值显示区显示了当前电源的控制模式、运行状态、直流电压、负载电压等各种参数,这些参数也实时地记录在实验数据区中,方便用户的保留与查找。上位机也具有故障提示功能,如图4中运行状态显示的“过载”状态,就是由于在实验过,重频次数停留在5如图4中显示区所示。54.8s485次,)程中人为切断了直流电压,使得在保护时间(内没能7ms

Fi.4 PCcontrolinterfaceofhihvoltaeggg图4 高压重频充电电源上位机控制界面

reetitioncharinowersulpggpppy

在中断优先级的设置中,将键盘停止充电和主电路断电作为最高级的中断I在没有查询到故障的情NT1,

的,所以友好的界面和方便的操作十分重要。为了达到以上的要求,使用了面向对象的可视化编程语言Visual

,完成充电工作,从而造成电源过载,电源自动停止工作并提示运行状态为“过载”此时电源的工作时间停留在

4 充放电实验及结果

线,使用三相交流市电作为输入电源,使用0.通过装220V市电作为控制电源,4μF的高压电容器作为负载,

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将基于D如图1所示的系统结构图进行接SP的控制系统装入激光器高压重频充电电源机箱中进行实验,

刘 坤等:高压重频充电电源控制系统的设计

有控制软件的工控机和光纤通信控制系统对电源进行设置和操作。

4.1 单次充放电实验

,设置充电电压为2充电保护时间为7m进行单次充电实验,实验中用差分探头测量逆变器输出电0kV,s压,用罗氏线圈测量逆变器输出电流,用高压探头测量负载电压,通过T并测量重复ek2024示波器进行显示,)、频率及充电电压等参数,波形如图5所示。图5(为一次充电过程中的逆变电压波形(谐振电流波形aCH1)宽的驱动脉冲使电源谐振电路建立起谐振,并保证在谐振电流为0后进行开关动作,然后迅速调节到合适的脉/宽实现电流连续模式中的f2≤fos≤o工作方式。f()),,和负载电压波形(通过光标可测量出整个充电时间为4.通过波形可以看出充电结束时负CH2CH376ms

()载电压在2为充电起始时刻的逆变电压和谐振电流波形,可以看出控制系统发出第一个较0kV左右。图5b

,Fi.5 Waveformofresonantvoltaeresonantcurrentandloadvoltaeofsinlecharinnddischarinxerimentggggggaggep

4.2 重频充放电实验

,,设置充电电压为2充电保护时间为7m重复充电频率分别为2工作次数为0kV,s0,50,80和100Hz())进行电源的重频充放电实验。图6分别为不同充放电频率时的实验波形。由波形图及光标1000次,a~(d

图5 单次充放电实验波形

,Fi.6 Waveformofresonantvoltaeresonantcurrentandloadvoltaeofreetitionfreuencharinnddischarinxerimentsgggpqycggaggep

图6 重频充放电时谐振电压电流及负载电压波形

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强激光与粒子束

测量结果可以看出,在使用该控制系统对激光器电源进行重频充电时,充电电压能准确地达到设定值并保证每次充电电压基本一致,而且在进行重频充电时,频率能准确按照设定值进行调节,每次充电的时间和电流大小也基本一致。

4.3 30kV100Hz重频充放电实验

,,设置充电电压为3充电保护时间为9m重复充电频率分别为1工作次数为1对电0kV,s00Hz2000次,()源进行最高输出电压及重复频率的重频充放电实验。图7为示波器采集的负载电压波形,可以看出两次充a是重频充放电1m可以看出,使用该控制软件可以对电源进in时手动停止工作后的上位机软件控制界面截图,行各种参数的设置,同时可以实时地监控电源反馈的各种数据,使电源得到良好的控制。

,,)电之间的间隔时间为1即重复频率为1重频充电电压平均值约为3符合设计要求。图7(0ms00Hz0kV,b

Fi.7 WaveformofloadvoltaeandPCcontrolinterfaceof30kV100Hzreetitioncharinnddischarinxerimentsggpggaggep

5 结 论

图7 30kV100Hz重频充放电时负载电压波形和上位机控制界面截图

针对激光器使用环境中充电电源所处的恶劣的电磁环境,以及激光器所需要的各种功能要求,设计了一套

控制系统。通过对硬件电路的功能及电磁兼容设计,以及D实现了充电电SP程序和上位机程序的软件设计,压0~3重复频率0~1光信号触发放电、外部信号触发控制充电以及本地远程控制方0kV可调、00Hz可调、式选择等多种功能。使用该控制系统对激光器高压重频充电电源进行实验,得到了良好的实验结果。使用该控制系统对激光器出光的各种参数进行调节,得到了良好的控制效果。通过示波器等测量的实验结果证明该控制系统满足激光器电源工作时的功能需求,并且具有较好的抗电磁干扰性能。通过观测激光器出光的情况,证明该电源可以有效地应用于科学研究之中。参考文献:

[]长春理工大学,1 刘广文.脉冲半导体激光器供电电源的研制[D].长春:2002:1-4.(LiuGuanwen.Develomentofulsesemiconductorlagpp-[]]():,2 杨林森,刘俊.大电流窄脉冲激光器电源的设计[J.激光杂志,2006,27678-79.(YaninsenLiuJun.ThedesinaboutthesemigLg-[]]():,W3 杨燕,俞敦和,吴姚芳,等.新型窄脉冲半导体激光器驱动电源的研制[J.中国激光,2011,3821-6.(Yanan,YuDunheuYaogY-[]华中科技大学,4 陈潇.新型高性能脉冲固体激光电源的研究[D].武汉:2005:1-6.(ChenXiao.Studnpowersulasedoncukconyoppyb-[]南京信息工程大学,5 蔡卫菊.脉冲固体激光器电源和应用系统研究[D].南京:2006:1-3.(CaiWeiu.Researchonthepowersulfjppyo[],,,6 LiuKunSunYaohonGaoYinhuietal.Hihvoltaehihfreuencharinowersulasedonvoltaefeedbackandphaseshiftgggggqycggpppybg---[]]:,Y7 刘坤,高迎慧,严萍.高频高压电源的电磁兼容设计方法综述[J.电源技术,2011,35(10)1325-1328.(LiuKun,GaoYinhuiang

():)2011,35101325-1328

[]():controlJ.IEEETransPlasmaSci,2013,4151358-1363.

:N,)ulsedsolidstatelaserandalicationsstem.NaninaninniversitfInformationScienceandTechnolo2006:1-3pppyjgjgUyogy:H,)verterofpulsesolidstatelaser.WuhanuazhonniversitfScienceandTechnolo2005:1-6gUyogy-,():)fanetal.Desinofanoveldrivepowerfornarrowpulselaserdiode.ChineseJournaloasers,2011,3821-6ggfL():)conductorlaserdriverforsecialreuest.LaserJournal,2006,27678-79pq

:,)serpowersul.ChanchunChanchunUniversitfScienceandTechnolo2002:1-4ppyggyogy

Pin.Electromaneticcomatibilitesinmethodsofhihfreuencndhihvoltaepowersul.ChineseJournaloowerSources,ggpydggqyaggppyfP--

[],,,8 GaoYinhuiLiuKunSunYaohonetal.Desinandimlementationofa100kVbiolarcaacitorcharerfortheaintestofhihvoltgggpppgggg--[],,,9 LiuKunGaoYinhuiSunYaohonetal.HihfreuencihvoltaeDCpowersulasedonparallelresonanttechnolondphasegggqyhggppybgya--[]]:,,10 陈伟,蔡迎波,孙峰.大功率半导体激光器驱动电源保护电路设计[J.光学与光电技术,2008,6(6)68-70.(ChenWeiCaiYinbog

[//I,shiftcontrolC]EEEInternationalPowerModulatorandHihVoltaeConference2012:469-472.gg[//aeswitchC]IEEEInternationalPowerModulatorandHihVoltaeConference.2012:679-682.ggg

045001-6

刘 坤等:高压重频充电电源控制系统的设计

[]]:,自然科学版,11 胡永宏,张喜和.高可靠性半导体激光器电源的设计[J.长春理工大学学报:2010,33(1)48-50.(HuYonhonZhanggg

():)NaturalScienceEdition,2010,33148-50

():)SunFen.Desinonprotectcircuitinhihpowerlaserdiodepowersul.OticsandOtoelectronicTechnolo2008,6668-70gggppyppgy,

Xihe.Desinofhihreliabilitowersulorsemiconductorlasers.JournalohanchunUniversitcienceandTechnologgypppyffCgyofSgy:-

[]]:,Y12 石一,杨小卫,高迎慧,等.光纤隔离变换器在高压充电电源中的应用[J.高电压技术,2008,34(7)1422-1426.(ShiYianiaogX-():)neerin2008,3471422-1426g,

,,weiGaoYinhuietal.Alicationofisolationconverterofoticalfiberinthehihvoltaecharinowersul.HihVoltaeEnigpppggggpppyggg-[][:,13 MardiuianM.ControllinadiatedemissionsbesinM].MassachusettsKluwerAcademicPublishers2001:25-38.ggrydg

:,)researchanddesinofdiitalrotectionsstemonDSP.ChenduSouthwestJiaotonniversit2010:1-5ggpyggUy

[]西南交通大学,14 杨苏飞.基于DSP的微机保护实验教学系统的上位机软件设计与实现[D].成都:2010:1-5.(Yanufei.ThesoftwaregS

Desinofcontrolsstemofhihvoltaereetitionfreuencgyggpqy

charinowersulggpppy

111111,2

,,,,LiuKun FuRonao GaoYinhui XuXuzhe ZhaoYin YanPingygg,g

(1.InstituteolectricalEnineerinChineseAcademciences,Beiin00190,China;fEgg,yofSjg1

2.KeaboratorowerElectronicsandElectricDrive,ChineseAcademciences,Beiin00190,China)yLyofPyofSjg1

: Abstract AcontrolsstembasedonDSPisdesinedforthealicationofthepowersul.Breulatinthecontrolssygppppyyggy-tem,theoututvoltaecanbereulatedfrom0to30kV,andthereetitionfreuencanbereulatedfrom1to100Hz.Inorpggpqycg-,vertimeorovertemerature.Inordertoextendthealicationofthispowersulanexternaltriercontrolinterfaceispropppppygg-sinofthepowersulisadotedinthecontrolsstem.Couledwithafiberoticalcontrolandfeedbackcommunicationssgppypyppy-tem,theantiinterferenceperformanceofthecontrolsstemismuchbetter.y-electromaneticcomatibilitgpy

:;;; PACS 42.55.-f 07.05.Dz 84.30.Jc 84.70.+p

:;;; Keords laser hihvoltaereetitionfreuencharinowersul controlsstem; oticalcommunication ggpqycggpppyypyw--videdforthesnchronizationcontrolofthepowersulndothereuimentsofthelaser.Theelectromaneticcomatibiliteyppyaqpgpyd-

,,dertooeratemoreeasiltwocontrolmodesaredesinedoneistheremotecomutercontrolandtheotheristhelocalcontrolpygp

,,bCDandkeboard.ThemultileprotectivecircuitsaredesinedtoprocessthefaultswhichareovervoltaeovercurrentoyLypgg-

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