40kW高頻功率源設(shè)計(jì).pdf

1、高頻功率源是回旋加速器的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著為粒子的運(yùn)動提供能量的任務(wù)，其工作對加速器運(yùn)行具有重要的影響。高頻功率源的設(shè)計(jì)在實(shí)現(xiàn)大功率輸出、穩(wěn)定頻率的同時(shí)，不僅要實(shí)現(xiàn)對功率源的啟動、停止和運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測及記錄，還要具有良好的人機(jī)交互能力和網(wǎng)絡(luò)通信能力。
　　在閱讀文獻(xiàn)資料和了解高頻功率源工作原理及其組成的基礎(chǔ)上，為滿足用戶提出的要求，完成了功放系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　（1）根據(jù)用戶的實(shí)際要求設(shè)計(jì)了高頻功率放大系統(tǒng)。為

2、了獲得足夠大的輸出功率，采用了由功率分配器和功率合成器組成的四級合成方式，利用多個(gè)750W功放模塊，實(shí)現(xiàn)了高達(dá)40kW的功率輸出；并針對功放管的散熱采用水循環(huán)的方式進(jìn)行了冷卻，最終完成了高頻功放系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　?。?）結(jié)合控制系統(tǒng)的要求完成高頻功率源的控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。選擇西門子PLC與研華觸摸屏組合的方式，設(shè)計(jì)了以PLC為核心的控制系統(tǒng)硬件組成，實(shí)現(xiàn)對高頻功率放大系統(tǒng)中的前級功放、末級功放等各個(gè)部分的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，保證控制系

3、統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行，同時(shí)利用觸摸屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互操作。
　?。?）完成控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。在 Step7軟件開發(fā)環(huán)境下，利用梯形圖完成了控制系統(tǒng)的PLC程序設(shè)計(jì)，主要包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、開關(guān)機(jī)控制、故障分析處理的設(shè)計(jì)。選擇WINCC作為上位機(jī)界面的組態(tài)軟件，完成了監(jiān)控界面、系統(tǒng)設(shè)置界面和故障顯示界面的組態(tài)，同時(shí)具有歷史記錄和故障記錄查詢的功能。
　　經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室調(diào)試和現(xiàn)場長時(shí)間的拷機(jī)測試，順利通過了用戶的測試驗(yàn)收。該系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠