超大电流磁铁电源并联实现及电流检测技术研究

发布时间：2024-03-12 01:39

　　全球癌症患者人数逐年攀升,我国肿瘤疾病也呈高发态势。利用质子束流的布拉格峰放疗是治疗癌症最有希望的一种技术。为提高人民群众的医疗条件,上海市发改委和科委部署了首台国产质子治疗示范装置研制项目。该项目中3块注入引出磁铁需要的励磁电流最大可达3200A,且8小时稳定度要优于2.5×10^-4,纹波电流要小于1×10^-4。目前,国内外加速器磁铁电源的大电流在实现时,通常以晶闸管或IGBT为开关器件。晶闸管受工频制约,输出电流的工频纹波抑制是个难题;IGBT导通电压高,大电流输出导通损耗有明显劣势。而MOSFET导通损耗低、开关速度快,但单MOSFET电流容量有限。根据项目需要和磁铁负载特性,本文以MOSFET为开关器件,首次在质子加速器磁铁电源上采用模块并联技术,实现大电流高稳定输出。模块化设计有利于灵活配置电源的冗余量,能有效提高电源的可靠性;模块化设计把电源整机化整为零,能有效缩减电源的维护时间;模块化理念降低了整机的设计和调试难度,为电源标准化奠定了坚实基础。在电源研制过程中,利用MathCAD、OrCAD、MATLAB等软件,进行了模块电源的...

【文章页数】：119 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1国产首台质子治疗示范装置研制项目布局图

[9]。2010年前后，上海市发改委和上海市科委部署技术产业发展重大项目”——“国产首台质子治疗台质子治疗示范装置研制项目介绍台质子治疗示范装置研制项目”和通常的质子治疗束流发生器、质子同步加速器、低能质子注入系统束流输运线以及治疗用的机架等临床相关系统[11,1束流的生产装置....

图2.1线性电源原理图

图2.1线性电源原理图Figure2.1TheBlockofLinearRegulator2）相控整流方式相控整流方式的磁铁电源原理图如图2.2所示[20]，该类电源利用晶闸管的特性输出稳定电流。此类电源的优点[24-26]：可以处理较大的电流容量、变结构简单....

图2.2相控整流

图2.1线性电源原理图Figure2.1TheBlockofLinearRegulator流方式式的磁铁电源原理图如图2.2所示[20]，该类电源定电流。此类电源的优点[24-26]：可以处理较大的电控制系统简单、开关器件（晶闸管）成本较低、可相控整流角90....

图2.3斩波器

超大电流磁铁电源并联实现及电流检测技术研究M开关电源开关控制的磁铁电源主要电路结构有两类：1、斩波器，铁电源，其原理框图如图2.3所示[20]；2、高频整流变换。PWM开关型磁铁电源采用PWM方式控制开关器件的开关器件高速通断对储能电感充放电的特性，实现稳定优点：效....

本文编号：3926339