J-TEXT擾動場交流電源峰值反饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、撕裂模不穩(wěn)定性是托卡馬克等離子體中存在的一種比較常見的不穩(wěn)定性，它會和托卡馬克中固有的誤差場相互作用形成鎖模，甚至還會導(dǎo)致等離子的破裂。利用動態(tài)擾動場來控制撕裂模是一種較為有效的思路。
　　為產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的擾動磁場，在J-TEXT裝置上安裝了動態(tài)擾動場線圈（DRMP），該線圈系統(tǒng)在交流模式下需要1～5kHz、最大5kA的交流電源供電，該電源采用的是基于電壓型串聯(lián)諧振逆變結(jié)構(gòu)的AC-DC-AC變換器，AC-DC采用的是晶閘管六脈波整流，

2、DC-AC采用的基于絕緣柵門極晶體管（IGBT）的H橋逆變。電源對輸出的諧振電流幅值按照預(yù)設(shè)波形進(jìn)行反饋控制，這樣就需要設(shè)計(jì)一種峰值檢測電路實(shí)時的檢測出電源輸出的峰值電流。
　　本文設(shè)計(jì)了一種基于現(xiàn)場可編程邏輯門陣列（FPGA）的數(shù)字式峰值檢測電路，該電路首先通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）對負(fù)載電流進(jìn)行采樣，然后對采樣的數(shù)字信號進(jìn)行有限沖激響應(yīng)（FIR）濾波器濾波，再用峰值算法獲取電流峰值并將其通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）模擬輸出。文中討論

3、了FIR濾波器的基本性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，并采用分布式算法實(shí)現(xiàn)FIR數(shù)字濾波，設(shè)計(jì)的FIR濾波器為低通，截止頻率15KHz，通帶（1-5KHz）紋波小于1dB，阻帶最小衰減為-40dB，輸入為有符號的14位數(shù)，采樣頻率為100kHz。
　　本文設(shè)計(jì)了FIR濾波器，并在其基礎(chǔ)上完成了基于FPGA的數(shù)字式峰值檢測電路的設(shè)計(jì)，并在該電路的基礎(chǔ)上完成了擾動場交流電源負(fù)載電流峰值反饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和測量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)動態(tài)性能好、檢測精度高、抗干擾能