DC Current Source Model CS-5

•  High current stability
•  Small ripple
•  High efficiency
•  Program control

Источник постоянного тока ИСТ5 разработан Лабораторией интеллектуальных электронных систем для накопителя электронов Н100М, создаваемого в ННЦ ХФТИ (г. Харьков). ИСТ5 составляет основу системы питания корректирующих магнитов, которая включает в себя более семидесяти источников тока. Управление системой производится по магистральному каналу последовательной связи в стандарте RS422. Система предусматривает возможность синхронной перестройки всех источников по заранее заданным законам изменения токов, а также независимого командного управления каждым модулем.

ИСТ5 может работать в непрерывном режиме как на активную, так и на индуктивную нагрузку. Управляет работой источника тока встроенный микроконтроллер. Это делает возможным его использование в составе научных установок, автоматизированных технологических и производственных систем.

Модуль ИСТ5 выполнен по комбинированной схеме (см. рис.1). В состав каждого модуля входит широтно-импульсный стабилизатор с высоким коэффициентом полезного действия, который обеспечивает до 98% тока в цепи нагрузки, а также аналоговый компенсационный стабилизатор, осуществляющий подавление импульсных помех и пульсаций выходного тока. Устройство управления на основе микроконтроллера производит синхронную перестройку импульсного и аналогового стабилизаторов в пределах рабочего диапазона.

Контроль тока нагрузки реализован с помощью специальных встроенных константановых шунтов, благодаря чему обеспечивается высокая долговременная и температурная стабильность источника.

            Технические характеристики

• Диапазон перестройки выходного тока ― от -5 А до +5 А
• Максимальное рабочее выходное напряжение ― до 40 В
• Дискретность изменения тока ― 1,25 мА
• Пульсации тока в нагрузке ― не более 5 мА
• Максимальное отклонение тока от установленного значения ― не более 5 мА
• КПД при максимальном токе ― не менее 85%
• Скорость передачи данных по каналу управления ― 115 кбод
• Электрическая прочность изоляции канала управления ― не менее 2,5 кВ
• Габаритные размеры модуля ― не более 200 × 250 × 50 мм

На рис. 2 показаны осциллограммы переходных процессов на индуктивной нагрузке (20 мГ) при изменении уровня выходного тока: А — без изменения направления протекания тока; Б — при смене полярности выходного напряжения.

Источник ИСТ5 конструктивно выполнен в виде сменного модуля, предназначенного для установки в электротехническую корзину — крейт (рис. 3). Такое решение позволяет объединять несколько источников тока в единую систему с общим каналом управления и общим источником первичного питания.

В одном крейте может размещаться до десяти модулей. Для отвода тепла организована система принудительной вентиляции, обеспечивающей оптимальный режим обдува тепловыделяющих элементов модулей. Нагнетаемый вентиляторами воздух накапливается в буферном объеме, а затем через диафрагму с нормированными отверстиями проходит через зоны наибольшего тепловыделения (см.рис. 4). Благодаря такой конструкции система вентиляции обладает достаточно низким уровнем шума при высокой производительности и эффективности.

Крейт содержит гальванически развязанный магитральный усилитель канала управления и источник питания, обеспечивающий необходимыми напряжениями как усилитель, так и вентиляторы системы охлаждения.

Крейты выполнены в размере 19” и могут компоноваться в стандартные электротехнические стойки и шкафы. Лабораторией IEC разработана специальная конструкция стойки (рис. 5), которая предназначена для установки четырех крейтов и имеет встроенный источник первичного питания мощностью до 4 кВт.