一种基于等离子体电流的低杂波输出功率控制方法技术

技术编号:15393096 阅读:71 留言:0更新日期:2017-05-19 05:38
本发明专利技术公开了一种基于等离子体电流的低杂波输出功率控制方法,根据托卡马克中等离子体电流判断低杂波是否输出功率,等离子体电流转换为电压信号由低杂波总控台采集;低杂波的微波源本振具有一个受外部电压控制的PIN开关,用来打开或关闭本振;低杂波投入时刻受外部触发控制,低杂波投入之后首先在T时间内保持微波源本振打开,T软件可调;T时间之后对等离子体电流判断,若检测到电流值小于保护阈值,则由低杂波总控台输出关闭信号至微波源本振PIN开关,停止低杂波功率输出,其中等离子体电流保护阈值软件可调。本发明专利技术可以在不涉及速调管高压电源的前提下独立控制低杂波输出功率的通断,易于实现,具有方便经济快速的特点。

Low clutter output power control method based on plasma current

The invention discloses a plasma current based on low clutter power output control method, to determine whether the clutter of low output power according to the tokamak plasma current, plasma current is converted to voltage signal by LHCD control station acquisition; low noise microwave source wave oscillator has a voltage controlled by external PIN switch, used to open or close this vibration; low clutter input time by external trigger control, low clutter after investment in T first time to keep the microwave source of the vibration is opened, T software can be adjusted; T time after the plasma current judgment, if the detected current value is less than the threshold of protection, from low clutter control turn off the output signal to Taiwan microwave source lo PIN switch, stop low clutter power output, the plasma current protection software adjustable threshold. The invention can independently control the on-off of the low clutter output power without referring to the high voltage power supply of the klystron, and is easy to realize, and has the characteristics of convenience, economy and speed.

【技术实现步骤摘要】
一种基于等离子体电流的低杂波输出功率控制方法
本专利技术主要涉及磁约束核聚变领域的高功率微波系统功率控制
,尤其涉及一种基于等离子体电流的低杂波输出功率控制方法。
技术介绍
低杂波是目前EAST上非常有效的电流驱动和辅助加热手段之一,低杂波系统的核心是速调管,速调管输入小功率射频信号和直流高压,输出高功率微波信号,经传输线和天线耦合进托卡马克中的等离子体。等离子体实质是低杂波系统的非匹配负载,当EAST中等离子体破裂时,会出现负载失配,此时应及时关闭低杂波的功率输出以避免高反射;而当等离子体难以建立时,又需要低杂波在等离子体击穿和爬升阶段输出功率,实现等离子体的预电离。等离子体参数众多,其中等离子体电流Ip能直接反映等离子的状态和性质,本专利技术提出了一种EAST上基于等离子体电流的低杂波功率控制方法,既能实现对等离子体的预电离,又能完成无等离子时的低杂波保护。该方法已经应用到EAST4MW/2.45GHz和6MW/4.6GHz两套低杂波控制系统中。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供一种基于等离子体电流的低杂波输出功率控制方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的:一种基于等离子体电流的低杂波输出功率控制方法,EAST低杂波总控台采用基于PXI平台的测量模块,包含两路模拟输入通道和一路模拟输出通道,两路输入通道分别采集来自EAST总控的低杂波投入TrigLHCD信号和Ip信号,TrigLHCD信号为一个高电平脉冲,TrigLHCD信号同时发送给高压电源,通知电源投入,Ip信号则是与等离子体电流成线性比例关系的一路电压信号,微波源本振经功分放大器放大后的信号输入进低杂波速调管,本振上有一受外部电压信号控制的PIN开关,EAST低杂波总控的一路模拟输出用以控制PIN开关,来封锁或打开本振输出,本振一般处于常关状态,EAST低杂波总控台实时监听来自EAST总控的炮号信息,有新炮号到来则表明下一次放电已经开始,总控台立即采集TrigLHCD和Ip,一旦TrigLHCD高电平上升沿有效,则打开PIN开关,同时等待一段时间T后,对Ip值进行判断,若Ip值低于保护值Istop,则立即输出PIN关断信号,封锁本振,切断速调管射频输入,从而停止低杂波功率输出,其中等待时间T和保护值Istop均软件可调。本专利技术可以在不涉及速调管高压电源的前提下独立控制低杂波输出功率的通断,易于实现,具有方便经济快速的特点。本专利技术的优点是:1、本专利技术通过引入等待时间T,从低杂波投入时刻开始,低杂波可以在T时间段内持续输出功率。当T大于零时,低杂波处于预电离模式,通过改变T的大小,可以灵活设置预电离的时长。2、本专利技术在时间T之后判断Ip,可以实现预电离之后的无等离子体保护,有效避免高反射的发生。Istop根据等离子体的放电情况设置,能够适应不同的放电模式。3、本专利技术通过封锁微波源本振切断速调管的输入,可以在速调管阴极加载高压电源的情况下关闭低杂波的功率输出,而不必紧急停止速调管高压电源的工作,避免触发引燃管,节省了引燃管的恢复时间,延长了引燃管的使用寿命。附图说明图1是本专利技术的硬件结构图。图2是低杂波输出功率控制流程。具体实施方式如图1、2所示,一种基于等离子体电流的低杂波输出功率控制方法,EAST低杂波总控台2采用基于PXI平台的测量模块,包含两路模拟输入通道和一路模拟输出通道,两路输入通道分别采集来自EAST总控1的低杂波投入TrigLHCD信号4和Ip信号5,TrigLHCD信号4为一个高电平脉冲,TrigLHCD信号4同时发送给高压电源,通知电源投入,Ip信号则是与等离子体电流成线性比例关系的一路电压信号,微波源本振经功分放大器8放大后的信号输入进低杂波速调管9,本振上有一受外部电压信号控制的PIN开关7,EAST低杂波总控2的一路模拟输出用以控制PIN开关7,来封锁或打开本振输出,本振一般处于常关状态,EAST低杂波总控台2实时监听来自EAST总控1的炮号信息,有新炮号到来则表明下一次放电已经开始,总控台立即采集TrigLHCD4和Ip5,一旦TrigLHCD高电平上升沿有效,则打开PIN开关7,同时等待一段时间T后,对Ip值进行判断,若Ip值低于保护值Istop,则立即输出PIN关断信号,封锁本振,切断速调管9射频输入,从而停止低杂波功率输出,其中等待时间T和保护值Istop均软件可调。1、为低杂波总控台2安装基于PXI总线技术的机箱PXIe-1062Q和采集卡PXIe-6259,将EAST总控1送来的TrigLHCD4和Ip信号5经过隔离后,以单端模式接入采集卡的ai0和ai1两个电压采集通道。2、低杂波总控台创建包含ai0和ai1两个模拟输入通道的连续采集任务aitask和包含一个模拟输出通道ao0的模拟输出任务aotask,并创建一个过期时间为T的定时器timer,同时监听本地网络端口。3、低杂波总控监听到EAST总控通过控制网3发送炮号到来时,然后启动aitask,并一直检查ai0的当前电压值是否大于3V,一旦大于3V,表明TrigLHCD到来,启动aotask输出一个0V低电平信号6,打开本振,并启动定时器timer。当timer到期后将ai1的当前值换算成Ip并与Istop比较,如果当前Ip小于等于Istop,启动aotask,输出一个5V高电平至低杂波本振PIN开关7,封锁本振,切断速调管射频输入,从而停止低杂波功率输出。本文档来自技高网...
一种基于等离子体电流的低杂波输出功率控制方法

【技术保护点】
一种基于等离子体电流的低杂波输出功率控制方法,其特征在于:EAST低杂波总控台采用基于PXI平台的测量模块,包含两路模拟输入通道和一路模拟输出通道,两路输入通道分别采集来自EAST总控的低杂波投入Trig

【技术特征摘要】
1.一种基于等离子体电流的低杂波输出功率控制方法,其特征在于:EAST低杂波总控台采用基于PXI平台的测量模块,包含两路模拟输入通道和一路模拟输出通道,两路输入通道分别采集来自EAST总控的低杂波投入TrigLHCD信号和Ip信号,TrigLHCD信号为一个高电平脉冲,TrigLHCD信号同时发送给高压电源,通知电源投入,Ip信号则是与等离子体电流成线性比例关系的一路电压信号,微波源本振经功分放大器放大后的信号输入进低杂波速调管,本振上有一受外部电压信号控制的PIN开关,...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴则革王茂单家芳
申请(专利权)人:中国科学院合肥物质科学研究院
类型:发明
国别省市:安徽,34

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1