| تعداد نشریات | 45 |
| تعداد شمارهها | 1,449 |
| تعداد مقالات | 17,771 |
| تعداد مشاهده مقاله | 57,986,214 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 19,571,843 |
یک منبع تغذیه ولتاژ بالا با امواج کم برای لامپ تکثیر فوتونی | ||
| مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز | ||
| دوره 55، شماره 4 - شماره پیاپی 114، دی 1404، صفحه 731-739 اصل مقاله (1.17 M) | ||
| نوع مقاله: علمی-پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/tjee.2025.63423.4967 | ||
| نویسندگان | ||
| محمدهادی زارع جمال آبادی* 1؛ یاسر کریمی2؛ محمدرضا برزگر بفروئی1 | ||
| 1دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران | ||
| 2دانشکده مهندسی برق، پردیس فنی و مهندسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران | ||
| چکیده | ||
| لامپ های تکثیر فوتونی (PMT) به یک منبع تغذیه با ولتاژ بالا نیاز دارند به طوریکه که پایدار و دارای ریپل پایین بوده و از شاخص های قابل قبول برای تنظیم بار و تنظیم خط برخوردار باشد. این مقاله یک منبع تغذیه ولتاژ بالا جدید را معرفی میکند که قادر است ولتاژ ورودی 220 ولت متناوب را به ولتاژ خروجی DC در محدوده 100- تا 3KV- تبدیل کند. در صورت بروز قوس الکتریکی یا اتصال کوتاه، ولتاژ خروجی بهطور ناگهانی کاهش مییابد تا جریان خروجی را به مقدار مجاز 5mA محدود کند. این سیستم از مبدلهای خطی و سوئیچینگ به طور توامان استفاده میکند تا یک ولتاژ خروجی صاف با حداکثر ریپل 400mV ایجاد کند. مبدل سوئیچینگ از یک مبدل پوشپول بهره می برد و مبدل خطی ولتاژ خروجی را بهدقت تنظیم میکند. این مقاله به بررسی نکات طراحی برای انتخاب مناسب اجزا میپردازد. نتایج شبیهسازی، عملکرد منبع تغذیه پیشنهادی را تحت شرایط مختلف، از جمله تغییرات ولتاژ ورودی و ولتاژ مرجع، تغییرات ناگهانی بار و شرایط اتصال کوتاه، تأیید میکند. علاوه بر این، نتایج تجربی حاصل از یک نمونه اولیه ساختهشده، نشان دهنده کارایی این منبع تغذیه ولتاژ بالا برای کاربردهای PMT می باشد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| ولتاژ بالا؛ ریپل پایین؛ منبع تغذیه؛ لامپ تکثیر فوتونی؛ دقیق؛ تنظیم بار؛ تنظیم خط؛ حفاظت اتصال کوتاه | ||
| مراجع | ||
|
[1] B. Genolini, M. Aglietta, A. Creusot, W. Fulgione, F. Gomez, I. Lhenry-Yvon, C. Morello, G. Navarra, T. N. Trung, J. Pouthas, T. Suomijärvi, and C. Vigorito, “Low power high dynamic range photomultipler bases for the surface detector of the Pierre Auger observatory,” Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, vol. 504, pp. 240–244, 2003. [2] K. P. Ziock, J. Bixler, T. Cline, D. Stilwell, D. Sheppard, K. Hurley, P. Berg, J. H. Primbsch, S. Slassi-Senou, N. Madden, D. S. Anfimov, A. M. Chernenko, O. M. Isupov, M. L. Litvak, D. A. Litvin, V. M. Loznikov, I. G. Mitrofanov, A. S. Pozanenko, A. K. Ton’shev, and D. A. Ushakov, “The gamma-ray burst monitor for the Russian Mars 1996 mission,” IEEE Trans. Nuclear Science, vol. 44, no. 4, pp. 1692–1701, 1997. [3] N. Akchurin, O. Atramentov, L. Dimitrov, J. Hauptman, H. Kim, S. Los, S. Sergeev, and I. Vankov, “High voltage system for the CMS forward calorimeter,” Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, vol. 572, pp. 618–623, 2007. [4] J.P.V. Cunha, M. Begalli, and M. D. Bellar, “High voltage power supply with low power consumption for photomultiplier tubes,” In IEEE Nuclear Science Symposuim & Medical Imaging Conference, pp. 1354-1357, 2010. [5] V. V. Rakhmanov, G. V. Bakakin, V. G. Glavnyi, V. G. Meledin, and I. V. Naumov, “A controlled stabilized high-voltage power supply for a photomultiplier tube,” Instruments and Experimental Techniques, vol. 49, pp.676-678, 2006. [6] M. A. Elgenedy, A. M. Massoud, S. Ahmed and B. W. Williams, "A High-Gain, High-Voltage Pulse Generator Using Sequentially Charged Modular Multilevel Converter Submodules, for Water Disinfection Applications," in IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, vol. 6, no. 3, pp. 1394-1406, Sept. 2018. [7] M. B. Sano, O. Volotskova and L. Xing, "Treatment of Cancer In Vitro Using Radiation and High-Frequency Bursts of Submicrosecond Electrical Pulses," in IEEE Transactions on Biomedical Engineering, vol. 65, no. 4, pp. 928-935, April 2018. [8] K. Pouresmaeil and S. Kaboli, "A Reopened Crowbar Protection for Increasing the Resiliency of the Vacuum Tube High-Voltage DC Power Supply Against the Vacuum Arc," in IEEE Transactions on Plasma Science, vol. 47, no. 5, pp. 2717-2725, May 2019. [9] P. Lei, Y. Mingtian, L. Geqi, Z. Qiaogen and H. Kun, "A high voltage multi level arbitrary waveform generator for insulation testing," in IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, vol. 26, no. 2, pp. 405-411, April 2019. [10] S. H. Son, J. S. Bae, T. H. Kim, C. H. Gwon, S. R. Jang, C. H. Yu, and H. S. Kim, “Development of 80-kW high-voltage power supply for X-ray generator,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 70, no. 4, pp.3652-3662, 2022. [11] A. S. Azizi, and S. Kaboli, “A Low-Ripple High-Voltage DC Power Supply Using a Switching Ripple Compensation Unit,” In 14th Power Electronics, Drive Systems, and Technologies Conference (PEDSTC), pp. 1-6, 2023. [12] M. K. Badapanda, A. Tripathi, R. Upadhyay, and M. Lad, “High Voltage DC Power Supply With Input Parallel and Output Series Connected DC-DC Converters,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 38, no. 6, pp.6764-6768, 2022. [13] S. Kim, S. Wang, M. Joung, J. Han, and I. Rhee, “Development and status of high-voltage power supply and integrated control system for KSTAR ECH system,” Fusion Engineering and Design, vol. 175, pp.112995, 2022. [14] C. Pei, J. Tian, Z. Liu, H. Qin, and S. Wu, “A novel ZVS high voltage power supply for micro-channel plate photomultiplier tubes,” Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A, Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, vol. 851, pp.43-49, 2017. [15] O. Souri, M. Heydari, and E. Najafi, "a new non-isolated high step-up DC-DC converter based on active-network and coupled inductors," Tabriz Journal of Electrical Engineering (TJEE), vol. 50, no.4, pp. 1647-1659, 2021. [16] M. Salimi and M. Pornadem, "A Novel DC-DC Boost Converter Based on Switched-Inductor / Switched-Capacitor with Very High Voltage Gain," Tabriz Journal of Electrical Engineering (TJEE), vol. 47, no.1, pp. 1-15, 2017. [17] M. Imori, T. Taniguchi, and H. Matsumoto, “A photomultiplier high-voltage power supply incorporating a ceramic transformer driven by frequency modulation,” IEEE Transactions on Nuclear Science, vol. 45, no. 3, pp.777-781, 1998. [18] V. M. Ainutdinov, N. N. Vonsovskii, K. G. Kompaniets, and Y. V. Mikhailov, “An efficient high-voltage power supply for a photomultiplier tube,” Instruments and Experimental Techniques, vol. 46, no. 3, pp.376-379, 2003. [19] L. Hubbeling: Large photomultiplier system - a new approach, CERN/ECP 92-10, CERN, Geneva 1992. [20] I. D’Antone, M. Lolli, and M. Zanotti, “High voltage generator for the power supply of photomultipliers in the time-of-flight system of Alpha Magnetic Spectrometer-2 experiment,” Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, vol. 480, pp.555-564, 2002. [21] J. P. V. Cunha, M. Begalli, and M. D. Bellar, “High voltage power supply with high output current and low power consumption for photomultiplier tubes,” IEEE Transactions on Nuclear Science, vol. 59, no. 2, pp.281-288, 2012. [22] N. Akchurin, O. Atramentov, L. Dimitrov, J. Hauptman, H. Kim, S. Los, S. Sergeev, and I. Vankov, “High voltage system for the CMS forward calorimeter,” Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, vol. 572, no. 2, pp.618-623, 2007. [23] M. Zarghani, S. Mohsenzade, and S. Kaboli, “A Very Low-Ripple High-Voltage High-Power DC Power Supply Using an Interleaved Converter and a Linear Ripple Elimination Unit,” IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, vol. 9, no. 3, pp. 3339-3352, 2020. [24] M. Binkley, A. Mukherjee, W. Stuermer, and R. L. Wagner, “Highvoltage crowbar protection for the large CDF axial drift chamber,” IEEE Trans. Nucl. Sci., vol. 51, no. 5, pp. 2205–2208, Oct. 2004. [25] T. G. S. Joshi and V. John, “Performance Comparison of ETT- and LTTBased Pulse Power Crowbar Switch,” IEEE Trans. Plasma Sci., vol. 45, no. 11, pp. 2994–3000, Nov. 2017. [26] S. R. Jang, J. H. Seo, and H. J. Ryoo, “Development of 50-kV 100-kW Three-Phase Resonant Converter for 95-GHz Gyrotron,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 63, no. 11, pp. 6674–6683, Nov. 2016. [27] S. H. Ahn, H. J. Ryoo, J. W. Gong, and S. R. Jang, “Low-Ripple and High-Precision High-Voltage DC Power Supply for Pulsed Power Applications,” IEEE Trans. Plasma Sci., vol. 42, no. 10, pp. 3023–3033, Oct. 2014. [28] Y. Xiao, L. Peng, “Submodule capacitance requirement reduction with capacitor voltage ripple suppression in MMC,” IET Gen. Trans. Dist., vol. 14, no. 10, pp. 1942–1951, May 2020. [29] S. Shin, S. Hong, H. Lee, G. Cho, “High-Efficiency Hybrid Dual-Path Step-Up DC–DC Converter with Continuous Output-Current Delivery for Low Output Voltage Ripple,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 35, no. 6, pp. 6025–6038, Jun. 2020. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 290 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 38 |
||