Fuente de alimentación de corriente pulsada. Adecuación de la plataforma de control y prototipo a escala real.

NICOLAS WASSINGER; ROGELIO GARCIA RETEGUI; MARIO BENEDETTI; JEAN MARC CRAVERO

2010-04-01

2010-05-01

Energia-Electrica

Este trabajo consistió en una segunda etapa del desarrollo de una Fuente de Corriente Pulsada de 2kA/500ppm, la cual comprendió la adecuación del sistema de control para su operación a alta potencia y la puesta en funcionamiento y evaluación experimental del prototipo a escala real. Este trabajo fue ejecutado por el Laboratorio de Instrumentación y Control (LIC, UNMdP) en respuesta a un pedido del Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN, Suiza) enmarcado en un Protocolo de Colaboración existente entre el LIC, el MINCyT y el CERN. Dicha fuente fue diseñada para ser implementada en el nuevo acelerador de partículas LINAC 4 diseñado para duplicar la luminosidad del complejo de aceleradores de dicho centro de investigación. -/- Cabe destacar que este proyecto fue ejecutado en su totalidad y el desarrollo propuesto fue aceptado y utilizado en el diseño de cinco equipos que están actualmente en operación en el CERN lo que certifica la calidad de los resultados. -/- La fuente de corriente se diseñó en base a una nueva filosofía de convertidores denominada multiestructura, propuesta por el informante en conjunto con la sección de Convertidores de Potencia del LIC, que consiste en la interconexión secuencial de múltiples estructuras con diferentes rangos de funcionamiento, las cuales, en conjunto, permiten extender el rango de aplicación de los convertidores conmutados mas allá del alcance individual de los dispositivos que lo componen. Esta nueva concepción topológica posibilitó la utilización de convertidores conmutados en aplicaciones muy exigentes en términos de tensión, corriente y precisión, características que no pueden alcanzarse por medio de métodos o topologías convencionales. Con esto se logró incrementar la flexibilidad y la eficiencia de la fuente, y reducir el costo económico de la misma en relación a las fuentes del tipo descarga capacitiva utilizadas anteriormente en esta clase de aplicaciones. -/- Las tareas realizadas por el investigador en cuestión consistieron en: adecuación del sistema de control y de la plataforma de control digital, estudio de factibilidad y tiempo de vida estimado del convertidor a escala real, puesta en marcha y ensayo de un prototipo a escala real, transferencia del know how relativo a la operación y ajuste de la plataforma de control (lazos de realimentación, programación básica en VHDL y manejo del software de la FPGA) y documentación de los trabajos realizados. -/- De este desarrollo surgió la nota técnica "Thermal analysis of MegaDiscaP semiconductor devices" aceptada y publicada por el CERN en el año 2010. -/- Adicionalmente al monto indicado, el LIC recibió como contraprestación un prototipo de fuente y componentes electrónicos, con un costo equivalente a 30000EUR, destinados a continuar la investigación en el área de convertidores multiestructura.