北京大華無線電儀器有限責(zé)任公司

銳意進(jìn)取 攻堅克難 記大華公司大功率高穩(wěn)定度水冷電源創(chuàng)新工作室

  • 2022年06月21日

高能物理重粒子加速器是支撐國家基礎(chǔ)物理領(lǐng)域前沿研究的重要設(shè)備,也是重離子癌癥治療的有效工具。在加速器系統(tǒng)中,大功率水冷電源承擔(dān)著為加速器各級電磁裝置提供能量的重任,電源輸出穩(wěn)定度越高,重粒子的定位精度和1C能量穩(wěn)定性越好。隨著前沿基礎(chǔ)物理研究的深入,對穩(wěn)定度和紋波噪聲指標(biāo)提出了更高的要求,突破10-6量級成為需要攻克的目標(biāo)。

大華公司將這個艱巨的任務(wù)賦予了大功率水冷電源創(chuàng)新工作室。近年來,創(chuàng)新工作室主導(dǎo)開發(fā)了大功率自動量程直流電源、大功率雙象限電源、特種裝備供電電源、先進(jìn)電源系統(tǒng)、半導(dǎo)體激光驅(qū)動電源等一批國家JY測試電源型號項目和科研領(lǐng)域優(yōu)質(zhì)項目,可謂身經(jīng)大戰(zhàn)。

曉戰(zhàn)隨金鼓,宵眠抱玉鞍。高穩(wěn)定度水冷電源項目的研發(fā)是大華公司一次新的探索,也是一次重大的考驗。由于項目周期短、難度大、標(biāo)準(zhǔn)高,團(tuán)隊成員秉承著“特別能吃苦,特別能奉獻(xiàn)”的精神,從草長鶯飛的春天到銀裝素裹的冬日,加班加點,不舍晝夜,在需求分析、產(chǎn)品策劃、方案設(shè)計、模塊調(diào)試、整機(jī)測試等各個環(huán)節(jié),群策群力、緊盯細(xì)節(jié),不斷進(jìn)行試驗優(yōu)化和設(shè)計迭代,成功攻克了大功率多疊層水冷散熱、多相光纖交錯控制、高密度磁元件集成、電流諧波數(shù)字化補(bǔ)償?shù)榷鄠€關(guān)鍵技術(shù)。最終工作室在2021年底成功完成了500V/30kW的模塊開發(fā)和1480A/240kW的整機(jī)研發(fā);整機(jī)效率高達(dá)96%,

在該項目的技術(shù)指標(biāo)中,重粒子加速器領(lǐng)域最為關(guān)心的是輸出電流8/72小時穩(wěn)定度和輸出電流紋波要求。團(tuán)隊成員在前期力保設(shè)備高可靠性的前提下,重點針對此兩項技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行迭代設(shè)計,每進(jìn)行一次優(yōu)化調(diào)整,均需要連續(xù)觀察11~73個小時才能取得有效數(shù)據(jù),其間還需要關(guān)聯(lián)環(huán)境溫度、控制誤差、負(fù)載變量等多個參數(shù)。工作室安排成員倒班接力、晝夜奮戰(zhàn),經(jīng)過了20余次優(yōu)化設(shè)計,終于將輸出電流穩(wěn)定度指標(biāo)突破到了±6.55e-6/8h,輸出電流紋波指標(biāo)突破到了±7.9e-6/8h,相當(dāng)于1050A輸出電流12小時僅漂移了18mA;這兩項指標(biāo)超出高能物理粒子加速器領(lǐng)域客戶要求指標(biāo)約4倍,在行業(yè)內(nèi)處于國內(nèi)領(lǐng)先位置。

玉非精琢難成器,鐵經(jīng)百煉而成鋼。項目的成功交付,是工作室全體9名成員通力合作、共同奮戰(zhàn)的成果,其中的艱辛和困難也是團(tuán)隊成長、錘煉的過程,工作室中行業(yè)經(jīng)驗豐富的技術(shù)帶頭人、數(shù)字智能控制專家、高級電源研發(fā)工程師鄧長吉,帶領(lǐng)著一批年輕而富有創(chuàng)新活力的生力軍——高洪峰、王偉、孫全龍、王宇峰、張?zhí)摇②w超娟,一路攻堅克難,剛剛畢業(yè)不久的馬潘、李曉婉不禁感慨和慶幸,感慨的是苦干實干的精神,慶幸的是團(tuán)結(jié)和睦的團(tuán)隊。

2021年,大功率高穩(wěn)定度水冷電源工作室根據(jù)關(guān)鍵技術(shù)突破情況申請了數(shù)件相關(guān)發(fā)明專利和實用新型專利。作為公司基礎(chǔ)研究成果的重要組成部分,已經(jīng)開始為公司帶來良好的經(jīng)濟(jì)收益和社會效益,相關(guān)技術(shù)成果正在擴(kuò)展至高能物理相關(guān)行業(yè)以及衛(wèi)星測試、半導(dǎo)體激光領(lǐng)域,行業(yè)前景光明。

目前,創(chuàng)新工作室整裝再發(fā),為突破大功率脈沖水冷電源方向的全儲能高速快沿技術(shù)繼續(xù)披荊斬棘,為加快融入北京電控芯屏產(chǎn)業(yè)生態(tài)、實現(xiàn)儀器儀表產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。

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