系统电源应用案例

2020年，明纬系统电源荣获台湾光子源(Taiwan Photon Source, TPS)同步加速器(Synchrotron)高频系统第三站的应用标案，作为同步加速器内高频系统第三站的直流电源供应系统，提供电子在同步加速器内加速至接近光速运行所必需的超高能量。图一展示了同步(电子)加速器常见的环状结构，内侧为增能环，外侧则是储存环以及由储存环分接出的多个实验站。

                           图一 同步加速器环状结构

同步加速器应用范围

超高亮度宽带谱光源可广泛应用于材料、生物、医药、物理、化学、化工、地质、考古、环保、能源、电子、微机械、奈米组件等领域的实验，是21世纪尖端基础科学研究、生医科技及工业应用的不可缺少的利器，它为实现电动车辆的发展、长效锂电池材料与技术的研发，以及奈米技术在半导体材料、生医科技产品研发上的技术突破提供了重要支持。

台湾光子源同步加速器由直线加速器、增能环以及储存环构成，首先将电子加速注入增能环后加速至趋近光速，然后将高速电子导入储存环内产生累积以产生超高亮度光束，最后通过高频系统补充电子束能量及提供足够的能散存活度，并通过实验站取出超高亮度光束进行相关材料实验与分析，其中明纬系统电源装置应用于高频系统第三站的直流供电设备上。

                               图二 台湾光子源同步加速器

该标案规划使用多套96kW高功率电源系统(图三)，以供全固态射频功率放大器(Radio Frequency Power Amplifier)丛集(图四)产生高频能量，以汇集高频能量供应电子于趋近光速运行所需之能量(图五)，最大输出直流功率达近800kW !

                      图三 96kW高功率电源系统                                                                                                            图四 RF放大器丛集 

                                                                                  图五 10路同轴功率合并器

为了满足不同射频功率所需的最佳电力转换效率，DRP-3200系列采用数字通讯，通过CANbus通讯指令，实现42Vdc ~54Vdc调变范围，以提供最佳的储存环电流功率和用电效率。

多套电源系统并非以并联方式连接，为了实现同步和远程控制，需要外部控制器和支持数字通讯协议的全数字化智能电源设计，以实现精准的+/- 1%的输出电压，从而使得联网方式的远程监控电源系统成为可能。

DRP-3200-48的高效率转换能力使其成为获选的理想电源，这也是因为它符合国际节能环保趋势。在合并直流输出功率接近800kW的电源系统中，DRP-3200-48的单一电源供应器的转换效率提升0.5%，将会在长时间运转的情况下，带来极大的节能经济效益，其节省的电力(电费)更是不言而喻。

明纬系统电源方案组成

美科纬结合最新技术DRP-3200系列数字控制电源、DHP-1UT-A 1U电源机箱、数字电源控制器CMU2以及19吋标准机柜组成的联合方案，其输出功率最高可达128kW。

系统电源优点

1. 整合式解决方案: 电源模块支持数字通信，透过控制器远程监控电源系统重要参数，简化电源管理作业。

2. 易于维护: 电源模块支持热插入，可快速装置与更换模块。

3. 输出功率扩充性高: 12.8~128kW超高功率，依据不同产业与应用，配置电源系统输出功率、输出电压等重要参数。