AbstractThree 30 kV/10 mA solid state pulsed modulators have been delivered to the CRPP in Lausanne, by the company JEMA. Each modulator supplies the anode grid of a triode type gyrotron, used for heating purpose at the third harmonic in the TCV Tokamak. The main parameters of the final design are: the use of solid state technology, a floating output referred to the −80 kV of the gyrotron cathode potential, an output voltage range of −5 to 30 kV, 1 kHz square and sinusoidal modulation, fast switching off to −5 kV (10 μs) and pulsed operation (duty cycle of 1%). After studying and testing a solution based on regulated Mosfet transistors in series, a more stable alternative has been adopted. The final topology consists of a rectifier fed from an insulated 230 V input, a chopper, two inverter steps (for +30 and −5 kV) supplying two diode rectifiers bridges through HV transformers with two switches which commute the load to the positive or negative voltage, connected in series. This article presents the most significant aspects of the design, with special emphasis on the control principle. The final results will be presented in the context of normal operation, supplying a triode gyrotron.
アブストラクトスリー 30 kV/10 mA ソリッドステートパルスモジュレータが、JEMA社によってローザンヌのCRPPに納入された。各モジュレータは、TCVトカマクの第3高調波での加熱目的に使用される三極管型ジャイロトロンの陽極グリッドに電力を供給する。最終設計の主なパラメータは、以下の通りである：ソリッドステート技術の使用、ジャイロトロンの陰極電位の−80 kVを基準とするフローティング出力、出力電圧範囲−5 kV～30 kV、1 kHzの方形波および正弦波変調、−5 kVへの高速スイッチオフ（10 μs）、およびパルス動作（デューティサイクル1％）。直列に接続された調整されたMOSFETトランジスタに基づく解決策を研究・試験した後、より安定した代替案が採用された。最終的なトポロジーは、絶縁された230 V入力から供給される整流器、チョッパ、2つのインバータ段（+30 kVおよび−5 kV用）で構成され、これらはHVトランスを介して2つのダイオード整流器ブリッジに供給し、負荷を正または負の電圧に切り替える2つのスイッチを備え、直列に接続されている。本稿では、設計の最も重要な側面を提示し、特に制御原理に重点を置く。最終結果は、三極管ジャイロトロンに電力を供給する通常動作の文脈で提示される。