VN zdroj pro TILECAL

transcript

19.12.2001 I. Hruška

VN zdroj pro TILECAL vila Lanna

VN zdroj pro TILECAL• Požadavky detektoru

• napájení cca 10000 fotonásobičů detektoru TILECAL

• napájení fotonásobičů pomocí 256 VN distributorů

• dobrá stabilita

• Hlavní parametry zdroje• 256 kanálů

• 2 napětí pro každý kanál ( -830 V, -950 V)

• max. proud 20 mA / kanál

• dálkové ovládání - CANBUS

• neexistuje komerčně dostupný typ !!

19.12.2001 I. Hruška

VN zdroj pro TILECAL

19.12.2001 I. Hruška

• funkční vzor vyroben v roce 95 • prošel testy v CERN

• použit při testbeamu ‘96

• nová verze 97• Plně vybavena pro instalaci všech kanálů

• ovládací panel s displejem, RS422, software pro OS-9

• testbeam ‘97 - měřena dlouhodobá stabilita zdroje

• používán při tesbeam ‘98 a ‘99 jako hlavní VN zdroj

• konstrukce testovací a zátěžové jednotky v EO FZÚ

19.12.2001 I. Hruška

VN zdroj pro TILECAL• Přední panel prototypu zdroje

19.12.2001 I. Hruška

VN zdroj pro TILECAL• Zadní panel zdroje

19.12.2001 I. Hruška

VN zdroj pro TILECAL• Přední panel testovací a zátěžové jednotky

19.12.2001 I. Hruška

VN zdroj pro TILECAL• Rok 1999

• finální technická specifikace – detailní technická specifikace je na adrese :

http://www-hep.fzu.cz/tilecal/electronics/HVprod/hv_survey4.ps

• specifikace kontroly kvality – vzniká testovací pracoviště

• Production Readiness Review - PRR

• konkurs na výrobce zdroje

• sestaven plán výroby a zahájena výroba prototypu

19.12.2001 I. Hruška

VN zdroj pro TILECALParameter Value

Input line voltage range 230V +-10 %

Input line frequency 50 Hz

Output DC nominal voltage (changeable) - 830 V- 950 V

Channel outputs with common floating groundmax. voltage between the floating ground andthe frame of the device +-500 V

Output voltage accuracy +-0.25%

Line regulation at input line voltage +-0.01%220V +- 10% (load current 12.5mA)

Load regulation of the channel voltage +-0.02%

Long-term stability +-0.1%

Temperature coefficient (50ppm) /deg C

Ripple and noise due to switching max. 20mVand spurious voltage in the band up to 20MHzpeak to peak value

Overcurrent protectionProtection initiating current 20mA +-1mA

Time of drop of the output voltage to 5% max. 50ms

Undercurrent protectionProtection initiating current 2mA +-0.5mA

Load characterization

Capacitance of the load ~ 1uF

Response time of the current protection 500 ms

Expected channel current 16mA

Disconnecting of the load reported as defect

Operating temperature range 5 to 40 deg C

19.12.2001 I. Hruška

VN zdroj pro TILECALQUALITY CHECKING PROTOCOL FOR MANUFACTURERUnit serial number: Date:Parameter Minimum value Maximum value Measured value OK/BADInput line voltage 230V, output current 12.5 mAOutput DC voltage –830V level full load – U1 827.925 832.075Output DC voltage –950V level full load – U2 947.625 952.375Input line voltage 230V – 10 % , output current 12.5 mAOutput DC voltage –830V level full load U1-0.01% U1+0.01%Output DC voltage –950V level full load U2-0.01% U2+0.01%Input line voltage 230V + 10 %, output current 12,5 mAOutput DC voltage –830V level full load U1-0.01% U1+0.01%Output DC voltage –950V level full load U2-0.01% U2+0.01%Input line voltage 230V maximum load at all channelsOutput DC voltage –830V level U1-0.02% U1+0.02%Output DC voltage –950V level U2-0.02% U2+0.02%Input line voltage 230V minimum loadOutput DC voltage –830V level U1-0.02% U1+0.02%Output DC voltage –950V level U2-0.02% U2+0.02%Ripple and noise due to switching - 20 mVppTemperature coefficient - (50ppm) /deg COvercurrent protectionProtection initiating current 19mA 21mATime of drop of the output voltage to 5% - 50msUndercurrent protectionProtection initiating current 1.5mA 2.5mATime of drop of the output voltage to 5% - 50msLoad characterisationResponse time of the current protection - 500msDisconnection of the load reported as defectTime of drop of the output voltage to 5% - 350msResult

19.12.2001 I. Hruška

VN zdroj pro TILECAL• Testovací pracoviště

19.12.2001 I. Hruška

• PRR - Production Readiness Review 1999• leden - první kolo PRR v Clermont Ferrand

• duben - červen PRR v CERN

• červen 99 - elektronika TILECAL včetně VN zdroje byla komisí schválena

• CERN provedl konkurs na výrobce zdroje• TESLA vybrána jako nejlepší z 15 kandidátů

• kontrakt podepsán v září 99

19.12.2001 I. Hruška

• Plán výroby• prototyp do 15. 1. 2000

• po testování prototypu sériová výroba 17 zdrojů

• výroba a testování jsou rozvrženy na roky 2000 a 2001

• Stav ke konci roku 2000– Prototyp dodán 30.6.2000

– Test pro první schválení • nalezeno několik závad většinou SW

• Test v CERN během testbeamu v srpnu 2000

• Zdroj vrácen k opravě do TESLy

19.12.2001 I. Hruška

– Test stability výstupního napětí a funkční testy• Stabilita vynikající

• Opět další SW problémy

• Prosinec 2000 - zdroj je opět v TESLe kvůli úpravám

19.12.2001 I. Hruška

• Rok 2001– doladění prototypu a kontrola dlouhodobé stability– na základě výsledků zahájena výroba 17 kusů– dokončeno ve dvou dodávkách - srpen a říjen– první dodávka úspěšně testována na krátkodobou

stabilitu– všechny zdroje vyhověly zadání pokud jde o statické

parametry– v roce 2002 proběhne test dlouhodobé stability 17 kusů– do každé jednotky bude doplněna elektronická destička s

komunikací pomocí CANBUS (ELMB)

19.12.2001 I. Hruška

• Závěr• Všechny kusy VN zdrojů pro TILECAL jsou vyrobeny

• Elektrické parametry odpovídají specifikaci

• Některé kusy byly odeslány na další spolupracující pracoviště pro využití při výrobě a testování dalších komponent TILECALu ( Clermont, CERN )

• Ve FZU běží nyní test dlouhodobé stability

• QC je umístěno na WWW

VN zdroj pro TILECAL

Documents