Troubleshooting of new injection shift-bump power supply of J-PARC RCS

J-PARC RCSの新しい入射シフトバンプ電源のトラブルシューティング

高柳 智弘   ; 林 直樹  ; 金正 倫計  ; 植野 智晶*; 堀野 光喜; 岡部 晃大  ; 入江 吉郎*

Takayanagi, Tomohiro; Hayashi, Naoki; Kinsho, Michikazu; Ueno, Tomoaki*; Horino, Koki; Okabe, Kota; Irie, Yoshiro*

J-PARC 3GeV RCS用の新しい入射シフトバンプ電源を開発し製作した。電源は、コンデンサ転流方式を採用し、IGBTの切り換えスイッチにより、ピーク電流32kAの台形波形を出力することができる。しかしながら、運転試験中に、フラットトップユニットに搭載したコンデンサーを充電するDC充電器のダイオードが故障する事象が発生した。調査の結果、その原因は、DC充電器の電流フィードバックの遅れが原因となり、ダイオードに過電圧が印加されて破壊されることがわかった。シフトバンプ電源の特性とトラブルシューティングについて報告する。

New injection shift-bump (SB) power supply of the 3-GeV Rapid-Cycling Synchrotron (RCS) at Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) has been developed and manufactured. The power supply adopted a capacitor commutation method to form the trapezoid waveform pattern (bump waveform) at 32 kA peak by the Insulated Gate Bipolar transistor (IGBT) switch. However, in the test operation, the diodes of the DC charger for the capacitor in the Flat-top unit (Ft-unit) were frequently damaged. It is found the delay of the risetime for the current feedback loop is the cause of the overvoltage across the diodes. This paper reports the characteristic and troubleshooting of the SB power supply.