Electromagnetic compatibility of a dc power distribution system for the atlas liquid argon calorimeter

Compatibilidad electromagnética en el sistema de distribución de corriente continua para el calorímetro de argón líquido en atlas

El Calorímetro de Argón Líquido en ATLAS es alimentado por convertidores DC/DC localizados cerca de sus compartimientos.Ellos son alimentados por convertidores AC/DC localizados en una sala de control lejana conectados mediante cables largos de poder. La estabilidad del sistema de distribución es sensible a la impedancia del cable largo de interconexión y son requeridos los convertidores apropiados para estabilizar la dinámica de la impedancia. También, el cable largo alimentado por el convertidor AC/DC es una fuente de interferencia electromagnética en el área experimental. En este trabajo se analiza la óptima configuración de aterrizamiento y blindaje para minimizar los efectos de EMI.

INTRODUCCIÓN

El término interferencia electromagnética y en consecuencia la compatibilidad se refiere a las ondas ricas en contenido espectral que producen un mal funcionamiento en los dispositivos eléctricos/electrónicos. El tema es conocido desde los primeros tiempos de la comunicación radiofónica y telegráfica y hoy se reconoce en dos, conducida y radiada, pero ambas divisiones están relacionadas.

Las señales analógicas generadas por el Detector de Argón Líquido del experimento ATLAS son procesadas por cajas frontales que están expuestas a altos niveles de radiación y eld magnético. La cantidad de energía requerida por estas cajas frontales impone la presencia de una fuente de alimentación en sus proximidades [1].

Dado que el campo magnético limita el uso de transformadores de potencia, se optó por una fuente de alimentación frontal basada en modernos convertidores CC/CC de 5 kW [2]. Estos se alimentan de convertidores CA/CC [3] en una sala de control situada a 100 metros del detector. Se seleccionó una tensión de CC de 280 V que enlaza ambas unidades con una corriente nominal de 16 A, de forma que se minimizan las pérdidas en el cable, al tiempo que se permite la tolerancia a la radiación de los convertidores del front-end.

El sistema de alimentación de corriente continua se enfrenta a varios problemas de compatibilidad electromagnética que son específicos de esta conguración:

- Estabilidad del enlace de alimentación.

- Ruido en modo común y en modo diferencial.