ITER中性束注入器加速极需要一套逆变型直流高压电源系统。该电源采用三相三电平(TPTL)直流变换器作为基本单元, 通过占空比控制实现对输出电压的快速调节。针对三相三电平直流变换器在小占空比模式下输出电压纹波大的缺点, 提出了一种全新的控制策略。该策略通过协调直流母线电压的大小和逆变器占空比的变化对输出电压进行调节。为了验证新的控制策略的性能, 搭建了200 kV/60 A的MATLAB/Simulink仿真模型和400 V/6 A的原理样机。仿真结果和样机实验结果表明, 新的控制策略可以实现逆变型高压电源在输出电压快速可调的情况下降低输出电压纹波。

为实现对离子源测试台系统现场设备的实时监控，设计了一套基于现场总线(Profibus)通讯协议的可编程逻辑控制器(PLC)系统。根据综合测试台测控要求确定PLC系统硬件配置，组建单主站Profibus-DP网络实现高速分布式I/O系统。该系统实时监测现场设备状态并与中性束注入总控实时交换数据，协调控制现场设备按序稳定运行。全图形化的人机操作界面实现了系统运行的可视化操作，数据的实时存储和显示为物理操作人员提供了实验分析依据。整个系统控制稳定可靠,重复性好,兼容性及扩展能力强。

中性束注入(NBI)加速器短路故障时, 根据B-H曲线和高压缓冲器的结构尺寸, 在Fink的Snubber分析方法基础上, 分别导出高压缓冲器任意铁芯叠片层的感应电压、涡流电阻与铁芯叠片层饱和深度的关系；利用安培环路定律, 推出不同铁芯叠片层中涡流大小、饱和深度表达式, 从而导出整个高压缓冲器随铁芯饱和深度变化的等效涡流电阻的表达式。根据Snubber的等效涡流电阻及NBI系统的杂散电容, 分析故障时的瞬态短路电流回路, 得到了铁芯叠片饱和深度的指数时间常数与电弧电流的表达式；得出高压缓冲器铁芯叠片的最大宽度及最小厚度分别为28 mm和114 μm。经实验测试和理论计算对比分析可知, 铁芯叠片饱和深度的指数时间常数的测试值与理论值基本吻合。