AMI 4Q06125PS-430 Manual

American Magnetics, Inc.
P.O. Box 2509, 112 Flint Road, Oak Ridge, TN 37831-2509, Tel: [phone], Fax: [phone]
Rev. 10, August 2021
FOUR-QUADRANT POWER
SUPPLY SYSTEMS
MODELS 4Q06125PS-430, 4Q06250PS-430,
4Q12125PS-430, 4Q1005PS-430 &
4Q1010PS-430
INCLUDING HIGH-STABILITY OPTION &
MULTI-AXIS APPLICATIONS
INSTALLATION, OPERATION, AND
MAINTENANCE INSTRUCTIONS
EXCELLENCE IN MAGNETICS AND CRYOGENICS

REV 10 III
AMERICAN MAGNETICS, INC. TABLE OF CONTENTS
Foreword .................................................................................. ix
Purpose and Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix
Contents of this Manual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix
Applicable Hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .x
General Precautions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi
Cryogen Safety. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi
Treating Cold Burns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi
Handling Cryogenic Liquids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xii
Material Safety at Cryogenic Temperatures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xii
Magnet Quenches in LHe-Cooled Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiii
Risk of Explosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiii
Magnetic Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiii
Safety Summary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiv
Minimum Recommended Safety Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiv
Safety Legend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xv
Introduction ...............................................................................1
Integrated Four-Quadrant Power Supply System Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
Digitally-Controlled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Superior Resolution and Stability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
High-Stability Option. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Intuitive Human-Interface Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Flexibility. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Standard Remote Interfaces. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Programmable Safety Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Condition-Based Magnet Auto-Rampdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Four-Quadrant Systems General Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
Model 4Q06125PS-430 Power Supply System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Model 4Q06250PS-430 and 4Q12125PS-430 Power Supply Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Model 4Q1005PS-430 Power Supply System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Model 4Q1010PS-430 Power Supply System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Model 430 Front Panel Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
Model 430 Rear Panel Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Power Supply Unit Front Panel Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

iv REV 10
AMERICAN MAGNETICS, INC. TABLE OF CONTENTS
Four-Quadrant System Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Model 430 Specifications @ 25 °C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Operating Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Single-Quadrant Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Dual-Quadrant Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Four-Quadrant Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Installation............................................................................... 19
Inspecting and Unpacking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Power Supply System Mounting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Power Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Changing the Model 430 Programmer Operating Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Collecting Necessary Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
System Interconnects (Single-Axis Systems) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Four-Quadrant Power Supply System (4Q06125PS-430) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
High-Current, Four-Quadrant Power Supply System (4Q06250PS-430) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
High-Voltage, Four-Quadrant Power Supply System (4Q12125PS-430) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Low-Current, High-Resolution Four-Quadrant Power Supply System (4Q1005PS-430 or 4Q1005PS-
430) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
System Interconnects (Multi-Axis Systems). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Load Cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Instrumentation Cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Standard (non-recondensing) Helium-based 2-Axis System Signal Interconnects . . . . . . . . . . . . . . 40
Standard (non-recondensing) Helium-based 3-Axis System Signal Interconnects . . . . . . . . . . . . . . 41
Recondensing Helium-based 2-Axis System Signal Interconnects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Recondensing Helium-based 3-Axis System Signal Interconnects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Cryogen-Free 2-Axis System Signal Interconnects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Cryogen-Free 3-Axis System Signal Interconnects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Special Configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Superconducting Magnets with No Persistent Switch. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Short-Circuit or Resistive Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Power-Up and Test Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Operation ................................................................................ 49

REV 10 V
AMERICAN MAGNETICS, INC. TABLE OF CONTENTS
System Power On/Off Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49
Model 430 Programmer Power On/Off . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Energizing the Power Supply and Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Model 430 Programmer Default Display . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51
Field / Current Display . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Voltage Display. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Status Indicator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Main Display . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Entering Numeric Values. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
Using the Fine Adjust Knob . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55
Selecting Picklist Values. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
Single-key Commands / Menus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Persistent Switch Control Key . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Target Field Setpoint Key . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Ramp / Pause Key . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Ramp To Zero Key . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
SHIFT+key Commands / Menus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62
Ramp Rate (Shift+1). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Voltage Limit (Shift+2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Reset Quench (Shift+3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Increment Field (Shift+4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Field <> Current (Shift+5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Decrement Field (Shift+6). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Field Units (Shift+7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Persistent Switch Heater Current (Shift+8). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Stability (Shift+9) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Vs <> Vm (Shift+0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Volt Meter (Shift+.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Fine Adjust (Shift +/-) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Shift + Persist. Switch Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
LED Indicators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Power-on Indicator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Magnet Status Indicators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Shift Indicator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Setup Menu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73
Entering / Exiting Setup Menu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Menu Navigation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

vi REV 10
AMERICAN MAGNETICS, INC. TABLE OF CONTENTS
Setup Submenu Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Supply Submenu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Load Submenu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Switch Submenu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Protection Submenu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Misc Submenu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Net Settings Submenu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Net Setup Submenu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Example Setup. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Ramping Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Ramping States and Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Manual Ramping. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Automatic Ramping. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Ramping to Zero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Fine Adjust of Field / Current in Holding Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Persistent Switch Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Procedure for Initial Heating of the Switch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Procedure for Entering Persistent Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Procedure for Exiting Persistent Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Toggling the State of the Persistent Switch Heater. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Ramping Functions Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Quench Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Quench Detection Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
External Quench Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Disabling Internal Quench Detection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
External Rampdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
External Rampdown while in Persistent Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
External Rampdown while not in Persistent Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Summary of Limits and Default Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Remote Interface Reference................................................... 133
SCPI Command Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Programming Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
SCPI Language Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
SCPI Status System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Status Byte Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

REV 10 VII
AMERICAN MAGNETICS, INC. TABLE OF CONTENTS
Standard Event Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
Command Handshaking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
RS-232 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .147
Serial Connector. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
Termination Characters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
Ethernet Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .147
Ethernet Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Termination Characters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Port Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Telnet Port 23 Broadcast Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Command Reference. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .152
System-Related Commands. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
Status System Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Supply Setup Configuration Queries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Load Setup Configuration Commands and Queries. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Switch Setup Configuration Commands and Queries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
Protection Setup Configuration Commands and Queries. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
Misc Setup Configuration Commands and Queries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
Lock Commands and Queries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
Net Setup Configuration Commands and Queries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
Ramp Target/Rate Configuration Commands and Queries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
Measurement Commands and Queries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Ramping State Commands and Queries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
Switch Heater Command and Query . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
Quench State Commands and Queries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
Rampdown State Commands and Queries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
Trigger Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
Error Messages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183
Command Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Query Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
Execution Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
Device Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
Remote Applications and Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .189
Magnet-DAQ: Comprehensive Model 430 Remote Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
SCPI-Based Communication via RS-232 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
SCPI-Based Communication via Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
Service ...................................................................................197

viii REV 10
AMERICAN MAGNETICS, INC. TABLE OF CONTENTS
System Component Routine Maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
Model 4Q06125PS Power Supply Routine Maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
Model 430 Firmware Upgrades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
Manually Upgrading the Firmware via FTP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
Troubleshooting Hints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
Electrostatic Discharge Precautions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
Hints for Commonly Encountered Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
Additional Technical Support. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
Return Authorization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
Appendix ............................................................................... 209
Magnet Station Connectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
LHe Level / Temp Connectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
Programmer Shunt Terminals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
Current Transducer Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
Program Out Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
Quench I/O Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
External Quench Detection Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
External Rampdown Input. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
External Quench Detection Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
Auxiliary Inputs Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
Ethernet Connector. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
RS-232 Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
Abbreviations and Acronyms used in this Manual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
Short-Sample Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
Power Supply Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
Four-Quadrant Supply Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
High-Current Four-Quadrant Supply. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
Low-Current Four-Quadrant Supplies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
Index...................................................................................... 235

REV 10 IX
AMERICAN MAGNETICS, INC. FOREWORD
Foreword
PURPOSE AND SCOPE
This manual contains the operation and maintenance instructions for the
American Magnetics, Inc. high- and low-current Four-Quadrant Power
Supply Systems with optional high-stability via a zero flux current
sensing system. The user is encouraged to contact an authorized AMI
Technical Support Representative for information regarding specific
configurations not explicitly covered in this manual.
CONTENTS OF THIS MANUAL
Introduction introduces the reader to the functions and characteristics
of the Model 430 Power Supply Programmer and the Power Supply
System. It provides illustrations of the front and rear panel layouts as
well as documenting the performance specifications. Additional
information is provided in the form of system circuit diagrams.
Installation describes how the Model 430 Power Supply Programmer is
unpacked and installed in conjunction with ancillary equipment in typical
superconducting magnet systems. Block-level diagrams document the
interconnects for various system configurations.
Operation describes how the Model 430 Programmer is used to control
a superconducting magnet. All Model 430 Programmer displays and
controls are documented. The ramping functions, persistent switch
heater controls, and the quench detect features are also presented.
Remote Interface Reference documents all remote commands and
queries available through the Model 430 Programmer RS-232 and

XREV 10
AMERICAN MAGNETICS, INC. FOREWORD : APPLICABLE HARDWARE
Ethernet interfaces. A quick-reference summary of commands is
provided as well as a detailed description of each.
Service provides guidelines to assist the user in troubleshooting
possible system and Model 430 Programmer malfunctions. Information
for contacting AMI Technical Support personnel is also provided.
Appendix provides additional details and/or procedures in the following
areas:
• Model 430 Programmer rear panel connectors.
• Individual power supply unit specifications.
• Establishing RS-232 or Ethernet communications with the Model 430.
• Model 430 firmware upgrade procedures.
• Abbreviations and acronyms used in this manual.
• Optional Short-Sample operational mode.
APPLICABLE HARDWARE
The Model 430 Programmer has been designed to operate with a wide
variety of switch mode and linear power supplies from a variety of
manufacturers. However, not all compatible power supplies have been
tested. The Model 430 Programmer has been tested and qualified with
the following power supplies or power supply systems:
AMI Model 12100PS switching power supply (12 V @ 100 A)
AMI Model 12200PS switching power supply (12 V @ 200 A)
AMI Model 7.5-140PS switching power supply (7.5 V @ 140 A)
AMI Model 10100PS switching power supply (10 V @ 100 A)
AMI Model 10200PS switching power supply (10 V @ 200 A)
AMI Model 08150PS switching power supply (1200 Watt)
AMI Model 03300PS (multiple Model 08150PS w/ Energy Absorbers; ±3 V @ 300 A)
AMI Model 05100PS (Model 08150PS w/ Energy Absorber; ±5 V @ 100 A)
AMI Model 05120PS (Model 08150PS w/ Energy Absorber; ±5 V @ 120 A)
AMI Model 05240PS (multiple Model 08150PS w/ Energy Absorbers; ±5 V @ 240 A)
AMI Model 05360PS (multiple Model 08150PS w/ Energy Absorber; ±5 V @ 360 A)
AMI Model 05400PS switching power supply w/ Energy Absorber (±5 V @ 400 A)
AMI Model 05600PS (multiple Model 08150PS w/ Energy Absorber; ±5 V @ 600 A)
AMI Model 4Q06125PS 4-quadrant switching power supply (±6 V @ ±125 A)
AMI Model 4Q06250PS 4-quadrant switching power supply (±6 V @ ±250 A)
AMI Model 4Q12125PS 4-quadrant switching power supply (±12 V @ ±125 A)
AMI Model 4Q05100PS 4-quadrant switching power supply (±5 V @ ±100 A)
Xantrex Model XFR 12-100 switching power supply (12 V @ 100 A)
Xantrex Model XFR 12-220 switching power supply (12 V @ 220 A)
Xantrex Model XHR 7.5-130 switching power supply (7.5V @ 130 A)
Hewlett-Packard 6260B linear power supply (10 V @ 100 A)
Kepco BOP 20-5M 4-quadrant linear power supply (±20 V @ ±5 A)
Kepco BOP 20-10M 4-quadrant linear power supply (±20 V @ ±10 A)
Kepco BOP 20-20M 4-quadrant linear power supply (±20 V @ ±20 A)
Accel Instruments TS250-8 4-quadrant power supply ((±7 V @ ±5 A)