CN109119896B - 一种多路径高压放电装置的控制方法 - Google Patents

一种多路径高压放电装置的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种多路径高压放电装置的控制方法，包括高压发生器和控制器，高压发生器具有两个异性高压输出电极，控制器用于控制高压发生器进行放电工作，其特征在于：所述高压发生器设置有两个，四个高压输出电极在同一平面内分布；控制器可控制高压发生器产生高压放电的时机，控制器可控制高压发生器的两个高压输出电极的极性改变。本发明提出一种多功能的多路径高压放电装置及采用该放电装置的军用点火设备，利用较少的高压发生器产生较多的放电路径。

Description

一种多路径高压放电装置的控制方法
技术领域
本发明涉及高压放电点火技术领域，具体涉及一种多路径高压放电装置的控制方法。
背景技术
在通常空间放电应用中，一个高压发生器有一对高压输出电极，能产生一条放电路径，两个高压发生器产生两条放电路径。当需要更多的放电路径时，则要更多的高压发生器。随之而来的是装置的体积、成本和结构复杂程度会相应增加，这在相当大的程度上阻碍了多路径高压放电应用的实现，尤其是在装置的体积和成本受到限制的情况下。所以较多高压放电路径应用的实现变得相当困难，甚至于不能实现。
发明内容
针对背景技术中指出的问题，本发明提出一种多路径高压放电装置的控制方法，利用较少的高压发生器产生较多的放电路径。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种多路径高压放电装置，包括高压发生器和控制器，高压发生器具有两个异性高压输出电极，控制器用于控制高压发生器进行放电工作，其特征在于：所述高压发生器至少设置有两个分别为N1、N2……NX，N1具有高压输出电极N1+、N1-，N2具有高压输出电极N2+、N2-，NX具有高压输出电极NX+、NX-；
N1+与N1-之间的距离和电压分别为Da、Ua，其电压距离比Ka＝Ua/Da；
NX+与NX-之间的距离和电压分别为Dx、Ux，其电压距离比Kx＝Ux/Dx；
N1+与NX-之间的距离为Dax，N1-与NX+之间的距离为Dxa，其电压距离比Kax＝(Ua+UX)/(Dax+Dxa)；
且Kax>max(Ka,Kx)；
控制器可控制高压发生器产生高压放电的时机，控制器可控制高压发生器的两个高压输出电极的极性改变。
一种多路径高压放电装置，包括高压发生器和控制器，高压发生器具有两个异性高压输出电极，控制器用于控制高压发生器进行放电工作，其特征在于：所述高压发生器设置有两个，四个高压输出电极在同一平面内分布；
控制器可控制高压发生器产生高压放电的时机，控制器可控制高压发生器的两个高压输出电极的极性改变。
本发明还进一步设置为，四个高压输出电极分布在一矩形的四个角上，同一个高压发生器的两个异性高压输出电极分布在矩形较长的一条边两端的两个角上。
本发明还进一步设置为，四个高压输出电极分布在一矩形的四个角上，同一个高压发生器的两个异性高压输出电极分布在矩形的对角线两端的两个角上。
一种军用点火设备，其特征在于：所述的军用点火设备内设有上述的高压放电装置，四个高压输出电极分布在军用点火设备的点火口。
一种多路径高压放电装置的控制方法，其特征在于：包括两个高压发生器Ha、Hb，并受控制器控制；A1和A2为Ha的一对输出电极，B1、B2为Hb的一对输出电极。A1、A2、B1、B2四个电极分布在空间平面矩形的四个角上，A1、A2位于矩形的对角线上，B1、B2位于矩形的对角线上。控制器通过控制Ha和Hb产生高压的时机及其输出电极的极性改变，可产生下述4种状态：
状态1：Ha产生高压，Hb不产生高压时，A1、A2之间产生放电，路径为A；
状态2：Ha不产生高压，Hb产生高压时，B1、B2之间产生放电，路径为B；
状态3：Ha、Hb同时产生高压时，控制A1、B1为同极性，则相邻的异极性电极A1与B2和B1与A2之间将同时产生放电，路径为C和D；
状态4：Ha、Hb同时产生高压时，控制A1、B1为不同极性，则相邻的异极性电极A2与B2和B1与A1之间将同时产生放电，路径为E和F；
将上述4种状态组合，并循环工作，实现网状放电。
本发明还进一步设置为，所述的组合依次为状态1、状态2、状态3、状态4。
本发明还进一步设置为，所述的组合依次为状态1、状态4、状态3、状态2。
本发明还进一步设置为，所述的组合依次为状态1、状态3、状态3、状态4。
本发明还进一步设置为，所述的组合依次为状态1、状态2、状态3、状态4。
采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：
本发明所提供的多路径高压放电装置及采用该放电装置的军用点火设备，其通过两对异性高压输出电极能产生多条的放电路径，通过控制器使其在短时间内频繁的依次放电，可形成网状的电弧，进行点火。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为两只高压发生器装置的两对高压输出电极在空间的分布图；
图2为采用两只高压发生装置的多路径放电装置的简化图；
图3为军用点火设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如下参考图1-3对本发明进行说明：
电极间击穿所需电压随着电极间距离的增加而增加，在一定的范围内近似于线性关系，其比值以平均击穿强度表示，平均击穿强度Eav＝极间击穿电压Uj/极间距离D。
同一个高压发生器的输出电极之间实现放电只要其输出电压大于极间击穿电压，或者说其输出场强(极间电压距离比)大于Eav其可实现。
在不属于同一个高压发生器的输出电极之间实现放电可已通过以下简单的电极间电压距离比值(场强)或电极间距离作为设计依据和判断条件，再经过实验确定。
图1为两只高压发生器装置的两对高压输出电极在空间的分布图，其在同一平面内围成矩形。四个高压输出电极也可以分布在空间任意四边形的四个角上。
A+、A-是一个高压发生器的一对高压输出电极，电极间距离为Da，产生高压时，A+为阳极，A-为阴极，极间电压为Ua，其电压距离比为Ka＝Ua/Da；
B+、B-是另一个高压发生器的一对高压输出电极，电极间距离为Db，产生高压时，B+为阳极，B-为阴极，极间电压为Ub，其电压距离比为Kb＝Ub/Db；
以A+、B-之间和B+、A-之间放电路径，两高压发生器在同时产生高压时，A+、B-距离为Dab，B+、A-距离Dba，其距离和为D＝Dab+Dba，电压和为U＝Ua+Ub，其电压距离比为Kab＝(Ua+Ub)/(Dab+Dba)；
在空间分布高压输出电极，使得Kab大于Ka和Kb，即Kab>max(Ka,Kb)。在同时产生高压时，随着Ua、Ub电压的上升，Kab将先于Ka和Kb到达击穿强度E，即A+、B-之间和B+、A-之间将先于A+、A-之间和B+、B-之间击穿，从而实现A+、B-之间和B+、A-之间放电。
以Kab>max(Ka,Kb)作为判断依据，我们称之为场强判断法。
当两只高压发生器性能相同或相近时，即Ua＝Ub＝U，则Kab＝U/[(Dab+Dba)/2]，Kb＝U/Db，Ka＝U/dA；上述Kab>max(Ka,Kb)简变化为(Dab+Dba)/2<min(Da,Db)；
因此得出更为简便的设计依据和判断条件——距离判断法：
当两只高压发生器性能相同或相近时，两高压发生器在同时产生高压时，能使不属于同一个高压发生器的输出电极之间实现放电的条件是：两段分属于不同高压发生器的异性电极之间的距离的平均值应均小于两段属于各自高压发生器电极之间的距离，即(Dab+Dba)/2<min(Da,Db)。
因此得出更为简便的设计依据和判断条件--距离判断法：
当两只高压发生器性能相同或相近时，两高压发生器在同时产生高压时，能使不属于同一个高压发生器的输出电极之间实现放电的条件是：两段分属于不同高压发生器的异性电极之间的距离的平均值应均小于两段属于各自高压发生器电极之间的距离。
图2为采用两只高压发生器装置的简化图。Ha、Hb为两个高压发生器，并受控制器(控制电路)控制；A1和A2为Ha的一对输出电极，B1、B2为Hb的一对输出电极。A1、A2、B1、B2四个电极放置如图2分布在空间平面矩形的四个角上，A1、A2位于矩形的对角线上，B1、B2位于矩形的对角线上。控制器通过控制Ha和Hb产生高压的时机及其输出电极的极性改变，可产生下述4种状态：
状态1：Ha产生高压，Hb不产生高压时，A1、A2之间产生放电，路径为A。
状态2：Ha不产生高压，Hb产生高压时，B1、B2之间产生放电，路径为B。
状态3：Ha、Hb同时产生高压时，控制A1、B1为同极性(例如A1为正极，A2为负极，B1为正极，B2为负极)，则相邻的异极性电极A1与B2和B1与A2之间将同时产生放电，路径为C和D。
状态4：Ha、Hb同时产生高压时，控制变A1、B1为不同极性(例如A1为负极，A2为正极，B1为正极，B2为负极)，则相邻的异极性电极A2与B2和B1与A1之间将同时产生放电，路径为E和F。
将上述的前3种状态组合，可实现多达A、B、C、D四条放电路径。当Ha、Hb中的任何一个高压发生器受控改变其输出极性时，还可产生上述的第四种状态，进而可实现多达A、B、C、D、E、F六条放电路径。
状态3放电原理的说明：
为方便说明，四个高压输出电极都看成是质点。
假设矩形边长为L，A1为正极，A2为负极，B1为正极，B2为负极，A1、A2之间和B1、B2之间的电压均为U。
场强判断法：
首先，以A1←→B1、B2←→A2的路径，其电压和为0，此路径排除。
以A1→A2和B1→B2的两条路径电压均为U，距离均为均为L，电压距离比均为K1＝U/L。
以A1→B2、B1→A2的路径，其电压和为2U，距离和为2L，电压距离比K2＝U/L。
因为K2>K1，随着电压U的上升，K2将先于K1到达击穿强度Eav，即A1→B2之间和B1→A2之间将先于A1→A2之间和B1→B2之间击穿，从而实现A1→B2、B1→A2路径放电，即路径C和D。
距离判断法：
A1B2距离和B1A2距离的平均值小于A1A2距离和B1B2距离，满足不同高压发生器的输出电极之间的放电的条件，从而实现A1→B2、B1→A2路径放电，即路径C和D。状态4放电同理。
上述具体实施方式已经实验证明，且四个电极放置分布不限于矩形的四个角上，凡是符合本发明原理的任何空间电极分布均适用。
本发明中列举的电极分布为优选的、规律的分布状态，实际应用时，可根据情况选择其他的电极分布状态，并应用本发明提供的输出电极分布规则来实现多路径的放电。
控制器使用如下方法来控制高压发生器工作：
方法1，单独控制各个高压发生器产生高压，各个高压发生器的两个异极性之间均能产生一条放电路径；
方法2，控制一个以上的高压发生器产生高压，同一高压发生器的异极性之间产生放电路径和/或不同高压发生器的异极性之间产生放电路径；
方法3，控制一个以上的高压发生器产生高压，并控制至少一个高压发生器的两个高压输出电极之间的极性改变，同一高压发生器的异极性之间产生放电路径和/或不同高压发生器的异极性之间产生放电路径；
异极性输出电极之间产生放电路径规则：距离较近的两个异极性之间优先产生放电路径，同一时间一个电极只能产生一条放电路径。
控制器如何控制高压发生器产生高压放电的时机及两个高压输出电极的极性改变为现有的电路控制技术，本申请中则不做公开。
一种军用点火设备，所述的军用点火设备10内设有如上所述的高压放电装置，四个高压输出电极20分布在军用点火设备的点火口30。
一种多路径高压放电装置的控制方法，包括Ha、Hb为两个高压发生器，并受控制器控制；A1和A2为Ha的一对输出电极，B1、B2为Hb的一对输出电极。A1、A2、B1、B2四个电极分布在空间平面矩形的四个角上，A1、A2位于矩形的对角线上，B1、B2位于矩形的对角线上。控制器通过控制Ha和Hb产生高压的时机，可产生下述状态：
状态1：Ha产生高压，Hb不产生高压时，A1、A2之间产生放电，路径为A；
状态2：Ha不产生高压，Hb产生高压时，B1、B2之间产生放电，路径为B；
状态3：Ha、Hb同时产生高压时，A1、B1为同极性，则相邻的异极性电极A1与B2和B1与A2之间将同时产生放电，路径为C和D；
状态4：Ha、Hb同时产生高压时，变A1、B1为不同极性，则相邻的异极性电极A2与B2和B1与A1之间将同时产生放电，路径为E和F；
将上述4种状态组合，并循环工作，实现网状放电。
其中，所述的组合依次为状态1、状态2、状态3、状态4。
其中，所述的组合依次为状态1、状态4、状态3、状态2。
其中，所述的组合依次为状态1、状态3、状态3、状态4。
其中，所述的组合依次为状态1、状态2、状态3、状态4
以上所述的仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种多路径高压放电装置的控制方法，其特征在于：
包括两个高压发生器Ha、Hb，并受控制器控制；A1和A2为Ha的一对输出电极，B1、B2为Hb的一对输出电极；A1、A2、B1、B2四个电极分布在空间平面矩形的四个角上，A1、A2位于矩形的对角线上，B1、B2位于矩形的对角线上；控制器通过控制Ha和Hb产生高压的时机及其输出电极的极性改变，可产生下述4种状态：
状态1：Ha产生高压，Hb不产生高压时，A1、A2之间产生放电，路径为A；
状态2：Ha不产生高压，Hb产生高压时，B1、B2之间产生放电，路径为B；
状态3：Ha、Hb同时产生高压时，控制A1、B1为同极性，则相邻的异极性电极A1与B2和B1与A2之间将同时产生放电，路径为C和D；
状态4：Ha、Hb同时产生高压时，控制A1、B1为不同极性，则相邻的异极性电极A2与B2和B1与A1之间将同时产生放电，路径为E和F；
将上述4种状态组合，并循环工作，实现网状放电。
2.根据权利要求1所述的一种多路径高压放电装置的控制方法，其特征在于：所述的组合依次为状态1、状态2、状态3、状态4。
3.根据权利要求1所述的一种多路径高压放电装置的控制方法，其特征在于：所述的组合依次为状态1、状态4、状态3、状态2。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1993796A (zh) * 2004-05-18 2007-07-04 克罗诺斯先进技术有限公司 控制流体流量用静电流体加速器以及控制流体流量的方法
CN101873760A (zh) * 2009-04-24 2010-10-27 绿安全股份有限公司 除电装置
CN104482560A (zh) * 2014-12-04 2015-04-01 周大虎 具有纵向多电弧束分布的电弧式打火机
CN204358770U (zh) * 2014-12-04 2015-05-27 李文波 一种打火机
CN108186108A (zh) * 2017-10-12 2018-06-22 天津市鹰泰利安康医疗科技有限责任公司 多极双向高压陡脉冲放电系统及放电方法
CN209747896U (zh) * 2018-09-30 2019-12-06 赵刚 一种多路径高压放电装置及采用放电装置的军用点火设备

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1993796A (zh) * 2004-05-18 2007-07-04 克罗诺斯先进技术有限公司 控制流体流量用静电流体加速器以及控制流体流量的方法
CN101873760A (zh) * 2009-04-24 2010-10-27 绿安全股份有限公司 除电装置
CN104482560A (zh) * 2014-12-04 2015-04-01 周大虎 具有纵向多电弧束分布的电弧式打火机
CN204358770U (zh) * 2014-12-04 2015-05-27 李文波 一种打火机
CN108186108A (zh) * 2017-10-12 2018-06-22 天津市鹰泰利安康医疗科技有限责任公司 多极双向高压陡脉冲放电系统及放电方法
CN209747896U (zh) * 2018-09-30 2019-12-06 赵刚 一种多路径高压放电装置及采用放电装置的军用点火设备

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