CN203406844U - 一种气体开关触发器保护电路 - Google Patents

一种气体开关触发器保护电路 Download PDF

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CN203406844U CN201320537322.0U CN201320537322U CN203406844U CN 203406844 U CN203406844 U CN 203406844U CN 201320537322 U CN201320537322 U CN 201320537322U CN 203406844 U CN203406844 U CN 203406844U
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罗斌
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Abstract

本实用新型公开了一种气体开关触发器保护电路,包括触发器、以及与该触发器串联的保护电路与气体开关,其中,所述气体开关用于连通放电回路,其特征在于:所述保护电路还包括依次与所述触发器串联的隔直电容、高压熔丝、以及放电负载,用于阻碍所述放电回路电流回灌而损坏该触发器。本实用新型的保护电路设计结构简单,便于对气体开关触发器进行保护。

Description

一种气体开关触发器保护电路
技术领域
[0001] 本实用新型属于高电压技术和脉冲功率技术领域,更具体地,涉及一种气体开关触发器保护电路。
背景技术
[0002] 随着脉冲功率技术的快速发展,各种大功率开关在脉冲电源中得到了广泛应用。在脉冲大电流开关领域,气体开关耐压高,通流大,结构简单,常作为高电压脉冲电源的首选。激光聚变电源中,两电极气体开关承受数百千安的脉冲电流;感应加速器中,多通道气体开关承受数百千伏的电压;电磁发射电源中,三电极气体开关呈现较高的同步工作特性。
[0003] 气体开关多采用电触发控制方式,即通过施加高电压触发脉冲控制气体开关的导通,完成主放电。两电极气体开关通常采用陡触发脉冲完成主间隙击穿,形成主放电;三电极气体开关利用都触发脉冲完成触发极和主电极之间的导通,形成初始电子和等离子体,完成整个间隙的击穿。因此,气体开关与高电压触发器通常配套使用。
[0004] 气体开关接入回路中,主放电回路与触发器通常在开关导通后会有电气上的联系,但触发器和主放电回路的电气绝缘设计和通流能力不同,若发生能量反灌,易损坏气体开关触发器,需对触发器进行保护。
[0005] 常规的采用熔丝对触发器进行保护,但熔丝的设计难度非常大,易出现熔丝误动作或拒动作现象,前者影响气体开关的正常工作,后者不能有效避免事故。
实用新型内容
[0006] 针对上述缺陷,本实用新型的目的在于提供一种气体开关触发器保护电路,该保护电路结构简单,旨在解决当放电回路电流回灌过程中,常规的熔丝保护易出现误动作或拒动作损害触发器的问题。
[0007] 本实用新型所采用的技术方案一种气体开关触发器保护电路,包括触发器、以及与该触发器串联的保护电路与气体开关,其中,所述气体开关用于连通放电回路,其特征在于:所述保护电路还包括依次与所述触发器串联的隔直电容、高压熔丝、以及放电负载,用于阻碍所述放电回路电流回灌而损坏该触发器。
[0008] 作为本实用新型进一步改进,所述隔直电容为2个及以上高压陶瓷电容串联。
[0009] 作为本实用新型进一步改进,所述隔直电容具有可调节电容量,用于阻碍任意放电电路回灌。
[0010] 作为本实用新型进一步改进,所述放电负载为低阻抗水电阻。
[0011] 本实用新型所述的一种气体开关触发器的保护电路,关键在于所述隔直电容在陡触发脉冲通过时呈现低阻抗,触发器脉冲完能够完整输出,导通气体开关;当接入的外回路能量往触发器倒灌时,隔直电容呈现高阻抗,远大于放电负载阻抗,阻碍倒灌电流通过,迫使主放电电流经放电负载到地。与此同时,当倒灌电流超过一定数值时,熔丝快速断开电路,保护气体开关触发器。因此,所述隔直电容为一重保护,高压熔丝为后备保护。[0012] 通过本实用新型所构思的以上技术方案,与现有技术相比,本实用新型具有以下的有益效果:
[0013] (I)本实用新型通过引入隔直电容,调节触发器与主回路之间的阻抗特性,通过调节隔直电容的电容量,可有效输出触发脉冲与限制反灌电流。该调节方法简单方便。
[0014] (2)本实用新型中高压熔丝的开断作为触发器的后备保护,熔丝的动作阈值提高,误动作和拒动作的概率降低,提高了保护系统的可靠性。
附图说明
[0015] 图1为本实用新型气体开关触发器的保护电路示意图。
具体实施方式
[0016] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0017] 如图1所示,本实用新型气体开关触发器保护电路包括:触发器1、隔直电容2、高压熔丝3、气体开关4、放电负载5。
[0018] 具体地,触发器I依次与隔直电容2、高压熔丝3及气体开关4相连,其中气体开关4可接入各种放电回路。
[0019] 在本实施方式中,隔直电容2采用高压陶瓷电容串联构成,以获得合适的耐压与电容量;高压熔丝3采用普通熔丝;气体开关4为气体开关;放电负载5为低阻抗水电阻。
[0020] 本实用新型的工作原理如下:
[0021] 气体开关4通过接线端与放电回路相连,图1中未显示。放电回路充电完毕后,触发器I接收到控制命令后输出触发脉冲,通过隔直电容2与高压熔丝3完整传递到气体开关4,气体开关4导通形成放电回路进行放电。此时隔直电容2呈现高阻抗,远大于放电负载5的阻抗,阻止主放电电流进入触发器。此时反灌电流小于高压熔丝3的阈值,高压熔丝3不动作。
[0022] 通过调节隔直电容2的电容量可调整触发器保护电路适用于不同的放电负载主电路。
[0023] 隔直电容串接在触发回路中需耐受脉冲高压,为留有裕量,脉冲条件下电容的容抗计算公式为
[0024] Xc=' (6.4)
[0025] 式中,f0为脉冲的等值频率,C为电容量。若脉冲电流的零到峰值为仁,其等值频率可估算为
[0026] fo =.^^.(6.5)
K
[0027] 在已知电流波形和动作时刻时,熔丝的截面S可由f i2dt确定,满足
[0028] S = (6.6)[0029] 式中,K称为作用积分,为电流密度对时间的积分,即K = / j2dt,其中j为电流密度。
[0030] 本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种气体开关触发器保护电路,包括触发器、以及与该触发器串联的保护电路与气体开关,其中,所述气体开关用于连通放电回路,其特征在于:所述保护电路还包括依次与所述触发器串联的隔直电容、高压熔丝、以及放电负载,用于阻碍所述放电回路电流回灌而损坏该触发器。
2.如权利要求1所述的一种气体开关触发器保护电路,其特征在于:所述隔直电容为2个及以上高压陶瓷电容串联。
3.如权利要求1所述的一种气体开关触发器保护电路,其特征在于:所述隔直电容具有可调节电容量,用于阻碍任意放电电路回灌。
4.如权利要求1所述的一种气体开关触发器保护电路,其特征在于:所述放电负载为低阻抗水电阻。
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CN103427811A (zh) * 2013-08-21 2013-12-04 罗斌 一种气体开关触发器保护电路

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