CN206957854U - 一种高压光遥控点火驱动器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高压光遥控点火驱动器,包括震荡模块、升压模块、整流模块、稳压模块、触发主回路;所述震荡模块包括直流电源E及三极管VT、光敏电阻R1及可调电阻R;所述升压模块包括铁芯T1、线圈L1、L2、L3和L4,所述线圈L1、L2、L3和L4均套设于铁芯T1上;所述整流模块包括二极管D1、光敏电阻R2、触发管DB3以及晶闸管SCR;所述稳压模块包括电容C1、C2、二级管D2和稳压二极管VD;所述触发主回路包括充电电容C、铁芯T2以及线圈L5、L6,所述线圈L5、L6套设于铁芯T2上。本实用新型体积更小,安全性更高,并且能够可靠、稳定地输出电压。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种点火驱动装置,尤其涉及一种高压光遥控点火驱动器。
背景技术
电火花开关是冲击电压发生器、冲击电流发生器等一些高能设备中最的关键部件之一,其性能对高能设备的性能起着重要的作用。场畸变开关由于工作范围大,寿命长通常作为高能设备的触发开关。
现有电火花开关因为其结构简单、容易操作等优点在高电压设备和电力电子系统中应用广泛,且种类繁多。最简单的电火花开关由两个球头电极和绝缘气体组成的两电极开关,利用过电压原理导通。如果需要对开关导通进行精确控制则需要用到触发驱动。电触发和激光触发驱动是控制电火花开关导通的两种主要方式。激光触发驱动具有延时、抖动小的特点,但是其附属设备多,结构复杂,成本较高。在高压发生器中主要使用的是电触发驱动;但现有的电出发驱动体积大,其元气件的性能受脉冲大电流的干扰或者影响,甚至受过电压威胁而绝缘击穿等,并且稳定性差,安全程度较低,这严重限制了其在高能设备中的应用。因此需要开发一种成本低,稳定性,安全程度、隔离效果等更好的电火花开关。
实用新型内容
针对现有技术存在的上述不足,本实用新型的目的在于提供一种高压光遥控点火驱动器,体积更小,安全性更高,并且能够可靠、稳定地输出电压。
为了解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是这样的:一种高压光遥控点火驱动器,包括震荡模块、升压模块、整流模块、稳压模块、触发主回路;其特征在于:所述震荡模块包括直流电源E及三极管VT、光敏电阻R1及可调电阻R;所述升压模块包括铁芯T1、线圈L1、L2、L3和L4,所述线圈L1、L2、L3和L4均套设于铁芯T1上;所述整流模块包括二极管D1、光敏电阻R2、触发管DB3以及晶闸管SCR;所述稳压模块包括电容C1、C2、二级管D2和稳压二极管VD;所述触发主回路包括充电电容C、铁芯T2以及线圈L5、L6,所述线圈L5、L6套设于铁芯T2上;
所述直流电源E的正极经开关S后与三极管VT的发射极相连,三极管VT的基极经线圈L1、光敏电阻R1和可调电阻R后与直流电源的负极相连;该三级管VT的集电极经线圈L2后与直流电源E的负极相连;线圈L3的一端与二极管D1的正极相连,二极管D1的负极同时与充电电容C的一端和晶闸管SCR的阳极相连,该充电电容C的另一端与线圈L5的一端相连;线圈L4的一端与二极管D2的正极相连,该稳压二极管D的负极与电容C1的一端相连,所述稳压二极管VD与电容C1并联;同时,二极管D2的负极经光敏电阻R2和触发管DB3后与晶闸管SCR的控制极相连,所述电容C2与触发管DB3并联;
线圈L3、L4、L5的另一端、电容C1的另一端、以及晶闸管SCR的阴极相连在一起。
本高压光遥控点火驱动器,可采用低压电池E作为点火驱动器的电源,依次通过光控制产生自激震荡完成高频逆变,然后升压整流,对高压大电容充电,在外部光触发控制晶匝管的门极导通时,充电电容对高压脉冲变压器原边放电,则在高压脉冲变压器副边产生一上万伏特的高压点火脉冲。用此高压点火脉冲去激励某间隙,可以控制其导通。
外部光触发控制晶匝管的门极导通的电路,采用稳压二极管进行稳压,使得从光控制信号给出到DB3动作的延迟时间稳定,抑制了驱动器和高能火花开关的抖动。
当需要开关动作时,首先光敏电阻R1控制低压自震和高频逆变,完成高压电容C的充电,然后光敏电阻R2控制高压电容C2的充电和DB3的触发;这两个光敏电阻相互配合,能有效利用的电池E的电能。
进一步地,所述直流电源E采用5V稳压直流电源;三极管VT采用硅三极管3AX81,可调电阻R选用91~470Ω可调电阻;光敏电阻R1采用5539光敏电阻。
进一步地,所述铁芯T1采用E型5×7铁芯;线圈L1采用Φ0.17mm高强度漆包线,匝数为30匝;线圈L2采用Φ0.17mm高强度漆包线,匝数为60匝;线圈L3采用Φ0.06mm高强度漆包线,匝数为3500匝;线圈L4采用Φ0.06mm高强度漆包线,匝数为3500匝。
进一步地,所述二极管D1采用2DG系列高压硅粒,其反压要求大于250V;电容C2采用275J的金属膜电容;晶闸管SCR采用kp20A晶闸管。
进一步地,所述电容C1采用275J的金属膜电容;稳压二级管VD采用51V的稳压二极管。
进一步地,所述充电电容C采用容量在0.47~0.68uF,耐压大于160v的电容;铁芯T2采用40mm长的磁棒作为铁芯;线圈L5采用Φ0.41mm高强度漆包线,匝数为17匝;线圈L6采用Φ0.06mm高强度漆包线,匝数为1500匝。
与现有技术相比,本实用新型具有如下优点:结构简单,整体体积小巧,能够在紧凑型高压发生器中使用,适用范围更广;采用的元器件简单,从而使整体成本更低;通过高压光即可对整个驱动器进行控制以驱动点火,安全程度更高,并且输出电压稳定性更好。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例:参见图1,一种高压光遥控点火驱动器,包括震荡模块、升压模块、整流模块、稳压模块、触发主回路。其中,所述震荡模块包括直流电源E及三极管VT、光敏电阻R1及可调电阻R;所述升压模块包括铁芯T1、线圈L1、L2、L3和L4,所述线圈L1、L2、L3和L4均套设于铁芯T1上;所述整流模块包括二极管D1、光敏电阻R2、触发管DB3以及晶闸管SCR;所述稳压模块包括电容C1、C2、二级管D2和稳压二极管VD;所述触发主回路包括充电电容C、铁芯T2以及线圈L5、L6,所述线圈L5、L6套设于铁芯T2上。
所述直流电源E的正极经开关S后与三极管VT的发射极相连,三极管VT的基极经线圈L1、光敏电阻R1和可调电阻R后与直流电源的负极相连;该三级管VT的集电极经线圈L2后与直流电源E的负极相连。线圈L3的一端与二极管D1的正极相连,二极管D1的负极同时与充电电容C的一端和晶闸管SCR的阳极相连,该充电电容C的另一端与线圈L5的一端相连。线圈L4的一端与二极管D2的正极相连,该稳压二极管D的负极与电容C1的一端相连,所述稳压二极管VD与电容C1并联;对C1电容的电压进行稳定,使得R2光电阻导通时,对C2充电的时间常数保持稳定。同时,二极管D2的负极经光敏电阻R2和触发管DB3后与晶闸管SCR的控制极相连,所述电容C2与触发管DB3并联;使给出触发信号到晶匝管SCR得到触发的时间延迟保持稳定,以减少信号的不同步。
线圈L3、L4、L5的另一端、电容C1的另一端、以及晶闸管SCR的阴极相连在一起。线圈L6的两端作为触发主回路的高压输出端,进行点火电压输出。
具体实施时,所述直流电源E采用5V稳压直流电源;三极管VT采用硅三极管3AX81,以改善低电压下的压降特性;可调电阻R选用91~470Ω可调电阻;光敏电阻R1采用5539光敏电阻。所述铁芯T1采用E型5×7铁芯;线圈L1采用Φ0.17mm高强度漆包线,匝数为30匝;线圈L2采用Φ0.17mm高强度漆包线,匝数为60匝;线圈L3采用Φ0.06mm高强度漆包线,匝数为3500匝;线圈L4采用Φ0.06mm高强度漆包线,匝数为3500匝。所述二极管D1采用2DG系列高压硅粒,其反压要求大于250V;电容C2采用275J的金属膜电容;晶闸管SCR采用kp20A晶闸管。所述电容C1采用275J的金属膜电容;稳压二级管VD采用51V的稳压二极管。所述充电电容C采用容量在0.47~0.68uF,耐压大于160v的电容;铁芯T2采用40mm长的磁棒作为铁芯;线圈L5采用Φ0.41mm高强度漆包线,匝数为17匝;线圈L6采用Φ0.06mm高强度漆包线,匝数为1500匝。采用上述结构,能够进一步地减小整个驱动器的体积,从而使适用范围更广。
工作过程中,当加载额定的直流电压后,通过光敏电阻R1及可调电阻R给三极管VT提供一个基极电流,三极管VT的集电极电流开始增加,通过线圈L1、L2的耦合,在L1产生感应电动势,此电动势与电源电压叠加,使得基极电流进一步增加,集电极电流也更趋增加,形成强烈反馈,使三极管VT很快进入饱和;此时,三极管VT的集电极电流不再增加,因而线圈L1中感应电动势将减小,三极管VT的基极电流也开始减小,三极管VT开始退出饱合区,集电极电流开始下降,在线圈L1中的感应电动势极性变化,使基极电流进一步减小,如此又形成一个正反馈过程,使三极管VT很快进入截止状态;在L1中的感应电动势极性改变的同时,线圈L2的能量传给线圈L3,待线圈L3中磁能消耗完,三极管VT的基极点位又下降,使三极管VT再次导通,进入一个新的震荡周期;线圈L3感应出的电压经过二极管D1半波整流后对充电电容C进行充电,由稳压管稳定充电电压,当充电电压达到预设值(根据实际工作条件需求设定预设值)并稳定时,通过光敏触发回路导通晶闸管SCR,电容C进行放电,通过升压线圈T5的升压作用在线圈L6产生更高的电脉冲进行点火。
最后需要说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案,本领域的普通技术人员应当理解,那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种高压光遥控点火驱动器,包括震荡模块、升压模块、整流模块、稳压模块、触发主回路;其特征在于:所述震荡模块包括直流电源E及三极管VT、光敏电阻R1及可调电阻R;所述升压模块包括铁芯T1、线圈L1、L2、L3和L4,所述线圈L1、L2、L3和L4均套设于铁芯T1上;所述整流模块包括二极管D1、光敏电阻R2、触发管DB3以及晶闸管SCR;所述稳压模块包括电容C1、C2、二极管D2和稳压二极管VD;所述触发主回路包括充电电容C、铁芯T2以及线圈L5、L6,所述线圈L5、L6套设于铁芯T2上;
所述直流电源E的正极经开关S后与三极管VT的发射极相连,三极管VT的基极经线圈L1、光敏电阻R1和可调电阻R后与直流电源的负极相连;该三极管VT的集电极经线圈L2后与直流电源E的负极相连;线圈L3的一端与二极管D1的正极相连,二极管D1的负极同时与充电电容C的一端和晶闸管SCR的阳极相连,该充电电容C的另一端与线圈L5的一端相连;线圈L4的一端与二极管D2的正极相连,该稳压二极管D的负极与电容C1的一端相连,所述稳压二极管VD与电容C1并联;同时,二极管D2的负极经光敏电阻R2和触发管DB3后与晶闸管SCR的控制极相连,所述电容C2与触发管DB3并联;
线圈L3、L4、L5的另一端、电容C1的另一端、以及晶闸管SCR的阴极相连在一起。
2.根据权利要求1所述的一种高压光遥控点火驱动器,其特征在于:所述直流电源E采用5V稳压直流电源;三极管VT采用硅三极管3AX81,可调电阻R选用91~470Ω可调电阻;光敏电阻R1采用5539光敏电阻。
3.根据权利要求1所述的一种高压光遥控点火驱动器,其特征在于:所述铁芯T1采用E型5×7铁芯;线圈L1采用Φ0.17mm高强度漆包线,匝数为30匝;线圈L2采用Φ0.17mm高强度漆包线,匝数为60匝;线圈L3采用Φ0.06mm高强度漆包线,匝数为3500匝;线圈L4采用Φ0.06mm高强度漆包线,匝数为3500匝。
4.根据权利要求1所述的一种高压光遥控点火驱动器,其特征在于:所述二极管D1采用2DG系列高压硅粒,其反压要求大于250V;电容C2采用275J的金属膜电容;晶闸管SCR采用kp20A晶闸管。
5.根据权利要求1所述的一种高压光遥控点火驱动器,其特征在于:所述电容C1采用275J的金属膜电容;稳压二极管VD采用51V的稳压二极管。
6.根据权利要求1所述的一种高压光遥控点火驱动器,其特征在于:所述充电电容C采用容量在0.47~0.68uF,耐压大于160v的电容;铁芯T2采用40mm长的磁棒作为铁芯;线圈L5采用Φ0.41mm高强度漆包线,匝数为17匝;线圈L6采用Φ0.06mm高强度漆包线,匝数为1500匝。
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CN107165758A (zh) * | 2017-07-26 | 2017-09-15 | 重庆理工大学 | 一种强流脉冲电子束源光遥控点火驱动器 |
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2017
- 2017-07-26 CN CN201720916109.9U patent/CN206957854U/zh not_active Withdrawn - After Issue
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