专利名称：高可靠性远程触发强快沿电磁脉冲的发生装置的制作方法
技术领域：
高可靠性远程触发强快沿电磁脉冲的发生装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种电磁脉冲发生装置，尤其涉及一种远程控制产生强快沿电磁脉冲的发生装置。
背景技术：
[0002]随着电子技术的迅猛发展，评价电子设备抗击强快沿电磁脉冲的能力日趋重要， 在军事领域尤为重要。[0003]目前在开阔场进行强快沿电磁脉冲试验备受关注，主要原因在于开阔场场地建设成本低廉，试验便捷，测试结果可信度高。虽然在开阔场进行快沿电磁脉冲试验备受关注， 但是现有的强快沿电磁脉冲发生装置还存在以下的显著缺点在开阔场进行快沿电磁脉冲试验中几十纳秒的时间内就会产生5万伏/米甚至更高的电场强度，而现有强快沿电磁脉冲发生装置使得操作人员不得不距离高强电场很近(大约5米左右)，这种高强电场往往对操作人员产生有一定的危害，存在较大的安全隐患。[0004]基于操作人员安全考虑，在现有条件下，强快沿电磁脉冲试验不适宜在开阔场长时间反复进行，一般安排在屏蔽暗室进行，只有极少数单次测试才在开阔场进行。[0005]综上所述，提供一种能够在开阔场安全可靠进行强快沿电磁脉冲试验的强快沿电磁脉冲发生装置迫在眉睫。实用新型内容[0006]为了解决现有的强快沿电磁脉冲发生装置在开阔场进行快沿电磁脉冲试验不安全的技术问题，本实用新型提供一种高可靠性远程触发的强快沿电磁脉冲发生装置。[0007]本实用新型的技术解决方案[0008]高可靠性远程触发强快沿电磁脉冲的发生装置，其特殊之处在于它包括直流高压源、强快沿脉冲形成电路以及触发控制装置，所述直流高压源用于将交流电整流为高压直流电，所述触发控制装置用于远程控制强快沿脉冲形成电路工作，所述强快沿脉冲形成电路用于在直流高压源和触发控制电路的作用下，瞬间放电产生强快沿电磁脉冲信号，[0009]所述强快沿脉冲形成电路包括与直流高压源连接的气隙火花开关K、第一高压脉冲无感电容C+、第二高压脉冲无感电容C-以及与第一高压脉冲无感电容C+连接的匹配功率电阻R0，[0010]所述气隙火花开关的相对两端设置有进气管接口和出气管接口，所述气隙火花开关另外相对两端分别连接有阳电极E+和阴电极E-，所述阳电极E+由阳内电极和阳外电极构成，所述阴电极E-由阴内电极和阴外电极构成，[0011]所述气隙火花开关K的相对两端设置有进气管接口 Kl和出气管接口 K2，所述气隙火花开关K的阳电极E+与第一高压脉冲无感电容C+连接，所述气隙火花开关K的阴电极 E-与第二高压脉冲无感电容C-连接，[0012]所述触发控制装置包括充气控制单元和放气控制单元，所述充气控制单元包括充气阀门、与充气阀门连接的气源和充气控制电路，所述放气控制单元包括放气阀门以及与放气阀门连接的远程放气控制电路，所述放气阀门与气隙火花开关K的出气管接口连接， 所述充气阀门与气隙火花开关K的进气管接口连接，[0013]所述远程放气控制电路包括信号响应器和遥控器，所述信号响应器包括按照信号传输路线依次连接的信号接收电路、信号调理电路、电平稳定电路、以及电源电路，所述电源电路分别给信号接收电路、信号调理电路和电平稳定电路供电，所述电源电路包括继电器，所述信号响应器与放气阀门连接，[0014]所述信号接收电路用于接收遥控器发出的触发信号，[0015]所述信号调理电路用于将信号接收电路收到的微弱触发信号调整成特定脉冲信号，[0016]所述电平稳定电路用于将信号调理电路输出的特定脉冲信号转变为电平信号，[0017]所述电源电路用于接收电平稳定电路输出的电平信号驱动继电器的开启、闭合，[0018]所述继电器控制放气阀门开启、闭合。[0019]上述遥控器包括依次连接的电源、开关、起振电路、一次放大电路以及二次放大电路，所述起振电路包括第一三极管Q1、电感Li、第一电容Cl以及第二电容C2，所述电感Ll 与第一电容Cl并联，所述电感Li、第一电容Cl与第一三极管Ql的集电极连接，所述第二电容C2与第一三极管Ql的基极连接，[0020]所述一次放大电路包括第三三极管Q3、第四偏置电阻R4、第五偏置电阻R5和第四耦合电容C4，电池通过第一偏置电阻R4给第三三极管Q3集电极提供偏置电压，电池通过第二偏置电阻R5给第三三极管Q3基极提供偏置电压，所述第三三极管Q3基极通过第四耦合电容C4与第二三极管Q2集电极连接，所述第三三极管Q3基极通过第四耦合电容C4与第一三极管Ql基极连接，[0021]所述二次放大电路包括第二三极管Q2、第二偏置电阻R2、第三偏置电阻R3和第三耦合电容C3，电池通过第二偏置电阻R2给第二三极管Q2集电极提供偏置电压，电池通过第三偏置电阻R3给第二三极管Q2基极提供偏置电压，所述第三三极管Q3的集电极通过第三耦合电容C3与第二三极管Q2的基极连接。[0022]上述电源电路包括整流电路、调整电路以及继电器电路。[0023]所述整流电路为由第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4 构成的桥式整流电路，[0024]所述调整电路包括电解电容C5、功率电阻R7以及第六耦合电容C6，整流电路输出电压经过功率电阻R7输出直流电源VCC2。[0025]所述继电器电路包括第一继电器K1、连接在第一继电器Kl控制端的第七三极管 Q7，所述第七三极管Q7的基极与电平稳定电路输出端连接，所述第七三极管Q7的集电极通过发光二极管LED2与第一继电器Kl的控制端连接。[0026]上述信号接收电路包括用于接收遥控器发出的无线控制信号的感应片ANT和高频第四三极管Q4，直流电源VCC2通过第八电阻R8、感应片ANT、第九电阻R9为高频第四三极管Q4集电极提供直流偏压，通过第十电阻R10、第十一电阻Rll为高频第四三极管Q4基极提供直流偏压，第十一电容Cll对高频第四三极管Q4基极提供直流偏压滤波，第七电容 C7、第八电容C8和感应片ANT选出无线控制信号，第九电容C9提供反馈通路，第十电容ClO用于提供旁路高频干扰信号。[0027]上述信号调理电路包括反相放大电路和电压比较电路，[0028]所述反相放大电路包括第一运算放大器U1A，无线控制信号S_CNT通过第十二电阻R12、第十二电容C12输入到第一运算放大器UlA的3脚，电源VCC2通过第十四电阻R14、 第十五电阻R15将参考电压施加到第一运算放大器UlA的2脚，所述第一运算放大器UlA 的1脚输出放大后信号通过第十三电阻R13将第一运算放大器UlA的1脚输出信号反馈给第一运算放大器UlA的3脚；[0029]所述电压比较电路包括第二运算放大器U1B，经第一运算UlA放大后无线控制信号S_CNT经过第十四电容C14、第十六电阻R16、第十七电阻R17进入第二运算放大器UlB 的6脚，通过第十八电阻R18、第十九电阻R19将参考电压施加第二运算放大器UlB的5脚， 所述第二运算放大器UlB的7脚输出尖脉冲信号T-CNT。[0030]还包括双稳定电路[0031 ] 所述双稳态电路包括第十六电解电容C16、第十七电解电容C17，第五二极管D5、 第六二极管D6，第五三极管Q5、第六三极管Q6，偏压电阻R20 R25。所述第十六电解电容 C16和第十七电解电容C17的负极接尖脉冲信号T-CNT，所述第五二极管D5负极接第十六电解电容C16的正极，所述第六二极管D6的负极接第十七电解电容C17正极，所述第五二极管D5正极接第五三极管Q5集电极，所述第六二极管D6正极接第六三极管Q6基极，电源 VCC通过第二十四电阻RM接第六三极管Q6集电极，电源VCC通过第二十四电阻RM和第二十一电阻R21接第五三极管Q5的基极，电源VCC通过第二十四电阻RM和第二十五电阻 R25接第十七电解电容C17正极，电源VCC通过第二十二电阻R22、第二十R20接第六三极管Q6的基极，电源VCC通过第二十二电阻R22、第二十三电阻R23接第十六电解电容C16的正极，所述第五三极管Q5集电极输出PWR-CNT信号。[0032]本实用新型所具有的优点[0033]1、在实际产生强快沿电磁脉冲的瞬间，操作人员距离强电场较远(30米)，将操作人员受到的辐射降低一百倍，有效避免操作人员受到的电磁辐射，同时操作人员可以在远处观测试验现场，随时调整设备到需要状态，有效可靠进行试验。通过该装置，可以长时间在开阔场进行测试，而无需屏蔽暗室。这样在较少试验经费的条件下，就可以进行强快沿电磁脉冲试验，同时保证操作人员安全，做到多快好省。[0034]2、本实用新型经实验验证，达到以下技术指标[0035]1]可产生信号上升前沿陡。可产生上升时间为2. 3士0. 5ns的瞬变信号。[0036]2]可产生信号频率范围宽。可产生半高宽时间为23士5ns的模拟信号，这种信号频带宽。[0037]3]可产生信号峰值场强高。可产生电场强度大于等于50kV/m的强电场信号。[0038]4]触发控制距离远。操作人员可在最远30m处可靠控制强快沿电磁脉冲触发。
[0039]图1远程触发强快沿电磁脉冲发生装置系统框图；[0040]图2强快沿脉冲形成电路原理图；[0041]图3强快沿脉冲形成电路装配位置图；[0042]图4气隙火花开关原理示意图；[0043]图5触发控制装置系统框图；[0044]图6信号响应器系统框图；[0045]图7遥控器电路原理图；[0046]图8信号响应器电源电路；[0047]图9信号响应器无线接收电路原理图；[0048]图10信号响应器信号调理电路原理图；[0049]图11信号响应器电平稳定电路原理图。
具体实施方式
[0050]高可靠性远程触发的强快沿电磁脉冲发生装置示意图参见图1。包括直流高压源、 强快沿脉冲形成电路、触发控制装置三部分。[0051]直流高压源为强快沿脉冲形成电路提供所需高压。直流高压源是定购的成套设备。直流高压源将50Hz/220V交流电转换为直流高压。直流高压源具有电压控制装置，数字电压指示装置，互锁(等待，待发)装置和自动保护(过流保护)装置。电压控制装置包括“电压幅度”控制旋钮和“使能”按钮。“电压幅度”控制旋钮用于调节输出直流高压的幅度，输出最高电压为IOOkV(最大电流2mA)；“使能”按钮用于控制直流高压是否通过电极输出。未按下“使能”按钮时，电极无直流高压输出；按下“使能”按钮时，电极输出直流高压，直流高压源为双极性输出。数字电压指示装置用于显示直流高压源设置输出电压的大小。互锁装置包含等待和待发两个状态，并通过相应指示灯进行状态指示。使用“电压幅度”控制旋钮设定直流高压源输出电压，此时直流高压源并没有输出设定数值的电压，而是等待约30s后才输出设定高压(一系列的整流倍压处理电路实现最终设置电压需要一段时间)。通过“电压幅度”控制旋钮设定好直流高压源输出电压，此时状态为“等待”状态，此时“使能”按钮不起作用，即无论是否按下“使能”按钮，直流高压源的电极都无直流高压输出。只有等待约30s，电路完成电压设置后，状态转换为“待发”状态，此时“使能”按钮才作用。自动保护装置用于过流保护，即当外部电路短路等原因，导致直流高压源输出电流大到一定程度时，系统进行保护——自动断电，避免发生火灾等意外。[0052]强快沿脉冲发生电路用于产生高压瞬变强电场。如图2，气隙火花开关的相对两端设置有进气管接口和出气管接口，气隙火花开关另外相对两端分别连接有阳电极E+和阴电极E-，阳电极E+由阳内电极和阳外电极构成，阴电极E-由阴内电极和阴外电极构成，气隙火花开关K的相对两端设置有进气管接口 Kl和出气管接口 K2，所述气隙火花开关K的阳电极E与第一高压脉冲无感电容C+连接，所述气隙火花开关K的阴电极E-与第二高压脉冲无感电容C-连接，R-、R+是充放电限流电阻，C-、C+是充放电高压脉冲无感电容，K为气隙火花开关，RO是电场辐射装置的等效直流电阻。在气隙火花开关K断开时，直流高压正极 +UO通过R+向C+充电，负极-UO同时通过R-和RO向C-充电，电压的极性见图2所示，电压的大小均为UO，当触发信号使K接通时，Cl与C2就成串联，串联电压Ue大小为2U0，串联电压Uk经过RO进行高压放电。在高压放电瞬间，电场辐射装置产生强快沿电磁脉冲。电场辐射装置由电缆和功率电阻构成，高压放电瞬间，电缆上通过的瞬态大电流辐射强电磁场， 通过功率电阻构成最佳放电回路，使信号无失真传输，减少反射。8[0053]如图3，采用专用连接片进行核心器件K、C+、C_互联，确保核心器件装配位置特别紧凑，互联十分可靠，互联阻抗很小，等效串联电感极低，由此到达触发瞬间，高压放电时间极短(几十纳秒)。因电容器容值较大，充电时间较长，气隙火花开关承受高电压的时间也较长，故采用专用气隙火花开关(见图4)确保在承受高电压期间发生自放电的概率极低， 以保证最终负载的完好性。因在放电瞬间功率电阻上承受数万伏高压，采用特定串并联方式进行分压，确保电阻可靠稳定工作。核心器件K、C+、C-放置在绝缘材料制作的箱体内，箱体内浸满绝缘油，防止气隙火花开关电极、电容电极、专用连接片、直流高压源接线输入处在充满高压时彼此尖端放电。[0054]如图4，气隙火花开关是一个密闭的腔体，左侧通过气管与充气阀门连接，右侧通过气管与放气阀门连接，上方电极通过专用连接片与一个高压脉冲无感电容连接，下方电极通过专用连接片与另一个高压脉冲无感电容连接；给气隙火花开关内部按照一定压力充满特定气体，同时给气隙火花开关上下两个电极施加高电压，由于气体的绝缘性，上下两个电极不导通，当保持电极上直流高压不变，突然降低气隙火花开关内的气体压力到一定数值，内部气体被高电压电离，产生电弧，产生电弧瞬间两个电极导通。电极导通瞬间，两电极间电压因放电而急剧降低，因电压降低，气体不再电离，这样气隙火花开关不再导通。气隙火花导通时间短，承受电压高，放电电流大，特别适用于强快沿电磁脉冲电路。[0055]触发控制装置如图5，减压阀输入端与气瓶连接，输出端通过气管与充气阀门连接。气瓶内装有特定压缩气体，压力较高，压缩气体首先通过减压阀调节为压力合适的气体。充气阀门闭合时，减压阀输出的气体不能进入气隙火花开关。充气阀门开启时，减压阀输出的气体通过充气阀门进入气隙火花开关。机械开关一端接220V/50HZ市电，一端接充气阀门控制端。机械开关按下，市电经过机械开关流过充气阀门控制端，充气阀门开启。机械开关未按下，充气阀门控制端没有电流通过，充气阀门闭合。遥控器通过信号响应器来控制放气阀门的开启、闭合状态。在当前放气阀门为闭合状态时，按一下遥控器上按钮，信号响应器控制放气阀门开启；再按一下遥控器上按钮，信号响应器控制放气阀门闭合，如此反复。放气阀门开启时，气隙火花开关通过放气阀门放气，气隙火花开关内的气体压力会突然降低。放气阀门闭合时，气隙火花内气体不能放出。[0056]信号响应器接收遥控器发出的无线触发信号，控制放气阀门的开启、闭合。如图 6，信号响应器由电源电路、信号接收电路、信号调理电路、电平稳定电路构成。电源电路将 220V/50HZ市电转换为低压直流电源。[0057]同时电源电路通过继电器控制放气阀门的状态，电源电路输入信号响应器的控制信号，该控制信号控制电源电路内部继电器的通断。该继电器通断控制放气阀门的开启、闭合动作。接收电路接收遥控器发出的无线控制信号，进行小信号放大。信号调理电路将接收电路收到触发信号调整成特定极性、幅度、脉宽的信号。电平稳定电路将信号调理电路输出脉冲转变为电平信号，每来一个脉冲，电平极性翻转一次。用该电平信号控制电源电路内部继电器动作。[0058]如图7，整个遥控器通过一节干电池供电，遥控器平时处于关机状态，此时不产生任何信号，也没有功耗。只有当遥控器按钮Sl按下时，电路上电，才会辐射触发信号，触发信号是一个频率信号。晶体管Ql用于“触发频率信号”起振，晶体管Q2、Q3将振荡信号放大并反馈给晶体管Q1，使振荡信号幅度频率稳定。晶体管Q1、Q2、Q3均为NPN型三极管，且均用作共发射极放大器。开关Sl闭合后，电池通过电阻R1、电感Ll为晶体管Ql集电极提供直流偏压，通过发光二极管LED1、电阻R2、R6为晶体管Ql基极提供直流偏压，确保晶体管Ql工作在放大状态。电池通过发光二极管LED1、电阻R2为晶体管Q2集电极提供直流偏压，通过电阻R3为晶体管Q2基极提供直流偏压，确保晶体管Q2工作在放大状态。电池通过电阻R4为晶体管Q3集电极提供直流偏压，通过电阻R5为晶体管Q3基极提供直流偏压， 确保晶体管Q3工作在放大状态。电容Cl、C2、电感Ll和晶体管Ql结电容组成振荡电路。 该振荡电路输出振荡波形差，振幅不稳定(该振荡电路输出毫伏级振荡信号，且振荡信号上叠加大量毛刺，该振荡信号需要进一步整流放大)。该振荡信号通过电阻R6和耦合电容 C4进入晶体管Q3基极，经晶体管Q3放大后通过耦合电容C3进入晶体管Q2基极，经晶体管 Q2放大后，从晶体管Q2集电极管脚辐射出频率固定、幅度稳定的触发信号(输出2. 9kHz, 9V振荡信号)。同时从晶体管Q2集电极管脚输出的振荡信号通过电阻R6反馈给晶体管Ql 基极。[0059]如图8，信号响应器电源电路输入220V/50HZ市电，输出低压直流电源VCC2，VCC2 经耦合电容C6进一步滤波后给信号响应器其它功能电路供电。同时电源电路输入PWR-CNT 信号(电平稳定电路输出PWR-CNT信号)，控制继电器Kl吸合、断开。OUT-L与OUT-N接放气阀门的控制端。当PWR-CNT为高电平时，Q7导通，桥式整流电路输出的直流电压经继电器 Kl控制端、发光二极管LED2、Q7到地。此时发光二极管LED2亮，继电器Kl吸合，在OUT-L 与OUT-N之间有220V/50HZ的交流电。当PWR-CNT为低电平时，Q7截止，。此时发光二极管 LED2灭，继电器Kl断开，在OUT-L与OUT-N之间无电压。220V/50Hz市电通过IN_L和IN_ N两个节点引入信号响应器，二极管D1、D2、D3、D4构成桥式整流电路，在ul的正半周，由于 IN_L点的电位高于IN_N点的电位，故二极管Dl、D3导通，D2、D4截止；在ul的负半周，由于IN_N点的电位高于IN_L点的电位，故二极管D2、D4导通，D1、D3截止。在桥式整流电路输出端与地之间接一个大容量电解电容C5，滤除桥式整流电路输出中的纹波，使脉动的直流电变成平滑的直流电。电容C5具有储存电能的作用，当电源供给的电压升高时，并联的电容C5能把部分能量储存起来，而当电源电压降低时，电容C5又把储存的能量释放出来， 使得负载电压比较平滑，从而交流纹波大大减小。桥式整流电路的输出经电容C5滤波后， 直流电压较高，串接接一大功率电阻R7，利用电阻R7的分压作用调整整流电压为实际需要的直流电源电压VCC2。[0060]信号接收电路如图9，当遥控按钮Sl (见图7)按下后，感应片ANT接收遥控器发出的无线控制信号，经高频三极管Q4进行小信号放大，产生S-CNT信号。直流电源VCC2通过电阻R8、感应片ANT、电阻R9为晶体管Q4集电极提供直流偏压，通过电阻RIO、Rll为晶体管Q4基极提供直流偏压，确保晶体管Q4工作在放大状态。电容Cll对Q4基极直流偏压滤波。电容C7、C8和感应片ANT选出无线控制信号，电容C9提供反馈通路，确保信号放大倍数稳定。电容ClO旁路高频干扰信号，避免干扰信号进入三极管，提高信号质量。[0061]信号调理电路如图10，S_CNT进入集成电路Ul进行信号调理。Ul内部包括两个运算放大器UlA和U1B。UlA进行电压放大，UlB进行电压比较。电阻R12、电容C12、C13、 电阻R13组成反相放大器，放大S_CNT信号。其中电阻R13为反馈电阻，电阻R12衰减干扰信号，利用电容C12隔直作用，阻止直流电源VCC2经电阻R8 (见图9)、电阻R12进入集成电路U1，电容C13滤除叠加在S_CNT信号上的高频杂波。由于S_CNT信号的平均分量对C13充电，使C13上产生压降，这样在Ul的3脚上会施加直流偏压。电阻R14、R15对直流电源VCC2进行串联分压，R15上的直流电压引入Ul的2脚，通过集成运放UlA的线性叠加作用抵消Ul的3脚上的直流偏压，使通过集运放UlA对S_CNT信号进行无直流偏置放大(实际上UlA电压放大输出管脚会输出一个微小直流偏置)。利用电容C14隔直作用，阻止运放UlA上1脚输出直流成分通过，为运放UlA上1脚输出的“S_CNT的放大后信号”提供通路。电阻R16、R17对C14传来的“S_CNT的放大后信号”进行幅度调整，在R17得到合适幅值，利用电容C15的充电作用，取出R17上的信号平均分量，该平均分量进入集成运放U1B， 与参考电压进行比较，得到标准触发电平(脉冲量)，参考电压通过电阻R18、R19对直流电源VCC2进行串联分压得到。遥控器按钮Sl (见图7)还没有按下时，Ul的6脚电平低于于参考电压，7脚输出高电平。当遥控按钮Sl按下后，Ul的6脚电平高于参考电压，7脚输出低电平。人手按下遥控器按钮的持续时间为0. 2 0. 9s，之后遥控器按钮自动弹起，因此实际上每按一下遥控器按钮，Ul的7脚会输出一个尖脉冲信号T-CNT(负脉冲)。 如图11，电平稳定电路输入T-CNT信号，输出PWR-CNT信号，电平稳定电路收到一个T-CNT信号，输出低电平PWR-CNT信号；再收到一个T-CNT信号，输出高电平PWR-CNT信号。如此反复。每到来一个T-CNT信号(负尖脉冲信号)，通过隔离二极管D5、D6触发由 Q5、Q6组成的双稳态电路，使它翻转(假设Q6原状态截止)，Q5导通，PWR-CNT输出低电平， 直至遥控器再次按下，Q6重新变为导通，Q5截止，PWR-CNT输出高电平。以后每当遥控器再次按下，感应片收到一次信号，PWR-CNT信号电平翻转一次。
权利要求1.高可靠性远程触发强快沿电磁脉冲的发生装置，它包括直流高压源、强快沿脉冲形成电路以及触发控制装置，所述直流高压源用于将交流电整流为高压直流电，所述触发控制装置用于远程控制强快沿脉冲形成电路工作，所述强快沿脉冲形成电路用于在直流高压源和触发控制电路的作用下，瞬间放电产生强快沿电磁脉冲信号，所述强快沿脉冲形成电路包括与直流高压源连接的气隙火花开关(K)、第一高压脉冲无感电容(C+)、第二高压脉冲无感电容(C-)以及与第一高压脉冲无感电容(C+)连接的匹配功率电阻(RO)，所述气隙火花开关的相对两端设置有进气管接口和出气管接口，所述气隙火花开关另外相对两端分别连接有阳电极(E+)和阴电极(E-)，所述阳电极(E+)由阳内电极和阳外电极构成，所述阴电极(E-)由阴内电极和阴外电极构成，所述气隙火花开关(K)的相对两端设置有进气管接口(Kl)和出气管接口(K2)，所述气隙火花开关(K)的阳电极(E+)与第一高压脉冲无感电容(C+)连接，所述气隙火花开关 (K)的阴电极(E-)与第二高压脉冲无感电容(C-)连接，其特征在于所述触发控制装置包括充气控制单元和放气控制单元，所述充气控制单元包括充气阀门、与充气阀门连接的气源和充气控制电路，所述放气控制单元包括放气阀门以及与放气阀门连接的远程放气控制电路，所述放气阀门与气隙火花开关(K)的出气管接口连接，所述充气阀门与气隙火花开关(K)的进气管接口连接，所述远程放气控制电路包括信号响应器和遥控器，所述信号响应器包括按照信号传输路线依次连接的信号接收电路、信号调理电路、电平稳定电路、以及电源电路，所述电源电路分别给信号接收电路、信号调理电路和电平稳定电路供电，所述电源电路包括继电器，所述信号响应器与放气阀门连接，所述信号接收电路用于接收遥控器发出的触发信号，所述信号调理电路用于将信号接收电路收到的微弱触发信号调整成特定脉冲信号， 所述电平稳定电路用于将信号调理电路输出的特定脉冲信号转变为电平信号， 所述电源电路用于接收电平稳定电路输出的电平信号驱动继电器的开启、闭合， 所述继电器控制放气阀门开启、闭合。
2.根据权利要求1所述的高可靠性远程触发强快沿电磁脉冲的发生装置，其特征在于所述遥控器包括依次连接的电源、开关、起振电路、一次放大电路以及二次放大电路，所述起振电路包括第一三极管Oil)、电感(Li)、第一电容(Cl)以及第二电容(C2)，所述电感 (Li)与第一电容(Cl)并联，所述电感(Li)、第一电容(Cl)与第一三极管Oil)的集电极连接，所述第二电容(以)与第一三极管Oil)的基极连接，所述一次放大电路包括第三三极管(Q3)、第四偏置电阻(R4)、第五偏置电阻(肪)和第四耦合电容(C4)，电池通过第一偏置电阻R4给第三三极管O )集电极提供偏置电压，电池通过第二偏置电阻(肪)给第三三极管O )基极提供偏置电压，所述第三三极管O )基极通过第四耦合电容(C4)与第二三极管集电极连接，所述第三三极管O )基极通过第四耦合电容(C4)与第一三极管Oil)基极连接，所述二次放大电路包括第二三极管(Q2)、第二偏置电阻(R2)、第三偏置电阻(旧)和第三耦合电容(O)，电池通过第二偏置电阻(似)给第二三极管集电极提供偏置电压，电池通过第三偏置电阻(旧)给第二三极管基极提供偏置电压，所述第三三极管O )的集电极通过第三耦合电容(O)与第二三极管的基极连接。
3.根据权利要求1所述的高可靠性远程触发强快沿电磁脉冲的发生装置，其特征在于所述电源电路包括整流电路、调整电路以及继电器电路；所述整流电路为由第一二极管(Dl)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管 (D4)构成的桥式整流电路，所述调整电路包括电解电容(C5)、功率电阻(R7)以及第六耦合电容(C6)，整流电路输出电压经过功率电阻(R7)输出直流电源(VCC2)，所述继电器电路包括第一继电器(Kl)、连接在第一继电器(Kl)控制端的第七三极管 (Q7)，所述第七三极管0^7)的基极与电平稳定电路输出端连接，所述第七三极管0^7)的集电极通过发光二极管(LED》与第一继电器(Kl)的控制端连接。
4.根据权利要求1所述的高可靠性远程触发强快沿电磁脉冲的发生装置，其特征在于所述信号接收电路包括用于接收遥控器发出的无线控制信号的感应片ANT和高频第四三极管(Q4)，直流电源(VCC2)通过第八电阻(R8)、感应片(ANT)、第九电阻(R9)为高频第四三极管OH)集电极提供直流偏压，通过第十电阻(RlO)、第十一电阻(Rll)为高频第四三极管OH)基极提供直流偏压，第十一电容(Cll)对高频第四三极管OH)基极提供直流偏压滤波，第七电容(C7)、第八电容(C8)和感应片(ANT)选出无线控制信号，第九电容 (C9)提供反馈通路，第十电容(ClO)用于提供旁路高频干扰信号。
5.根据权利要求1所述的高可靠性远程触发强快沿电磁脉冲的发生装置，其特征在于所述信号调理电路包括反相放大电路和电压比较电路，所述反相放大电路包括第一运算放大器(UlA)，无线控制信号S_CNT通过第十二电阻 (R12)、第十二电容(C12)输入到第一运算放大器(UlA)的3脚，电源(VCC2)通过第十四电阻(R14)、第十五电阻(R15)将参考电压施加到第一运算放大器(UlA)的2脚，所述第一运算放大器(UlA)的1脚输出放大后信号通过第十三电阻(RU)将第一运算放大器(UlA)的 1脚输出信号反馈给第一运算放大器(UlA)的3脚；所述电压比较电路包括第二运算放大器(UlB)，经第一运算(UlA)放大后无线控制信号3_0附经过第十四电容(C14)、第十六电阻(R16)、第十七电阻(R17)进入第二运算放大器(UlB)的6脚，通过第十八电阻(R18)、第十九电阻(R19)将参考电压施加第二运算放大器(UlB)的5脚，所述第二运算放大器(UlB)的7脚输出尖脉冲信号T-CNT。
6.根据权利要求1所述的高可靠性远程触发强快沿电磁脉冲的发生装置，其特征在于还包括双稳态电路，所述双稳态电路包括第十六电解电容(C16)、第十七电解电容(C17)，第五二极管 (D5)、第六二极管(D6)，第五三极管、第六三极管(Q6)，偏压电阻(R20 R2Q，所述第十六电解电容(C16)和第十七电解电容(C17)的负极接尖脉冲信号T-CNT，所述第五二极管 (D5)负极接第十六电解电容(C16)的正极，所述第六二极管(D6)的负极接第十七电解电容(C17)正极，所述第五二极管(M)正极接第五三极管集电极，所述第六二极管(D6) 正极接第六三极管0 )基极，电源(VCC)通过第二十四电阻(R24)接第六三极管0^6)集电极，电源(VCC)通过第二十四电阻(R24)和第二十一电阻(R21)接第五三极管0^5)的基极，电源(VCC)通过第二十四电阻(R24)和第二十五电阻(R25)接第十七电解电容(C17)正极，电源(VCC)通过第二十二电阻(R22)、第二十电阻(R20)接第六三极管^!6)的基极，电源(VCC)通过第二十二电阻(R22)、第二十三电阻(R23)接第十六电解电容(C16)的正极， 所述第五三极管^!5)集电极输出PWR-CNT信号。
专利摘要本实用新型涉及高可靠性远程触发强快沿电磁脉冲的发生装置，直流高压源、强快沿脉冲形成电路以及触发控制装置，直流高压源用于将交流电整流为高压直流电，触发控制装置用于远程控制强快沿脉冲形成电路工作，强快沿脉冲形成电路用于在直流高压源和触发控制电路的作用下，瞬间放电产生强快沿电磁脉冲信号，本实用新型解决了进行快沿电磁脉冲试验不安全的技术问题，本实用新型在较少试验经费的条件下，就可以进行强快沿电磁脉冲试验，同时保证操作人员安全，做到多快好省。
文档编号H02M7/219GK202305605SQ20112025291
公开日2012年7月4日 申请日期2011年7月18日 优先权日2011年7月18日
发明者刘世木, 刘顺坤, 商高平, 宋刚, 王浩, 王骞, 郭恩全 申请人:陕西海泰电子有限责任公司