一种气体开关触发器保护电路的制作方法
【专利摘要】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。
【专利说明】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。
【专利附图】
【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。
【权利要求】
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。
【文档编号】H03K17/08GK203406844SQ201320537322
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年8月21日 优先权日:2013年8月21日
【发明者】罗斌, 林发珍 申请人:罗斌