多级串联的ltd驱动源及其同步触发方法
【专利摘要】本发明提供一种多级串联的LTD驱动源及其同步触发方法，LTD脉冲源前n级模块每级引入一路外触发脉冲，利用模块内一个支路和角向传输线实现n级模块其他支路开关的同步触发，同时从n级模块每级触发支路高压端引出一路触发脉冲，依次引入到后续相对应位置串联模块触发脉冲输入端，触发后续模块内触发支路的开关，依次类推，实现LTD所有串联模块的同步触发。本发明可显著简化多级串联LTD型脉冲源对触发系统和触发时序的要求，提高模块触发可靠性。
【专利说明】多级串联的LTD驱动源及其同步触发方法
【技术领域】
[0001]本发明为多级串联次级采用水介质的直线变压器驱动源(Linear TransformerDriver,简称LTD)提供一种新型模块结构及触发方法，该触发方法对推广LTD在Z箍缩惯性约束聚变/聚变能源等领域的应用具有重要价值。
【背景技术】
[0002]LTD脉冲源通过径向均匀排列的多个低电感支路并联，利用电磁耦合，实现单级多个支路电流叠加和多级串联模块的电压叠加，可直接获得前沿70 - 200ns的高功率脉冲，它在Z箍缩惯性约束聚变(ICF)/聚变能源(IFE)、闪光照相、强激光等领域具有重要应用。要实现Z箍缩ICF/IFE，需要数十至几百路输出电压达数兆伏的LTD并联，每路LTD需要数十级电流MA级LTD模块串联。美国圣地亚国家实验室(SNL)提出的用于Z箍缩ICF的电流60MA LTD型驱动源概念设计，共210路并联，每路60 — 70级串联，次级采用水介质传输线，可以避免长真空磁绝缘传输线(MITL)的电子发射与电流损失，并使次级阻抗与LTD初级匹配，有利于每级模块按IVA理想时序实现脉冲的高效叠加与传输，避免次级抽真空带来的一系列工程问题。水介质传输线与圆锥状MITL分界面处的高压绝缘堆技术在ZR装置上已经得到考核，因此，大型Z箍缩LTD驱动源次级采用水介质传输线的技术优势和技术成熟度逐渐得到国际上认可，2011、2013国际脉冲功率会议上介绍了美国SNL正在研宄次级采用去离子水介质的多级IMA模块串联技术研宄实验台。俄罗斯大电流所和美国SNL研制的IMA LTD模块是大型Z箍缩ICF/IFE的LTD脉冲驱动源概念设计的基础单元，目前每级IMA LTD模块至少需要提供4路前沿约25ns幅值120kV的触发脉冲，则210路并联、每路60级串联、电流60MA LTD型脉冲源共需提供50400路上述参数的触发脉冲，而且要求触发脉冲按一定时序使串联模块开关触发闭合，以达到触发脉冲高效叠加与传输，这对触发系统提出了严峻挑战，触发系统庞大复杂，造价高，制约了用于Z箍缩ICF/IFE LTD大型脉冲源的发展。
[0003]IMA LTD单级模块包含40只工作电压±100kV、通流约30kA的气体开关，目前模块常用气体开关从施加触发脉冲到击穿闭合的延时约30-40ns，要实现多级串联LTD电流、电压的有效叠加，开关要求按照IVA时序触发闭合，必须考虑气体开关触发延时时间。国内外均在探索和研宄LTD型驱动源的新型触发电路拓扑结构和触发方法，如文献(F.J.Zutavern, S.F.Glover, K.W.Reed, et al.PCSS triggered pulsed powerswitches[C]// 16th IEEE Int Pulsed Power Conf.2007:231-235.)研宄了光导开关触发LTD气体开关的可行性，由于光导开关工作电压和通流能力的限制，不能作为LTD支路开关；文献(尹佳辉，魏浩，孙凤举等.快脉冲直线变压器驱动源同步触发系统[J].强激光与粒子束，2012，24 (4): 871-875.(Yin Jiahui, Wei Hao, Sun Fengju, et al.Experimentalresearch of high-power spark gap switch.High Power Laser and ParticleBeams，2012，24(4):871-875;雷宇，邱剑，刘克富.直线变压器驱动源多路开关同步触发技术[J].强激光与粒子束，2012，24(4):765-770.(Lei yu，Qiu Jian, Liu kefu, etal.Mult1-output synchronizat1n trigger for linear transformer driver.HighPower Laser and Particle Beams，2012，24(4):765-770))探讨了多级串联 LTD 触发电路的拓扑结构和多路快前沿、电压140kV触发脉冲的产生方式，但每级IMA LTD模块仍需要施加4路快前沿幅值约120kV的触发脉冲，触发电路拓扑结构和触发脉冲产生系统庞大复杂。文献(刘鹏，开关闭合特性对多级串联LTD性能影响研宄[D].西安交通大学博士学位论文，西安:2012)提出了一种基于次级感应过电压触发LTD设想，仅需为上游几级(例如前五级)模块提供外触发脉冲，下游模块内气体开关通过磁芯耦合沿次级传输线传播的过电压脉冲，实现支路开关击穿闭合，该触发方法(申请号:201110008747.8，发明人:孙凤举等)可大幅降低LTD型驱动源对触发系统的要求，其电路原理上可行，而其工程技术上的可行性取决于磁芯在超快前沿脉冲下的时间响应特性、支路开关在直流叠加次级耦合电压的击穿闭合时间能否小于电脉冲在LTD次级的传输时间等，即使多级串联LTD驱动源采用次级耦合过电压触发，其上游几级IMA模块每级仍需要引入4路触发脉冲。文献(涂卓麟，邱剑，余澜明，王永刚，刘克富.大规模LTD自触发驱动技术.第三届全国脉冲功率会议论文集，2013.08，长沙)提出在LTD模块磁环加绕副绕组，在该级被触发导通之时能够同步产生高压快脉冲信号，该信号通过传输线引入后面多级LTD模块，以实现整个LTD装置同步自触发。该设想存在的主要问题:没有考虑气体开关从施加触发脉冲到闭合的延时时间，以及磁环加绕副绕组产生的电压脉冲与磁芯磁化特性和次级阻抗密切相关，阻抗匹配时，电压脉冲前沿约100ns，因此，利用模块磁芯副绕组感应电压脉冲触发后续模块时间上来不及，因为次级电脉冲早已传输到，而开关还没有闭合，而且副绕组感应的电脉冲前沿过缓(约100ns)。因此，该设想实际上是不可行的。
【发明内容】
[0004]本发明为多级串联次级采用水介质的直线变压器驱动源(Linear TransformerDriver，简称LTD)提供一种新型模块结构及触发方法。
[0005]本发明的技术解决方案是:
[0006]一种多级串联的LTD驱动源，其特殊之处在于:
[0007]所述驱动源包括沿水介质传输线7依次排布的M级LTD模块；
[0008]所述M级LTD模块中的各LTD模块结构相同，各LTD模块均包括一个触发支路和多个放电支路，触发支路产生的触发脉冲通过角向传输线同时触发所在模块内的所有放电支路；所述放电支路向外输出脉冲；
[0009]所述M级LTD模块按照排布的先后顺序均分为P组，设η为M与P的比值，第一组LTD模块所包括的η级LTD模块的触发支路分别由外部触发电路触发，其余各组LTD模块所包括的η级LTD模块的触发支路均由上一组LTD模块所包括的η级LTD模块的触发支路分别触发；
[0010]η 满足关系式 n = td/ ( τ water- τ cable)，
[0011]其中:
[0012]td—触发开关从施加触发脉冲到开关闭合的延时；
[0013]τ water- LTD输出脉冲在次级为水介质单级模块长度的传输时间；
[0014]τ rable;—触发脉冲在单级模块长度电缆中的传输时间。
[0015]上述外部触发电路为一个多路输出的快前沿脉冲发生器，所述快前沿脉冲发生器通过触发电缆分别触发第一组LTD模块中的触发支路，每路触发电缆长度根据触发模块所在位置和次级传输线介质而定。
[0016]上述LTD模块包括2N个圆周均布的支路、上绝缘子、下绝缘子、中间绝缘子、角向传输线组、金属环及磁芯，
[0017]所述上绝缘子、下绝缘子位于圆周均布的支路的上下两侧，所述中间绝缘子为环状，位于LTD模块的中部；所述金属环位于中间绝缘子侧面开设的圆环形槽内，所述磁芯为环状，位于中间绝缘子的上下两侧，
[0018]所述2N个圆周均布的支路中的一个支路为触发支路，其余各支路为放电支路，所述放电支路包括电容器Cl、电容器C2、气体开关S，所述电容器Cl、电容器C2的一端分别与气体开关S的正高压电极、负高压电极连接，所述电容器Cl、电容器C2的另一端与中间绝缘子连接，
[0019]所述触发支路包括电容器CTl、电容器CT2、气体开关ST及电感Zl，所述电容器CTl的一端与气体开关ST的负高压电极连接，所述电容器CTl的另一端接地，所述电容器CT2的一端与气体开关ST的正高压电极连接，所述电容器CT2的另一端通过电感Zl与中间绝缘子连接，所述气体开关ST的触发极通过电感ZS与外部脉冲发生器的一脉冲输出端TrigIn连接；所述触发支路中电感Zl与电容CT2之间为高压端输出端TrigOut，
[0020]所述角向传输线组包括两个1/4角向传输线和四个1/8角向传输线，所述两个1/4角向传输线的输入端与高压端输出端TrigOut连接沿相反方向各传输1/4圆周后再分别沿两个1/8角向传输线反向各传输1/8圆周后与金属环的四个四分点连接，金属环通过隔离电感或电阻与放电支路的气体开关的触发电极连接。
[0021 ] 上述触发支路的电容器充电电压和模块内其他放电支路的电容器充电电压相同，触发支路的开关充气气压与模块内其他放电支路的开关充气气压相同；所有支路的气体开关的正高压电极通过电阻或电感串接，引出到LTD模块的正极性充电电源，所有支路的气体开关的负高压电极通过电阻或电感串接，引出到LTD模块的负极性充电电源。
[0022]上述触发支路中的电容器长度小于放电支路中的电容器。
[0023]上述的多级串联的LTD驱动源的同步触方法，其特殊之处在于:包括以下步骤:
[0024]I】模块内触发
[0025]1.1】外部触发电路通过多个电缆输出脉冲触发前第一组LTD模块所包含的η个沿水介质传输线依次排布的LTD模块的触发支路，
[0026]1.2】每个LTD模块通过其内部的触发支路同时触发所在模块的多个放电支路放电；在触发所在模块内放电支路的同时，从该触发支路的高压输出端引出另一路触发脉冲，
[0027]2】模块间触发
[0028]所引出的触发脉冲通过电缆触发第二组LTD模块中相应的LTD模块的触发支路，该触发支路在触发所在LTD模块内的放电支路的同时通过电缆触发下一组LTD模块中相应的LTD模块的触发支路，依次类推，直至触发最后一组LTD模块。
[0029]上述步骤1.2】的具体为:
[0030]触发支路引出两路脉冲，其中I路引出到模块外部，用于触发后续相对应位置的串联模块，另一路脉冲通过1/4角向传输线ΗΑ、1/4角向传输线HC分别传输到A、C两点，再分别沿1/8角向传输线ABl、1/8角向传输线AB2，1/8角向传输线CDl、1/8角向传输线CD2传输到B1、B2、D1、D2四点，再通过B1、B2、D1、D2四点与模块中间绝缘子内整体触发金属环连接，触发环根据模块并联放电支路数m对称分为m/2个节点，通过节点经过隔离电感或电阻Z2与相邻支路开关触发电极连接。
[0031]本发明与现有技术相比，优点是:
[0032]1、本发明可显著简化多级串联LTD型脉冲源对触发系统和触发时序的要求，提高模块触发可靠性。如次级采用水线的70级串联LTD仅需触发前7级模块，每级引入I路触发脉冲，后续模块的触发脉冲由前级外触发7级模块内触发支路引出的I路脉冲依次引入到后续相对应位置的串联模块。从而仅需要7路外触发脉冲实现70级串联LTD按要求的IVA时序高效叠加与传输。
[0033]2、本发明的触发方式不受次级耦合过电压触发方式存在的“磁芯在超快前沿脉冲下的耦合时间响应特性、支路开关在直流叠加次级耦合电压下的击穿闭合时间能否小于电脉冲在LTD次级的传输时间，以及副绕组感应电压脉冲时间来不及以及前沿过缓”等因素的制约，技术更可行。
[0034]3、本发明的触发方法显著减少了模块引入的触发电缆路数(从数百路降低到7路)和触发系统的复杂性及造价。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1为多级串联、次级为水线的LTD剖视图；
[0036]图2为模块去掉上盖板和绝缘子的内部触发支路和主放电支路示意图；
[0037]图3为模块轴向剖视图；
[0038]图4为模块I和模块2触发关系时序图；
[0039]图5为模块I和模块η触发关系时序图；
[0040]其中，I 一模块上绝缘子，2 一模块下绝缘子，3 -中间绝缘子，4 一磁芯，5 —位于中间绝缘子内触发金属环，6-节点、7-水介质传输线。
【具体实施方式】
[0041]以下从本发明的核心思想出发并结合附图对本发明做详细说明。
[0042]LTD脉冲源前η级模块每级引入一路外触发脉冲，利用模块内一个支路和角向传输线实现η级模块其他支路开关的同步触发，同时从η级模块每级触发支路高压端引出一路触发脉冲，依次引入到后续相对应位置串联模块触发脉冲输入端，触发后续模块内触发支路的开关，依次类推，实现LTD所有串联模块的同步触发。
[0043]利用电脉冲在次级水介质和电缆传输时间差实现多级串联LTD脉冲源按要求IVA理想时序触发闭合，所谓IVA时序，即电脉冲传输到那一级，该级模块的开关刚好击穿闭合。那么本发明中触发时序的思路应该是以下几点:
[0044](I)每个LTD模块引入一路触发脉冲来触发模块内部的触发支路，此时触发支路时延(即从施加触发脉冲时刻到触发支路的开关闭合的延时时间)为τ d ;触发支路输出的脉冲一路引出用于触发后续相对应位置的串联模块，另一路沿角向传输线，传输的时间为τ 2;通过隔离电感同时触发模块内其他放电支路，其他放电支路的时延为τ3。因此从触发信号进入模块到主脉冲产生的时延为τ = τ?+τ2+τ3ο
[0045](2)第一组被触发的LTD串联模块组含有η级模块，每级引入的I路触发脉冲来源于同一个低阻抗多路输出快前沿脉冲发生器，每路电缆的长度根据模块所在位置和次级传输线介质依次增加。例如第一个模块触发电缆电气传输时间为Tl，第二个模块触发电缆电气传输时间为Τ2，假设单级模块轴向长度约22cm，次级采用水介质时，单级模块次级传输延时τ _?约6.6ns，如图4所示，串联模块是按照IVA理想时序触发，对于第I级和第2级模块应该满足的关系是
[0046]Tl+ τ d+ τ 2+ τ 3+ τ water= T2+ t d+ τ 2+ τ 3
[0047]Τ2 = Tl+Twater
[0048]推广之后，前η级模块触发输入电缆的电气长度依次增加At = 6.6ns，长度1.32m0
[0049](3)之后每组模块均由相对应的的前面一组的模块提供触发信号。以第n+1个模块的触发为例，其与第I个模块触发关系时序图如图5所示。第n+1个模块的触发信号是由第I个模块的触发支路提供。可见按照IVA理想时序触发时，需要满足的关系是:
[0050]τ 2+ τ 3+ τ water*n = η* τ cable+ τ d+ τ 2+ τ 3
[0051]即:η= td/ ( τ water_ τ cable),
[0052]其中Teable—触发脉冲在单级模块长度电缆中的传输时间。目前LTD模块多间隙串联气体开关的触发击穿闭合延时约30 — 40ns，单级模块轴向长度约22cm，采用水介质的次级传输延时时间约6.6ns，相同长度电缆传输延时约1.1ns，则前级需要触发的模块数为:38ns/(6.6-1.l)ns = 6.9，因此，60 — 70级串联LTD脉冲源仅需要触发前7级，并且每级仅引入I路触发脉冲。
[0053]每个LTD模块所引入的一路触发脉冲触发位于模块内的触发支路，触发支路电容器充电电压和开关充气气压与模块内其他支路开关相同，触发支路一端接地，开关闭合产生的高电压脉冲I路沿角向传输线先沿圆周方向分别传输1/4圆周到A、C两点，从A、C两点各自分别沿圆周方向传输1/8圆周，到达B1、B2、D1、D2四点，连接到中间绝缘子内的360度金属触发环，金属触发环按模块内并联支路数m对称分成m/2个节点，从m/2节点处，通过隔离电阻或电感连接到相邻被触发支路开关触发电极；同时从触发支路高压输出端引出I路脉冲到模块外部，用于触发后续相对应位置的串联模块。
[0054]LTD前级被触发模块(7 — 8级)每级引入的I路触发脉冲来源于同一个低阻抗多路输出快前沿脉冲发生器，每路电缆的长度根据模块所在位置和次级传输线介质依次增加，如次级采用去离子水和模块轴向长度22cm，则电缆电气长度依次增加6.6ns，长度1.32m，保证外触发前级模块开关按IVA时序击穿闭合。
[0055]该触发方式不受次级耦合过电压触发方式存在的“磁芯在超快前沿脉冲下的耦合时间响应特性、支路开关在直流叠加次级耦合电压下的击穿闭合时间能否小于电脉冲在LTD次级的传输时间，以及副绕组感应电压脉冲时间来不及以及前沿过缓”等因素的制约，技术更可行。
[0056]该方法可显著简化多级串联LTD型脉冲源对触发系统和触发时序的要求，提高模块触发可靠性。如次级采用水线的70级串联LTD仅需触发前7级模块，每级引入I路触发脉冲，后续模块的触发脉冲由前级外触发7级模块内触发支路引出的I路脉冲依次引入到后续相对应位置的串联模块。从而仅需要7路外触发脉冲实现70级串联LTD按要求的IVA时序高效叠加与传输。
[0057]下面结合图1、图2和图3，描述具体实施过程。
[0058]结合图1，来自同一个低阻抗快前沿多路输出脉冲发生器的η路触发脉冲(次级为去离子水介质时，Pl组外触发模块数η为7级)，根据Pl组模块距离接地端(图1左端)的位置，触发电缆长度依次增加1.32m，电气长度为6.6ns，分别依次引入Pl组每级模块的触发脉冲输入端(图1的Trig.1n)，同时Pl组的I 一 7级模块触发支路从H处引出一路触发脉冲到P2组的I 一 7级相对应位置模块触发输入端(图1的P2组模块的Trig.1n)，依次类推，直至LTD负载端Pn组的每级模块。这样70级串联LTD仅需要前级Pl组的7级模块施加外触发脉冲，实现每级模块气体开关按要求的IVA理想时序闭合，实现模块输出电压的尚效萱加。
[0059]结合图2和图3，LTD模块初级由径向均布的触发支路(右侧)和主放电支路(左侧)构成，所有支路的两只电容器连接到开关ST、S的上下高压电极，所有支路开关的正高压电极通过螺旋状电阻丝串接，引出到模块的正极性充电电源，所有支路开关的负高压电极通过螺旋状电阻丝串接，引出到模块的负极性充电电源，螺旋状电阻丝起隔离作用。当所有支路电容器充电到设定的电压时，来自低阻抗多路输出快前沿触发脉冲发生器的7路前沿约25ns幅值140kV的外触发脉冲通过电缆引入接孔(图3中的Trig.1n)引入Pl组7级相对应位置的模块，经一电感数微亨和电阻数十欧姆的螺旋状电阻丝连接到触发支路(图3右侧)开关ST的触发电极，引起开关ST击穿闭合，使触发支路两只电容器CT1、CT2串联，其中电容器CTl 一端接地，在触发支路另一端H，即触发支路高压输出与次级外筒之间的隔离电感或电阻Zl的高压端，角向传输线(图2、图3)的首端H，产生快前沿幅值约2倍电容器充电电压的触发脉冲；该触发脉冲从H端开始分别沿圆周方向传输到图2的A、C两点，从A、C两点分别沿圆周顺时针和逆时针方向传输1/4圆周到B1、B2和D1、D2四点(图2)，再从B1、B2和Dl、D2四点分别连接到角向传输线的金属圆环(图2、图3中的5)。金属环5根据模块并联的总支路数m均分为m/2节点(6为其中I个节点)，从均分的节点6通过螺旋状电阻丝构成的隔离电感电阻引入到本级模块其余被触发支路开关的触发电极，使其余支路开关击穿闭合，实现本级模块主放电支路的同步放电。同时从高压端H引出I路触发脉冲，通过高压电缆引入到紧邻的下一组P2对应位置模块的触发脉冲输入端，为后续串联模块提供满足IVA时序要求的触发脉冲。
[0060]20支路并联的500kA LTD模块的原理性实验表明:引入一路触发脉冲，触发模块内部I个支路产生的高电压脉冲经过角向传输线传输到其他支路开关触发电极，可有效实现本级模块的同步放电。从触发支路引出另一路触发脉冲具有与模块内触发脉冲相同的幅值和前沿，因此，利用该触发脉冲触发其他相同结构的模块，预期可以实现被触发模块按IVA时序同步放电。
[0061 ] 本发明提出的模块结构和触发方法尤其适合次级采用去离子水介质的多级串联LTD脉冲源，仅需外触发前7级模块，后续模块需要的I路触发脉冲来自相邻前一组对应位置模块的触发支路。该触发方法显著减少了模块引入的触发电缆路数(从数百路降低到7路)和触发系统的复杂性、造价，实现了 LTD模块按要求的IVA时序触发，降低了对触发脉冲数和时序的要求，提高了多级串联LTD触发可靠性。
[0062]凡是引入I路外触发脉冲，模块由一个触发支路和多个主放电支路构成，利用LTD模块内部触发支路实现本级模块其余支路及后续相对应位置模块同步触发的方法为本专利的保护范围。
【权利要求】
1.一种多级串联的LTD驱动源，其特征在于: 所述驱动源包括沿水介质传输线依次排布的Μ级LTD模块； 所述Μ级LTD模块中的各LTD模块结构相同，各LTD模块均包括一个触发支路和多个放电支路，触发支路产生的触发脉冲通过角向传输线同时触发所在模块内的所有放电支路；所述放电支路向外输出脉冲； 所述Μ级LTD模块按照排布的先后顺序均分为P组，设η为Μ与P的比值，第一组LTD模块所包括的η级LTD模块的触发支路分别由外部触发电路触发，其余各组LTD模块所包括的η级LTD模块的触发支路均由上一组LTD模块所包括的η级LTD模块的触发支路分别触发； η满足关系式n = td/ ( τ
water 丁 cable)， 其中: td—触发开关从施加触发脉冲到开关闭合的延时； τ water- LTD输出脉冲在次级为水介质单级模块长度的传输时间； τ —触发脉冲在单级模块长度电缆中的传输时间。
2.根据权利要求1所述的多级串联的LTD驱动源，其特征在于: 所述外部触发电路为一个多路输出的快前沿脉冲发生器，所述快前沿脉冲发生器通过触发电缆分别触发第一组LTD模块中的触发支路，每路触发电缆长度根据触发模块所在位置和次级传输线介质而定。
3.根据权利要求1或2所述的多级串联的LTD驱动源，其特征在于:所述LTD模块包括2N个圆周均布的支路、上绝缘子、下绝缘子、中间绝缘子、角向传输线组、金属环及磁芯， 所述上绝缘子、下绝缘子位于圆周均布的支路的上下两侧，所述中间绝缘子为环状，位于LTD模块的中部；所述金属环位于中间绝缘子侧面开设的圆环形槽内，所述磁芯为环状，位于中间绝缘子的上下两侧， 所述2N个圆周均布的支路中的一个支路为触发支路，其余各支路为放电支路，所述放电支路包括电容器C1、电容器C2、气体开关S,所述电容器C1、电容器C2的一端分别与气体开关S的正高压电极、负高压电极连接，所述电容器C1、电容器C2的另一端与中间绝缘子连接， 所述触发支路包括电容器CT1、电容器CT2、气体开关ST及电感Z1，所述电容器CT1的一端与气体开关ST的负高压电极连接，所述电容器CT1的另一端接地，所述电容器CT2的一端与气体开关ST的正高压电极连接，所述电容器CT2的另一端通过电感Z1与中间绝缘子连接，所述气体开关ST的触发极通过电感ZS与外部脉冲发生器的一脉冲输出端Trigin连接；所述触发支路中电感Z1与电容CT2之间为高压端输出端TrigOut， 所述角向传输线组包括两个1/4角向传输线和四个1/8角向传输线，所述两个1/4角向传输线的输入端与高压端输出端TrigOut连接沿相反方向各传输1/4圆周后再分别沿两个1/8角向传输线反向各传输1/8圆周后与金属环的四个四分点连接，金属环通过隔离电感或电阻与放电支路的气体开关的触发电极连接。
4.根据权利要求3所述的多级串联的LTD驱动源，其特征在于:所述触发支路的电容器充电电压和模块内其他放电支路的电容器充电电压相同，触发支路的开关充气气压与模块内其他放电支路的开关充气气压相同；所有支路的气体开关的正高压电极通过电阻或电感串接，引出到LTD模块的正极性充电电源，所有支路的气体开关的负高压电极通过电阻或电感串接，引出到LTD模块的负极性充电电源。
5.根据权利要求4所述的多级串联的LTD驱动源，其特征在于:触发支路中的电容器长度小于放电支路中的电容器。
6.根据权利要求1所述的多级串联的LTD驱动源的同步触方法，其特征在于:包括以下步骤: 1】模块内触发 1.1】外部触发电路通过多个电缆输出脉冲触发前第一组LTD模块所包含的η个沿水介质传输线依次排布的LTD模块的触发支路， 1.2】每个LTD模块通过其内部的触发支路同时触发所在模块的多个放电支路放电；在触发所在模块内放电支路的同时，从该触发支路的高压输出端引出另一路触发脉冲， 2】模块间触发 所引出的触发脉冲通过电缆触发第二组LTD模块中相应的LTD模块的触发支路，该触发支路在触发所在LTD模块内的放电支路的同时通过电缆触发下一组LTD模块中相应的LTD模块的触发支路，依次类推，直至触发最后一组LTD模块。
7.根据权利要求6所述的多级串联的LTD驱动源的同步触方法，其特征在于:所述步骤1.2】的具体为: 触发支路引出两路脉冲，其中1路引出到模块外部，用于触发后续相对应位置的串联模块，另一路脉冲通过1 /4角向传输线HA、1 /4角向传输线HC分别传输到A、C两点，再分别沿1/8角向传输线AB1、1/8角向传输线AB2，1/8角向传输线CD1、1/8角向传输线CD2传输到Bl、B2、Dl、D2四点，再通过Bl、B2、Dl、D2四点与模块中间绝缘子内整体触发金属环连接，触发环根据模块并联放电支路数m对称分为m/2个节点，通过节点经过隔离电感或电阻Z2与相邻支路开关触发电极连接。
【文档编号】H03K19/003GK104467795SQ201410577917
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】孙凤举, 曾江涛, 邱爱慈, 姜晓峰, 王志国, 魏浩, 梁天学, 尹佳辉 申请人:西北核技术研究所