一种基于气体放电管的大电流脉冲电源

本发明涉及脉冲电源，尤其涉及适用于电池兼容性测试、浪涌发生器和冲击片雷管起爆等领域的高压大电流单脉冲电源。

背景技术：

1、大电流脉冲技术是一种将较低功率储存在电容器里，通过储能电容和释放回路将能量瞬间释放到特定负载的技术。随着科学研究的发展，大电流脉冲技术得到了越来越多的应用，多项研究已经证明了其在静电除尘和食品杀菌等工业领域中具有良好效果。

2、在军工领域能够基于大电流脉冲技术形成电磁轨道发射用脉冲电源，电磁发射装置的驱动大电流用于使弹丸获得高初速，受限于现有储能模块和开关器件的技术水平，单个电源模块很难输出上述系统需要的大电流，目前普遍采用多个脉冲电源系统组成最终驱动系统。大电流脉冲系统也可以用于做冲击片雷管的引爆系统，系统通过产生大电流使得冲击片雷管的爆炸箔电离，产生高速冲击离子流引爆雷管。根据实验需求，此电源系统电流峰值需要达到3ka以上才能产生足够的能量引爆雷管。

3、基于使用目的的不同，对于脉冲电源的参数需求也是不同的，针对点火电火工品可靠性试验，现有脉冲电源使用常规的开关型器件，具有导通阻抗高、等效电感大、导通时损耗高、耐压值多数偏低，不适合于产生大电流，即无法有效提高输出电流。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的问题，提供了一种基于气体放电管的大电流脉冲电源。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于气体放电管的大电流脉冲电源，该脉冲电源包括：

3、电容模块，包括串联电容组，多个串联电容组并联连接；

4、气体放电管组，包括串联连接的第一气体放电管和第二气体放电管，第一气体放电管与第二气体放电管之间引出触发极，第一气体放电管上另一引脚引出气体放电管组的负极，第二气体放电管上另一引脚引出气体放电管组的正极；气体放电管组的正极与电容模块的正极连接，气体放电管组的负极经负载与电容模块的负极连接；

5、高压模块，包括充电电路与触发电路，充电电路与电容模块、控制模块连接，触发电路与气体放电管组的触发极连接。

6、控制模块，与触发电路连接。

7、在一示例中，所述气体放电管组的正极、负极之间加载单个气体放电管耐压但不超过两倍单个气体放电管耐压的电压时，第一气体放电管、第二气体放电管关断；当气体放电管组的触发极和正极或负极之间加载一个高于单个气体放电管耐压的电压后，第一气体放电管、第二气体放电管导通。

8、在一示例中，所述第一气体放电管、第二气体放电管均替换为高压开关器件。

9、在一示例中，所述充电电路包括顺次连接的充电继电器以及充能高压子模块，充电继电器与控制模块连接，充能高压子模块与电容模块连接。

10、在一示例中，所述触发电路包括顺次连接触发高压子模块和触发继电器，触发继电器的控制端与控制模块连接，触发继电器的线圈与气体放电管组的触发级连接。

11、在一示例中，所述气体放电管组还包括串联连接的分压电阻组，分压电阻组与第一气体放电管、第二气体放电管整体并联。

12、需要进一步说明的是，上述各示例对应的技术特征可以相互组合或替换构成新的技术方案。

13、与现有技术相比，本发明有益效果是：

14、本发明通过两个串联的气体放电管构成了一高压开关，形成低成本的三电平放电管新型结构，能够有效提高产生的电流，避免回路过高电压造成的损耗，有益于维护和使用。

技术特征：

1.一种基于气体放电管的大电流脉冲电源，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于气体放电管的大电流脉冲电源，其特征在于：所述气体放电管组的正极、负极之间加载单个气体放电管耐压但不超过两倍单个气体放电管耐压的电压时，第一气体放电管、第二气体放电管关断；当气体放电管组的触发极和正极或负极之间加载一个高于单个气体放电管耐压的电压后，第一气体放电管、第二气体放电管导通。

3.根据权利要求1所述的一种基于气体放电管的大电流脉冲电源，其特征在于：所述第一气体放电管、第二气体放电管均替换为高压开关器件。

4.根据权利要求1所述的一种基于气体放电管的大电流脉冲电源，其特征在于：所述充电电路包括顺次连接的充电继电器以及充能高压子模块，充电继电器与控制模块连接，充能高压子模块与电容模块连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于气体放电管的大电流脉冲电源，其特征在于：所述触发电路包括顺次连接触发高压子模块和触发继电器，触发继电器的控制端与控制模块连接，触发继电器的线圈与气体放电管组的触发级连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于气体放电管的大电流脉冲电源，其特征在于：所述气体放电管组还包括串联连接的分压电阻组，分压电阻组与第一气体放电管、第二气体放电管整体并联。

技术总结
本发明公开了一种基于气体放电管的大电流脉冲电源，属于脉冲电源技术领域，包括：电容模块、气体放电管组、高压模块和控制模块；气体放电管组包括串联连接的第一气体放电管和第二气体放电管，气体放电管组的正极与电容模块的正极连接，气体放电管组的负极经负载与电容模块的负极连接；高压模块包括充电电路与触发电路，充电电路与电容模块、控制模块连接，触发电路与气体放电管组的触发极、控制模块连接。本发明通过两个串联的气体放电管构成了一高压开关，形成低成本的三电平放电管新型结构，能够有效提高产生的电流，避免回路过高电压造成的损耗，有益于维护和使用。

技术研发人员：朱玉玉,冉诗奕,钟德恩,李浩然
受保护的技术使用者：西南科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15