[發明專利]具有在線自檢功能的多路大功率速調管過流實時保護裝置

無效

• 申請號: 200910116132.X
• 申請日: 2009-01-22
• 公開（公告）號: CN101478139A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 馮建強;單家方
• 申請（專利權）人: 中國科學院等離子體物理研究所
• 主分類號: H02H3/08
• 分類號: H02H3/08;G01R19/165
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及速調管保護領域，尤其是一種具有在線自檢功能的多路大功率速調管過流實時保護裝置。

背景技術

速調管是大功率微波系統的核心部件且價格非常昂貴，它的正常工作與否直接關系到整個系統的安全。速調管在高壓上電時的故障態表現為兩種過流形式：管體過流和主回路過流。由于過流時的速調管(把“可能”二字去掉)處于極度危險的狀態，需要及時地撤出高壓，否則速調管將被損毀。速調管的磁場散焦、管內真空問題或加工缺陷，都有可能引起管體的漏電流過大，這時候的打火擊穿對速調管所釋放的焦爾量不能太大。同時加在速調管的高壓不能超過額定值，否則陰極發出的高能電子將造成收集極的損傷。

目前許多大功率微波系統管體電流保護閾值低，在電磁環境惡劣的情況下，地線浮動和保護快速響應等等都可能引起誤動作；由于速調管是并聯地連接上高壓源的，在撬棒動作時，保護指示也受到地線浮動強大干擾，會在幾十個微秒內引發其他保護電路動作，因而不能確定究竟是哪一路速調管發生過流。過流保護系統在過流發生時通常是許多路同時保護；另外電流保護域值和響應時間也是在實驗開始前手工一路一路定標完成的，在系統運行期間，將無法判斷保護閾值和響應時間是否還在設定的正常范圍內，這就無法判斷過流保護系統是否正常，在這種情況下，速調管保護的風險很大。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有在線自檢功能的多路大功率速調管過流實時保護裝置，以解決傳統技術中速調管保護不及時造成速調管損壞的問題。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

具有在線自檢功能的多路大功率速調管過流實時保護裝置，包括有速調管，速調管中有燈絲，所述燈絲的兩端通過導線連接至燈絲變壓器，所述燈絲變壓器通過導線連接有燈絲電源，其特征在于：所述速調管的收集極接線端子和管體接線端子分別有導線引出，所述管體接線端子引出的導線穿過霍爾傳感器一后接地，所述收集極接線端子引出的導線穿過霍爾傳感器二后接地；還包括有高壓電源HVPS，所述燈絲的一端還通過限流電阻連接至HVPS負極，所述HVPS正極接地，通過導線同撬棒連接；所述霍爾傳感器一和霍爾傳感器二上分別有導線引出并連接至各自對應的過流保護電路輸入極，所述霍爾傳感器的信號通過導線輸入至過流保護電路中；所述兩個過流保護電路發出的觸發信號通過信號線輸入至撬棒，所述撬棒響應信號通過另一根信號線返回至兩個過流保護電路；所述兩個過流保護電路中采集到的信號通過信號線輸送至下位機，所述下位機通過交換機同上位機連接，所述上位機發出自檢信號輸送至下位機，下位機通過另一根信號線將自檢信號輸入至兩個過流保護電路中。

所述的具有在線自檢功能的多路大功率速調管過流實時保護裝置，其特征在于：所述霍爾傳感器的信號通過引出的導線輸送至過流保護電路的輸入端，所述過流保護電路輸入端串聯有二極管和電感后，導線分為兩路，一路連接至運算放大器的反相輸入端；所述運算放大器將信號通過輸出端輸送至集成電路NE555的TRIG引腳處，所述信號通過集成電路NE555的Q引腳輸出，并通過一個電阻輸送至光電耦合器4N25的引腳1上；所述光電耦合器4N25引腳5、引腳4上分別有導線引出，并分別連接至三極管的集電極和基極上；所述三極管發射極引出的導線分為兩路，一路同發光二極管和電位器一串聯后接地，另一路同電位器二串聯后接地；所述電位器一上有導線引出，并連接至所述ac4031采集卡輸入端，所述電位器二上有導線引出，并連接至撬棒輸入端。

所述的具有在線自檢功能的多路大功率速調管過流實時保護裝置，其特征在于：所述下位機中采用ac4031采集卡，所述兩個過流保護電路中采集到的信號通過信號線輸送至下位機的ac4031采集卡輸入端中，所述下位機輸出的自檢信號通過ac4031采集卡的輸出端輸入至兩個過流保護電路中。

所述的具有在線自檢功能的多路大功率速調管過流實時保護裝置，其特征在于：所述速調管的管體接線端子與霍爾傳傳感器一、速調管收集極接線端子與霍爾傳感器二之間的導線上分別串聯有電流指示表。

本發明在2.45G高功率低混雜波系統中表現良好，所有功能都完全實現，同時它的可靠性和穩定性也大為提高。在大功率速調管發生過流的情況下，本發明第一能實時地保護速調管，第二能從多路速調管中分辨出真正發生故障的速調管，第三能判斷出整個保護過程所用時間；在實驗前和實驗期間可以方便地在線檢測保護系統。

附圖說明

圖1為本發明系統圖。

圖2本發明單路保護原理示意圖。

圖3本發明過流保護電路圖。