[實用新型]一種應用于氫閘流管的高壓納秒脈沖觸發器

有效

• 申請號: 201720861755.X
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN207218564U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 孫玄;林木楠
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H02M9/06
• 分類號: H02M9/06
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 楊學明,顧煒

1.一種應用于氫閘流管的高壓納秒脈沖觸發器，其特征在于：包括充電電源、脈沖形成回路、PFN網絡、燈絲加熱電路，其中：

所述的充電電源給脈沖形成回路中的儲能電容(C2)提供能量，該充電電源包括第一調壓變壓器(T1)、差模扼流圈(L1)、整流二極管(D1)、限流電阻(R1)；所述的第一調壓變壓器(T1)副邊一極、IGBT(Q1)發射極和儲能電容(C2)一極共同接地；所述的儲能電容(C2)為電解電容器，450V/220uF；所述的差模扼流圈(L1)為400mH,100W；

所述脈沖形成回路，升壓隔離變壓器(T2)原邊繞組、儲能電容(C2)、IGBT(Q1)以及快恢復電阻(R2)組成RLC網絡，在升壓隔離變壓器(T2)副邊繞組產生高壓脈沖；所述的升壓隔離變壓器(T2)采用高壓點火線圈，230V/26kV；所述快恢復電阻(R2)在充電過程中與限流電阻(R1)一起作為充電電阻，在脈沖形成過程中，快恢復電阻(R2)、升壓隔離變壓器(T2)原邊繞組、儲能電容(C2)以及二極管(D2)組成回路，使得升壓隔離變壓器(T2)反向振蕩電流快速變為零；

所述的PFN網絡，級電容充電至U，然后通過自擊穿球間隙開關(S1)對氫閘流管柵極(R5)放電，若負載匹配則負載脈沖幅值為U/2，輸出脈沖脈寬t_p由級電容C、級電感L以及級數m綜合確定PFN網絡特征阻抗由公式確定，各級采用的電容為陶瓷電容，陶瓷電容的容值為470pF，各級電感由高壓硅膠線繞制在絕緣管上制成，電感為1.175uH；所述的PFN網絡中，第一隔直電容(C3)與第二隔直電容(C4)均為2.5nF，40kV DC，柵極限流電阻(R4)為25Ω，40W，第二隔直電容(C4)串聯在自擊穿球間隙開關S1的一端，第一隔直電容(C3)與柵極限流電阻(R4)串聯后連接到PFN網絡輸出口的另一端；

所述的燈絲加熱電路，包括保險絲(F1)、第二調壓變壓器(T4)、工頻高壓隔離變壓器(T3)、共模扼流圈(T5)以及燈絲(R6)，所述的工頻高壓隔離變壓器(T3)，繞制在鐵芯上，原邊繞組為漆包線，副邊繞組為高壓硅膠線；所述的共模扼流圈(T5)為400uH，采用鐵氧體磁心，雙線并繞，繞制的線為高壓硅膠線。

2.根據權利要求1所述的一種應用于氫閘流管的高壓納秒脈沖觸發器，其特征在于：所述IGBT控制脈沖形成回路的通斷，IGBT集電極和發射極兩端并聯吸收電容(C1)和無感電阻(R3)，作為IGBT關斷瞬間的緩沖電路。

3.根據權利要求1所述的一種應用于氫閘流管的高壓納秒脈沖觸發器，其特征在于：所述IGBT柵極的觸發，采用光觸發模式，采集卡的5V電觸發信號經過電光模塊后通過光纖進行傳輸，在觸發器處通過光電轉換后驅動IGBT驅動電路，進而驅動IGBT(Q1)。