CN104467747A - 自取能触发器 - Google Patents

自取能触发器 Download PDF

Info

Publication number
CN104467747A
CN104467747A CN201410628212.4A CN201410628212A CN104467747A CN 104467747 A CN104467747 A CN 104467747A CN 201410628212 A CN201410628212 A CN 201410628212A CN 104467747 A CN104467747 A CN 104467747A
Authority
CN
China
Prior art keywords
trigger
electric capacity
diode
power supply
triode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410628212.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104467747B (zh
Inventor
陈宇渊
朱晓华
张东
潘峰
李永香
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANGHAI LASER POWER EQUIPMENT Co Ltd
Original Assignee
SHANGHAI LASER POWER EQUIPMENT Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANGHAI LASER POWER EQUIPMENT Co Ltd filed Critical SHANGHAI LASER POWER EQUIPMENT Co Ltd
Priority to CN201410628212.4A priority Critical patent/CN104467747B/zh
Publication of CN104467747A publication Critical patent/CN104467747A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104467747B publication Critical patent/CN104467747B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

一种用于脉冲功率放电开关触发的自取能触发器，由第一电感、稳压管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、电源芯片、脉冲变压器、第三电容、第四电容、晶闸管、第一三极管、第二三极管和光纤探头构成，本发明的运行电位同放电开关，其只接收外部光触发信号，从根本上解决传统触发器存在问题，有利于提高脉冲功率设备运行的可靠性和安全性。

Description

自取能触发器
技术领域
本发明涉及放电开关触发装置，特别是一种自取能触发器，用于惯性约束核聚变装置等脉冲功率放电开关触发，所述的放电开关可以是气体开关、引燃管开关或者固体开关等脉冲功率技术中储能器件的放电开关。
技术背景
美国国家点火实验室(National Ignition Facility，简称为NIF)研制的激光惯性约束核聚变(Inertial confinement fusion，简称为ICF)装置，其脉冲功率电源***采用充气开关，该开关的触发装置由充电机供电，其能量直接取自电网。目前国内的大型ICF装置脉冲电源的放电开关触发器供电同样取自电网，该放电开关的可靠触发是整个ICF***可靠运行的关键。传统的触发器是从电网供电，220V电源线穿入脉冲成形网络(Pluse-forming Network，简称为PFN)，在PFN发生灾难性失效时，存在最大达2MJ能量以高电压大电流的方式通过触发器回灌入电网的可能性,给设备安全和人身安全带来极大的隐患。PFN正常工作时，对传统触发器的供电要求抗干扰能力强，从而降低误触发的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于脉冲功率放电开关触发的自取能触发器，该触发器的运行电位同放电开关，只接收外部光触发信号，从根本上解决传统触发器存在的问题，有利于提高脉冲功率设备运行的可靠性和安全性。
本发明的技术解决方案如下：
一种自取能触发器，其特点在于由第一电感、稳压管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、电源芯片、脉冲变压器、第三电容、第四电容、晶闸管、第一三极管、第二三极管和光纤探头构成：
所述的第一电阻和第三二极管串联后与所述的第一电感并联，该第一电感与第一电阻相连的一端与第一二极管的正极相连并构成本触发器的第1端口；
所述的第一电感的另一端和第三二极管的正极与所述的稳压管的负极和第二二极管的正极形成节点，第二二极管的负极与第二电容和电源芯片的1引脚相连，该电源芯片的2引脚与第二电容的另一端相连，电源芯片的3引脚接+5V电压为本触发器供电，所述的第一二极管的负极连接所述的第一电容的一端和脉冲变压器初级的一端形成节点，该第一电容的另一端与第一三极管的发射极、所述的晶闸管的负极、光纤探头的3引脚、第三电容的一端、电源芯片的2引脚、第二电容的另一端和稳压管的正极相连成节点并构成本触发器的第4端口；
所述的晶闸管的正极与所述的脉冲变压器初级的另一端相连，该脉冲变压器的次级的两端为本触发器的第2端口、第5端口；
所述的光纤探头为本触发器的第3端口，所述的光纤探头的2引脚接+5V电源和第三电容的另一端，光纤探头的7引脚通过第四电容接+5V电源，6引脚通过第二电阻接+5V电源，所述的光纤探头的6引脚接第一三极管的基极，第一三极管的集电极连接到第三电阻的一端和第二三极管的基极，所述的第三电阻的另一端接+5V电源，第二三极管的集电极接+5V电源，第二三极管的发射极经第四电阻接所述的晶闸管的触发极。
本发明的技术效果：
1.本发明触发器的运行电位同放电开关，从高电压回路直接取能,不影响电网，也不受电网影响；
2.本发明触发器与PFN外部连接只有光纤触发信号，只接收外部光触发信号，从根本上解决传统触发器存在问题，有利于提高脉冲功率设备运行的可靠性和安全性；
3.在充电15秒后可以触发；
4.在充电机停止充电20秒内，能可靠触发。
附图说明
图1为本发明自取能触发器电路图；
图2为采用本发明自取能触发器的脉冲放电回路图；
图中：L1－第一电感，DW1－稳压管，D1－第一二极管、D2－第二二极管、D3－第三二极管，C1－第一电容、C2－第二电容、C3－第三电容、C4－第四电容，R1－第一电阻、R2－第二电阻、R3－第三电阻、R4－第四电阻、Q1－晶闸管、Q2－第一三极管、Q3－第2三极管，L7805CV－电源芯片，T1－脉冲变压器，U1－光纤接头；
图2中T为自取能触发器、S为脉冲功率开关、C为第五电容、L为第二电感。数字1、2、3、4、5、6、7为电路节点，其中1、2、3、4、5为自取能触发器的端口。
具体实施方式
图1为本发明自取能触发器电路图，由图可见，本发明自取能触发器，由第一电感L1、稳压管DW1、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2、电源芯片L7805CV、脉冲变压器T1、第三电容C3、第四电容C4、晶闸管Q1、第一三极管Q2、第二三极管Q3和光纤探头U1构成，
所述的第一电阻R1和第三二极管D3串联后与所述的第一电感L1并联，该第一电感L1与第一电阻R1相连的一端与第一二极管D1的正极相连并构成本触发器的第1端口；
所述的第一电感L1的另一端和第三二极管D3的正极与所述的稳压管DW1的负极和第二二极管D2的正极形成节点，第二二极管D2的负极与第二电容C2和电源芯片的1引脚相连，该电源芯片的2引脚与第二电容C2的另一端相连，电源芯片的3引脚输出+5V电压为本触发器供电，所述的第一二极管D1的负极连接所述的第一电容C1的一端和脉冲变压器T1初级的一端形成节点，该第一电容C1的另一端与第一三极管Q2的发射极、所述的晶闸管Q1的负极、光纤探头U1的3引脚、第三电容C3的一端、电源芯片L7805CV的2引脚、第二电容C2的另一端和稳压管(DW1)的正极相连成节点并构成本触发器的第4端口；
所述的晶闸管Q1的正极与所述的脉冲变压器T1初级的另一端相连，该脉冲变压器T1的次级的两端为本触发器的第2端口、第5端口；
所述的光纤探头U1为本触发器的第3端口，所述的光纤探头U1的2引脚接+5V电源和第三电容C3的另一端，光纤探头U1的7引脚通过第四电容C4接+5V电源，6引脚通过第二电阻R2接+5V电源，所述的光纤探头U1)的6引脚接第一三极管Q2的基极，第一三极管Q2的集电极连接到第三电阻R3的一端和第二三极管(Q3的基极，所述的第三电阻R3的另一端接+5V电源，第二三极管Q3的集电极接+5V电源，第二三极管Q3的发射极经第四电阻R4连接到晶闸管Q1的触发极。本实施例为脉冲功率开光触发取能1000V，为控制电路取能20V的自取能触发器。在充电机充电过程中，自取能触发器通过第一电感L1给第一电容C1进行充电。充电15秒后，第一电容C1上的电压充满1000v。第一R1和第三二极管D3组成第一电感L1泄能回路。稳压管DW1不仅保证第二电容C2充电20V,还要确保稳压管DW1在大电流流过的时候不会烧毁。电源芯片L7805CV可以把第二电容C2上的电压经第3端口转换成5V电压给控制回路供电。
1000V电容充电电压的大小取决于电感，计算过程如下：
L1＝U/(di/dt)
＝1000V/(π/7·3·10^6·cos(π/7·10^6t))
取cos的值为1，得L1＝743uH。
光纤探头U1和第一三极管Q2、第二三极管Q3构成控制回路。当自取能触发器通过光纤探头U1接受到光信号时，第一三级管Q2输出截止，第二三级管Q3饱和导通，触发晶闸管Q1导通，通过脉冲变压器T1产生高压通过脉冲变压器T1的次级的两端2、5输出触发脉冲功率开关。
自取能触发器在充电机停止充电20S后还可以触发。20V第二电容C2的充电电压通过电源芯片转化成5V经3引脚输出为本触发器供电，电源芯片的漏电流为100mA。根据电源芯片L7805CV的特性,输入7V以上都可以正常输出5V电压。电容放电过程中电流基本上是恒定的。计算当电容电压剩余为7V时需要的时间为：
t＝CU/I＝22000μF·20V/100mA
＝28.6S
图2为自取能触发器用于脉冲放电回路的电路图，图中T为自取能触发器、S为脉冲功率开关、C为第五电容、L为第二电感。自取能触发器各个端口的连接如图2所示，该电路的工作情况如下：
充电机通过脉冲放电回路对第五电容C进行充电，1点接充电机正极，7点接充电机负极。在充电机充电过程中，自取能触发器通过第一电感L1给第一电容C1进行充电。充电机停止充电时，当自取能触发器通过光纤探头U1接受到触发光信号时，第一三级管Q2输出截止，第二三级管Q3饱和导通，触发晶闸管Q1导通，通过脉冲变压器T1产生高压通过脉冲变压器T1的次级的两端2、5输出触发脉冲功率开关。
自取能触发器接受光纤触发信号后，经第2端口、第5端口输出脉冲电压触发脉冲功率开关器件S。脉冲功率开关器件S导通，第五电容C经过第二电感L放电，从而驱动负载运行。
实验表明，本发明自取能触发器的运行电位同放电开关，其只接收外部光触发信号，从根本上解决传统触发器存在问题，有利于提高脉冲功率设备运行的可靠性和安全性。

Claims (1)

1.一种自取能触发器，其特征在于由第一电感(L1)、稳压管(DW1)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、电源芯片(L7805CV)、脉冲变压器(T1)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、晶闸管(Q1)、第一三极管(Q2)、第二三极管(Q3)和光纤探头(U1)构成：
所述的第一电阻(R1)和第三二极管(D3)串联后与所述的第一电感(L1)并联，该第一电感(L1)与第一电阻(R1)相连的一端与第一二极管(D1)的正极相连并构成本触发器的第1端口；
所述的第一电感(L1)的另一端和第三二极管(D3)的正极与所述的稳压管(DW1)的负极和第二二极管(D2)的正极形成节点，第二二极管(D2)的负极与第二电容(C2)和电源芯片的1引脚相连，该电源芯片的2引脚与第二电容(C2)的另一端相连，电源芯片的3引脚输出+5V电压为本触发器供电，所述的第一二极管(D1)的负极连接所述的第一电容(C1)的一端和脉冲变压器(T1)初级的一端形成节点，该第一电容(C1)的另一端与第一三极管(Q2)的发射极、所述的晶闸管(Q1)的负极、光纤探头(U1)的3引脚、第三电容(C3)的一端、电源芯片(L7805CV)的2引脚、第二电容(C2)的另一端和稳压管(DW1)的正极相连成节点并构成本触发器的第4端口；
所述的晶闸管(Q1)的正极与所述的脉冲变压器(T1)初级的另一端相连，该脉冲变压器(T1)的次级的两个端口为本触发器的第2端口、第5端口；
所述的光纤探头(U1)为本触发器的第3端口，所述的光纤探头(U1)的2引脚接+5V电源和第三电容(C3)的另一端，光纤探头(U1)的7引脚通过第四电容(C4)接+5V电源，6引脚通过第二电阻(R2)接+5V电源，所述的光纤探头(U1)的6引脚接第一三极管(Q2)的基极，第一三极管(Q2)的集电极连接到第三电阻(R3)的一端和第二三极管(Q3)的基极，所述的第三电阻(R3)的另一端接+5V电源，第二三极管(Q3)的集电极接+5V电源，第二三极管(Q3)的发射极经第四电阻(R4)连接到晶闸管(Q1)的触发极。
CN201410628212.4A 2014-11-10 2014-11-10 自取能触发器 Active CN104467747B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410628212.4A CN104467747B (zh) 2014-11-10 2014-11-10 自取能触发器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410628212.4A CN104467747B (zh) 2014-11-10 2014-11-10 自取能触发器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104467747A true CN104467747A (zh) 2015-03-25
CN104467747B CN104467747B (zh) 2017-02-15

Family

ID=52913231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410628212.4A Active CN104467747B (zh) 2014-11-10 2014-11-10 自取能触发器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104467747B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101686044A (zh) * 2009-03-25 2010-03-31 深圳市科陆变频器有限公司 一种igbt驱动保护电路
CN102916461A (zh) * 2012-09-06 2013-02-06 深圳市合元科技有限公司 电池智能充放电控制电路
CN203103973U (zh) * 2013-01-23 2013-07-31 苏州工业园区和顺电气股份有限公司 可监控磁控电抗器
US20140176003A1 (en) * 2012-12-26 2014-06-26 Unison Industries, Llc Discharge switch device for ignition excitation system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101686044A (zh) * 2009-03-25 2010-03-31 深圳市科陆变频器有限公司 一种igbt驱动保护电路
CN102916461A (zh) * 2012-09-06 2013-02-06 深圳市合元科技有限公司 电池智能充放电控制电路
US20140176003A1 (en) * 2012-12-26 2014-06-26 Unison Industries, Llc Discharge switch device for ignition excitation system
CN203103973U (zh) * 2013-01-23 2013-07-31 苏州工业园区和顺电气股份有限公司 可监控磁控电抗器

Also Published As

Publication number Publication date
CN104467747B (zh) 2017-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105929325A (zh) 一种继电器粘连检测电路及继电器粘连检测方法
CN103248264A (zh) 一种用于触发Trigatron 气体开关的触发器
CN103399215B (zh) 三相交流电的缺相和低压检测电路
CN100517896C (zh) 接地故障断路器的控制电路
CN104079279B (zh) 高功率气体开关触发***
CN102647031B (zh) 一种由电流互感器供电的直流电源
CN103501170B (zh) 一种ltd模块及其同步触发的方法
CN105242149A (zh) 具有电感电压状态检测的igct相模块电路
CN203465391U (zh) 一种高压晶闸管无光纤隔离故障检测装置
CN106712756A (zh) 混合式开关
CN107785870B (zh) 一种电流互感器及其二次侧开路保护装置
CN206865126U (zh) 一种漏电流检测的脱扣驱动电路及用电设备
CN206673569U (zh) 开关电源的输出保护电路
CN203504513U (zh) 一种强制关断晶闸管的辅助关断电路
CN203054177U (zh) 一种高压晶闸管击穿检测装置
CN104600663A (zh) 电压电流混合型漏电保护插头
CN204179638U (zh) 一种漏电断路器
CN104244545A (zh) 带氙灯的触发预燃装置
CN104467747B (zh) 自取能触发器
CN206293887U (zh) 一种继电器触点抗浪涌保护电路
CN102035521B (zh) 开关控制电路
CN205195233U (zh) 一种漏电保护装置
CN103856098B (zh) 一种线路故障指示器的脉冲式取电装置及方法
CN204067750U (zh) 一种漏电保护插头
CN203166304U (zh) 一种触发型火花间隙

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant