一种与触发真空开关配套使用的有源触发装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种与触发真空开关配套使用的有源触发装置，包括：光信号产生电路，晶闸管触发电路，脉冲产生电路和有源续流电路；晶闸管触发电路的输入端连接至光信号产生电路的输出端，晶闸管触发电路先后分别输出第一脉冲信号和第二脉冲信号，脉冲产生电路的输入端和有源续流电路的输入端均连接至晶闸管触发电路的输出端，脉冲产生电路的输出端和有源续流电路的输出端均用于连接触发真空开关的输入端，脉冲产生电路根据第一脉冲信号输出第一触发信号并控制触发真空开关击穿触发沿面，源续流电路根据第二脉冲信号输出第二触发信号并控制触发真空开关经触发沿面续流。本发明专利技术的触发电压可高达15kV至20kV，触发电压可达680A，触发装置体积小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于大功率脉冲
，更具体地，涉及一种与触发真空开关配套使用的有源触发装置。
技术介绍
触发真空开关是一种将真空开关技术和三电极火花技术结合在一起的新型器件，并且在大功率脉冲系统中得到了应用，触发真空开关的触发方式有激光触发和脉冲触发两种，两者的区别在于前者使用激光照射产生初始等离子体，脉冲触发是通过击穿沿面产生初始等离子体。对于触发真空开关的触发源，其主要特征由触发电压，触发电流两个量表征。触发真空开关的工作存在如下技术问题：(1)触发真空开关在电力系统中使用时，由于开关电压会变成工频交流电，电压会变成负压，在此情况下触发真空开关的工作方式变成了负极性触发，触发真空开关在负极性模式下工作不可靠。(2)触发真空开关的开通不应一味追求触发电压大，过高电压会使得触发真空开关尾部放电。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种与触发真空开关配套使用的有源触发装置，旨在解决触发真空开关在正极性条件下不能百分之百可靠导通问题。本专利技术提供了一种与触发真空开关配套使用的有源触发装置，包括：光信号产生电路，晶闸管触发电路，脉冲产生电路和有源续流电路；所述晶闸管触发电路的输入端连接至光信号产生电路的输出端，所述晶闸管触发电路先后分别输出第一脉冲信号和第二脉冲信号，脉冲产生电路的输入端和有源续流电路的输入端均连接至晶闸管触发电路的输出端，脉冲产生电路的输出端和有源续流电路的输出端均用于连接触发真空开关的输入端，所述脉冲产生电路根据所述第一脉冲信号输出第一触发信号并控制触发真空开关击穿触发沿面，所述有源续流电路根据所述第二脉冲信号输出第二触发信号并控制触发真空开关经触发沿面续流。脉冲产生电路通过开通晶闸管，使储能电容经脉冲变压器对触发沿面放电。在触发沿面击穿后对触发沿面放电，以提高初始等离子体的数量以及增加触发沿面的导通时间。更进一步地，所述光信号产生电路包括：第一触发器U1、第二触发器U2、第三触发器U3、第一非门U4、第二非门U5、第一光纤发射头D1、第二光纤发射头D2、闭合开关S1、电R1、电阻R2、电容C1、电阻R3、电容C2、电阻R4、电容C3、电阻R5和电阻R6；所述第一触发器U1的电源端VCC连接至5V电压，所述第一触发器U1的CLR端连接至5V电压，所述第一触发器U1的上升沿输入端1A通过闭合开关S1连接至5V电压，所述第一触发器U1的下降沿输入端1B通过电阻R1连接至5V电压，所述第一触发器U1的下降沿输入端1B还接地；所述第一触发器U1的外接定时电阻口1Rext/Cext通过电阻R2连接至5V电压，所述第一触发器U1的外接定时电容口1Cext通过电容C1连接至5V电压；所述第二触发器U2的电源端VCC连接至5V电压，所述第二触发器U1的CLR端连接至5V电压，所述第二触发器U2的上升沿输入端1A连接至所述第一触发器U1的正输出端1Q，所述第二触发器U2的下降沿输入端1B接地；所述第二触发器U2的外接定时电阻口1Rext/Cext通过电阻R3连接至5V电压，所述第二触发器U2的外接定时电容口1Cext通过电容C2连接至5V电压；所述第三触发器U3的电源端VCC连接至5V电压，所述第三触发器U3的CLR端连接至5V电压，所述第三触发器U3的上升沿输入端1A连接至5V电压，所述第三触发器U3的下降沿输入端1B连接至第一触发器U1的正输出端1Q；所述第三触发器U3的外接定时电阻口1Rext/Cext通过电阻R4连接至5V电压，所述第三触发器U3的外接定时电容口1Cext通过电容C3连接至5V电压；所述第一非门U4的输入端连接至第二触发器U2的正输出端1Q，所述第一光纤发射头D1的阴极连接至所述第一非门U4的输出端，所述第一光纤发射头D1的阳极通过所述电阻R5连接至5V电压；所述第二非门U5的输入端连接至第三触发器U3的正输出端1Q，所述第二光纤发射头D2的阴极连接至所述第二非门U5的输出端，所述第二光纤发射头D2的阳极通过所述电阻R6连接至5V电压。更进一步地，所述晶闸管触发电路包括：光纤信号接收头U6、MOS管Q、MOS管驱动芯片U7、电感L1、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电容C4、电容C5、发光二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D8、二极管D9、稳压二极管D7和MOS管Q脉冲变压器T1；所述电容C4的一端通过依次串联连接的电阻R7和电感L1连接至15V电压，所述电容C4的另一端接地；发光二极管D3的阳极通过电阻R8连接至所述电容C4的一端，发光二极管D3的阴极接地；MOS管Q脉冲变压器T1的初级绕组的一端通过电阻R9连接至所述电容C4的一端，MOS管Q脉冲变压器T1的初级绕组的另一端连接至MOS管Q的漏极；二极管D4的阴极连接至T1的初级绕组的一端，二极管D4的阳极通过电阻R10连接至MOS管Q的漏极；MOS管Q的源极接地，MOS管Q的栅极通过电阻R13连接至U7的输出端OUT；稳压二极管D7的阴极连接至MOS管Q的栅极，稳压二极管D7的阳极接地；所述电阻R12与所述稳压二极管D7并联连接；所述二极管D5的阴极连接至T1的次级绕组的一端，所述二极管D5的阳极连接至T1的次级绕组的另一端，所述二极管D6的阳极连接至T1的次级绕组的一端，所述电阻R11的一端与所述二极管D6的阴极连接后作为所述晶闸管触发电路的输出端正极；所述电阻R11的另一端连接至T1的次级绕组的另一端；光纤信号接收头U6的电源端Vcc连接至5V电压，光纤信号接收头U6的地端GND接地；电容C5连接在所述光纤信号接收头U6的电源端Vcc与地端GND之间；二极管D8和二极管D9依次串联连接在5V电压与地之间，二极管D8和二极管D9的串联连接端与光纤信号接收头U6的DATA端连接；电阻R15连接在5V电压与光纤信号接收头U6的DATA端之间；MOS管驱动芯片U7的电源端连接15V电压，MOS管驱动芯片U7的输入端IN连接至光纤信号接收头U6的DATA端，MOS管驱动芯片U7的地端接地；电阻R14连接在15V电压与U7的输出端OUT之间。更进一步地，所述脉冲产生电路包括：晶闸管SCR1、电容C7、二极管D10和脉冲变压器T2；所述晶闸管SCR1的阳极作为所述脉冲产生电路输入端正极，所述晶闸管SCR1的阴极连接至脉冲变压器T2的初级绕组的一端，所述电容C7的一端连接至所述晶闸管SCR1的阳极，二极管D10的阴极连接至脉冲变压器T2的初级绕组的一端，所述电容C7的另一端、二极管D10的阳极和脉冲变压器T2的初级绕组的另一端连接后作为所述脉冲产生电路输入端负极；所述脉冲变压器T2的次级绕组作为所述脉冲产生电路的输出端。更进一步地，有源续流电路包括：二极管D11、二极管D12、二极管D13、二极管D14、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、二极管D15、电容C8、晶闸管SCR2、二极管D15、电阻R21和变压器T3；二极管D11的阴极作为所述有源续流电路的输入端正极，二极管D11的阳极通过依次串联的二极管D12、二极管D13和二极管D14连接至晶闸管SCR2的阴极，二极管D15的阴极连接至晶闸管S本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与触发真空开关配套使用的有源触发装置，其特征在于，包括：光信号产生电路，晶闸管触发电路，脉冲产生电路和有源续流电路；所述晶闸管触发电路的输入端连接至光信号产生电路的输出端，所述晶闸管触发电路先后分别输出第一脉冲信号和第二脉冲信号，脉冲产生电路的输入端和有源续流电路的输入端均连接至晶闸管触发电路的输出端，脉冲产生电路的输出端和有源续流电路的输出端均用于连接触发真空开关的输入端，所述脉冲产生电路根据所述第一脉冲信号输出第一触发信号并控制触发真空开关击穿触发沿面，所述有源续流电路根据所述第二脉冲信号输出第二触发信号并控制触发真空开关经触发沿面续流。

【技术特征摘要】
1.一种与触发真空开关配套使用的有源触发装置，其特征在于，包括：光信号产生电路，晶闸管触发电路，脉冲产生电路和有源续流电路；所述晶闸管触发电路的输入端连接至光信号产生电路的输出端，所述晶闸管触发电路先后分别输出第一脉冲信号和第二脉冲信号，脉冲产生电路的输入端和有源续流电路的输入端均连接至晶闸管触发电路的输出端，脉冲产生电路的输出端和有源续流电路的输出端均用于连接触发真空开关的输入端，所述脉冲产生电路根据所述第一脉冲信号输出第一触发信号并控制触发真空开关击穿触发沿面，所述有源续流电路根据所述第二脉冲信号输出第二触发信号并控制触发真空开关经触发沿面续流。2.如权利要求1所述的有源触发装置，其特征在于，所述光信号产生电路包括：第一触发器U1、第二触发器U2、第三触发器U3、第一非门U4、第二非门U5、第一光纤发射头D1、第二光纤发射头D2、闭合开关S1、电R1、电阻R2、电容C1、电阻R3、电容C2、电阻R4、电容C3、电阻R5和电阻R6；所述第一触发器U1的电源端VCC连接至5V电压，所述第一触发器U1的CLR端连接至5V电压，所述第一触发器U1的上升沿输入端1A通过闭合开关S1连接至5V电压，所述第一触发器U1的下降沿输入端1B通过电阻R1连接至5V电压，所述第一触发器U1的下降沿输入端1B还接地；所述第一触发器U1的外接定时电阻口1Rext/Cext通过电阻R2连接至5V电压，所述第一触发器U1的外接定时电容口1Cext通过电容C1连接至5V电压；所述第二触发器U2的电源端VCC连接至5V电压，所述第二触发器U1的CLR端连接至5V电压，所述第二触发器U2的上升沿输入端1A连接至所述第一触发器U1的正输出端1Q，所述第二触发器U2的下降沿输入端1B接地；所述第二触发器U2的外接定时电阻口1Rext/Cext通过电阻R3连接至5V电压，所述第二触发器U2的外接定时电容口1Cext通过电容C2连接至5V电压；所述第三触发器U3的电源端VCC连接至5V电压，所述第三触发器U3的CLR端连接至5V电压，所述第三触发器U3的上升沿输入端1A连接至5V电压，所述第三触发器U3的下降沿输入端1B连接至第一触发器U1的正输出端1Q；所述第三触发器U3的外接定时电阻口1Rext/Cext通过电阻R4连接至5V电压，所述第三触发器U3的外接定时电容口1Cext通过电容C3连接至5V电压；所述第一非门U4的输入端连接至第二触发器U2的正输出端1Q，所述第一光纤发射头D1的阴极连接至所述第一非门U4的输出端，所述第一光纤发射头D1的阳极通过所述电阻R5连接至5V电压；所述第二非门U5的输入端连接至第三触发器U3的正输出端1Q，所述第二光纤发射头D2的阴极连接至所述第二非门U5的输出端，所述第二光纤发射头D2的阳极通过所述电阻R6连接至5V电压。3.如权利要求1所述的有源触发装置，其特征在于，所述晶闸管触发电路包括：光纤信号接收头U6、MOS管Q、MOS管驱动芯片U7、电感L1、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电容C4、电容C5、发光二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D8、二极管D9、稳压二极管D7和MOS管Q脉冲变压器T1；所述电容C4的一端通过依次串联连接的电阻R7和电感L1连接至15V电压，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴玲，张钦，张凯伦，向凌峰，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42