一种抗强电磁干扰的光电隔离屏蔽盒、系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种抗强电磁干扰的光电隔离屏蔽盒、系统及方法，涉及电磁领域，其特征在于，所述系统包括：一种光电隔离系统的屏蔽盒，其特征在于，所述屏蔽盒包括：形状为长方体的壳体和盖住壳体的盖板；所述壳体由金属铝材整体铣出，壳体上开出若干个小孔；光钎从所述小孔穿过。其应用在同步触发系统中，解决了24台Marx发生器输出超过4MV高压产生强电磁脉冲干扰影响同步触发系统运行的问题，实现了复杂电磁环境下24路超高功率脉冲纳秒精度控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电磁领域，尤其是一种抗强电磁干扰的光电隔离屏蔽盒、系统及方法。
技术介绍
1967年6月，越南美军基地发生过一起由电磁干扰引起的重大事故。据报道，当时美军一艘军舰上的高功率雷达发射的射频能量，耦合到一台装在飞机上的导弹火箭的马达驱动电路，导致马达驱动将导弹火箭点火，还引发了停在航空母舰飞行甲板上的其它导弹。造成了美国200亿美元的损失。随着各种高新前沿技术的迅猛发展，各种大型的实验系统越来越复杂，系统之间的电磁干扰问题也越发引起相关人员的重视。电磁干扰有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合到另外一个网络；辐射干扰是指干扰源通过空间把信号耦合到另外一个电网络。尤其在大型复杂的脉冲功率等实验系统中，传导干扰和辐射干扰动辄就几万伏甚至几兆伏。这种干扰充斥着各个网络系统，影响着系统本身、子系统和其他系统。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一一种抗强电磁干扰的光电隔离屏蔽盒、系统及方法。本专利技术应用在同步触发系统中，解决了24台Marx发生器输出超过4MV高压产生强电磁脉冲干扰影响同步触发系统运行的问题，实现了复杂电磁环境下24路超高功率脉冲纳秒精度控制。。本专利技术采用的技术方案如下：一种光电隔离系统的屏蔽盒，其特征在于，所述屏蔽盒包括：形状为长方体的壳体和盖住壳体的盖板；所述壳体由金属铝材整体铣出，壳体上开出若干个小孔；光钎从所述小孔穿过。进一步的，所述光纤过孔位置设置有屏蔽螺线管并加衬导电网保证导电的连续性。进一步的，所述屏蔽盒的盖板和壳体的接缝处选用了EMI导电胶条。一种抗强电磁干扰的光电隔离系统，其特征在于，所述系统包括：用于接收到外界电信号，将其转换成不同波段的光信号的电光转换单元和转换成不同幅度的电脉冲信号的光电转换单元；所述电光转换单元通过光钎和电光转换单元信号连接，电光转换单元将转换后的光信号通过光钎传输给电光转换单元。进一步的，所述电光转换单元包括：电信号接口、光输出接口和主电路；所述电信号接口信号连接于主电路；所述主电路信号连接于所述主电路包括：匹配限幅电路、脉宽产生电路、斩波器和电源滤波电路；所述匹配限幅电路信号连接于脉宽产生电路；所述脉宽产生电路信号连接于斩波器；所述斩波器信号连接于电源滤波电路。进一步的，所述电输入接口为BNC标准接口，数量为两路。进一步的，所述光电转换单元包括：电源滤波、电源变换隔离、信号变换、信号展宽、信号输出。一种抗电磁干扰的光电隔离系统的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：电光转换单元接收到外界电信号，将其转换成不同波段的光信号，通过光纤传输给光电转换单元；步骤2：光电转换单元将接收到的光信号转换成不同幅度的电脉冲信号；进一步的，所述光电转换单元的电信号输出模式有两种：其一是根据接收到的光信号的脉冲宽度，输出同样脉冲宽度的电信号；其二是无论接收到的光信号脉冲宽度是多少，都输出固定宽度的电脉冲信号。进一步的，所述电信号输出的电压幅度值能够从5V、12V、15V、24V选择，所述电信号的前沿小于5ns,脉冲半高宽在几百纳秒至几百微秒；同时，所述电信号的电压幅度值能够在50V～500V范围内选择，所述电信号前沿小于20ns，脉冲半高宽在几百纳秒。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：公开了一种抗电磁干扰的光电隔离装置，通过光信号把测试系统、控制系统或通信系统的模拟电信号与高压大电流干扰源的模拟信号物理隔离，保证了测试、控制和通信等系统在强电磁干扰环境中能够正常可靠的工作。尤其是在脉冲功率科学与
中大型实验装置中，应用在同步触发系统中，解决了24台Marx发生器输出超过4MV高压产生强电磁脉冲干扰影响同步触发系统运行的问题，实现了复杂电磁环境下24路超高功率脉冲纳秒精度控制。附图说明本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：图1是本专利技术的一种抗强电磁干扰的光电隔离系统的系统结构示意图。图2是本专利技术的一种抗强电磁干扰的光电隔离系统的光电转换单元的主电源结构示意图。图3是本专利技术的一种抗强电磁干扰的光电隔离系统在使用过程中的使用示意图。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。本专利技术实施例1提供了一种光电隔离系统的屏蔽盒：一种光电隔离系统的屏蔽盒，其特征在于，所述屏蔽盒包括：形状为长方体的壳体和盖住壳体的盖板；所述壳体由金属铝材整体铣出，壳体上开出若干个小孔；光钎从所述小孔穿过。进一步的，所述光纤过孔位置设置有屏蔽螺线管并加衬导电网保证导电的连续性。进一步的，所述屏蔽盒的盖板和壳体的接缝处选用了EMI导电胶条。本专利技术实施例2提供了一种抗强电磁干扰的光电隔离系统，如图1、图2和图3所示：一种抗强电磁干扰的光电隔离系统，其特征在于，所述系统包括：用于接收到外界电信号，将其转换成不同波段的光信号的电光转换单元和转换成不同幅度的电脉冲信号的光电转换单元；所述电光转换单元通过光钎和电光转换单元信号连接，电光转换单元将转换后的光信号通过光钎传输给电光转换单元。进一步的，所述电光转换单元包括：电信号接口、光输出接口和主电路；所述电信号接口信号连接于主电路；所述主电路信号连接于所述主电路包括：匹配限幅电路、脉宽产生电路、斩波器和电源滤波电路；所述匹配限幅电路信号连接于脉宽产生电路；所述脉宽产生电路信号连接于斩波器；所述斩波器信号连接于电源滤波电路。进一步的，所述电输入接口为BNC标准接口，数量为两路。进一步的，所述光电转换单元包括：电源滤波、电源变换隔离、信号变换、信号展宽、信号输出。光电隔离系统设计成两个信号转换装置，能够很好兼容其它设备单独做信号源使用。另外，也更加方便将干扰源和被测试系统拉开距离，降低被干扰的可能。光电隔离系统电路结构简单，性能稳定。电输入接口BNC标准接口，数量为两路。可以产生光信号波长为820nm、1300nm和1500nm的光信号。这三种波段光信号基本涵盖工业系统、和试验测试系统中常用的光波信号。光输出接口可灵活选用ST、FC等常用接口均可。主电路由匹配限幅、脉宽产生、DC-DC隔离及电源滤波等构成。本专利技术实施例3提供了一种抗强电磁干扰的光电隔离方法：一种抗电磁干扰的光电隔离系统的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：电光转换单元接收到外界电信号，将其转换成不同波段的光信号，通过光纤传输给光电转换单元；步骤2：光电转换单元将接收到的光信号转换成不同幅度的电脉冲信号；进一步的，所述光电转换单元的电信号输出模式有两种：其一是根据接收到的光信号的脉冲宽度，输出同样脉冲宽度的电信号；其二是无论接收到的光信号脉冲宽度是多少，都输出固定宽度的电脉冲信号。进一步的，所述电信号输出的电压幅度值能够从5V、12V、15V、24V选择，所述电信号的前沿小于5ns,脉冲半高宽在几百纳秒至几百微秒；同时，所述电信号的电压幅度值能够在50V～500V范围内选择，所述电信号前沿小于20ns，脉冲半高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电隔离系统的屏蔽盒，其特征在于，所述屏蔽盒包括：形状为长方体的壳体和盖住壳体的盖板；所述壳体由金属铝材整体铣出，壳体上开出若干个小孔；光钎从所述小孔穿过。

【技术特征摘要】
1.一种光电隔离系统的屏蔽盒，其特征在于，所述屏蔽盒包括：形状为长方体的壳体和盖住壳体的盖板；所述壳体由金属铝材整体铣出，壳体上开出若干个小孔；光钎从所述小孔穿过。2.如权利要求1所述的光电隔离系统的屏蔽盒，其特征在于，所述光纤过孔位置设置有屏蔽螺线管并加衬导电网保证导电的连续性。3.如权利要求2所述的光电隔离系统的屏蔽盒，其特征在于，所述屏蔽盒的盖板和壳体的接缝处选用了EMI导电胶条。4.一种基于权利要求1至3之一所述的抗强电磁干扰的光电隔离系统，其特征在于，所述系统包括：用于接收到外界电信号，将其转换成不同波段的光信号的电光转换单元和转换成不同幅度的电脉冲信号的光电转换单元；所述电光转换单元通过光钎和电光转换单元信号连接，电光转换单元将转换后的光信号通过光钎传输给电光转换单元。5.如权利要求4所述的抗电磁干扰的光电隔离系统，其特征在于，所述电光转换单元包括：电信号接口、光输出接口和主电路；所述电信号接口信号连接于主电路；所述主电路信号连接于所述主电路包括：匹配限幅电路、脉宽产生电路、斩波器和电源滤波电路；所述匹配限幅电路信号连接于脉宽产生电路；所述脉宽产生电路信号连接于斩波器；所述斩波器信号连接于电源滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志强，王晓，于治国，李宴敏，李学华，马勋，李洪涛，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院流体物理研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51