一种应用于氢闸流管的高压纳秒脉冲触发器制造技术

本发明专利技术公开了一种应用于氢闸流管的高压纳秒脉冲触发器，包括充电电源、脉冲形成回路、PFN网络、灯丝加热电路，脉冲触发器中的储能电容充电电压低，很好解决了普通脉冲触发器隔离变压器原边需要高压的问题，使得该脉冲触发器很容易紧凑化、小型化。脉冲形成回路采用快速的IGBT作为开启以及关断的开关，输出脉冲抖动小，幅值稳定，同时需要的IGBT耐压值低，成本低。脉冲触发器的输出脉冲经过PFN网络，可以方便的调节级电容、级电感以及级数，进而方便的改变输出脉冲的上升时间和脉宽。脉冲触发器集成了氢闸流管灯丝加热电路，该电路电流可精细地调节，同时隔离数十kV的高压。脉冲触发器为悬浮输出，可以满足需要正负脉冲的不同场合。

High voltage nanosecond pulse trigger for hydrogen thyratron

High voltage nanosecond pulse triggers the invention discloses a method for hydrogen thyratron, including charging power supply, pulse forming circuit, PFN network, filament heating circuit, pulse trigger of capacitor voltage is low, a good solution to the common pulse trigger isolation transformer needs high voltage problem, the pulse trigger is easy to compact and miniaturized. The pulse forming circuit adopts the fast IGBT as the switch on and off, the output pulse jitter is small, the amplitude is stable, and the required IGBT withstand voltage value is low, and the cost is low. The output pulse of pulse trigger through PFN network can easily adjust the stage capacitance, inductance and series, so that the rise time and pulse width of the output pulse can be easily changed. Pulse trigger integrated hydrogen thyratron filament heating circuit, the circuit current can be finely adjusted, high pressure and isolation of 10 kV. The pulse trigger is a suspended output, which can meet different occasions requiring positive and negative pulse.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于氢闸流管的高压纳秒脉冲触发器
本专利技术属于脉冲功率
，特别涉及一种应用于氢闸流管的高压纳秒脉冲触发器。
技术介绍
氢闸流管是一种脉冲功率放电器件，主要由阳极、栅极、阴极、储氢器和陶瓷外壳五部分组成，它把高压电容器等存储的能量在脉冲期瞬间转换形成强功率脉冲输出，它具有工作电压高、脉冲电流大、脉冲调制线路简单、重量轻、体积小等优点，广泛用于科研、军事、医疗领域及民用高科技产品。氢闸流管的导通多采用高幅值、陡前沿、低抖动的脉冲进行触发导通，因此脉冲触发器的脉冲的幅值、上升时间、抖动直接影响到了氢闸流管的导通时间的准确性。现有的大部分氢闸流管脉冲触发器的触发高压脉冲由隔离变压器直接输出，未进行良好的阻抗匹配，耦合效率低，带负载的能力小，特别是在多组电容器串联氢闸流管时序放电的情况下，抗干扰能力弱；输出脉冲上升沿较缓，幅值不稳定，抖动较大；灯丝加热电路不合理，不能隔离数十kV的高压脉冲。随着脉冲功率的进一步发展，小型化、模块化、低抖动的纳秒脉冲触发器是脉冲功率发展的必然趋势。PFN网络在高压纳秒脉冲源中应用广泛，主要用于脉冲功率的产生。PFN网络主要由电容器、电感、高压开关构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于氢闸流管的高压纳秒脉冲触发器，其特征在于：包括充电电源、脉冲形成回路、PFN网络、灯丝加热电路，其中：所述的充电电源给脉冲形成回路中的储能电容(C2)提供能量，该充电电源包括第一调压变压器(T1)、差模扼流圈(L1)、整流二极管(D1)、限流电阻(R1)；所述的第一调压变压器(T1)副边一极、IGBT(Q1)发射极和储能电容(C2)一极共同接地；所述的储能电容(C2)为电解电容器，450V/220uF；所述的差模扼流圈(L1)为400mH,100W；所述脉冲形成回路，升压隔离变压器(T2)原边绕组、储能电容(C2)、IGBT(Q1)以及快恢复电阻(R2)组成RLC网络，在升压隔离变压...

【技术特征摘要】
1.一种应用于氢闸流管的高压纳秒脉冲触发器，其特征在于：包括充电电源、脉冲形成回路、PFN网络、灯丝加热电路，其中：所述的充电电源给脉冲形成回路中的储能电容(C2)提供能量，该充电电源包括第一调压变压器(T1)、差模扼流圈(L1)、整流二极管(D1)、限流电阻(R1)；所述的第一调压变压器(T1)副边一极、IGBT(Q1)发射极和储能电容(C2)一极共同接地；所述的储能电容(C2)为电解电容器，450V/220uF；所述的差模扼流圈(L1)为400mH,100W；所述脉冲形成回路，升压隔离变压器(T2)原边绕组、储能电容(C2)、IGBT(Q1)以及快恢复电阻(R2)组成RLC网络，在升压隔离变压器(T2)副边绕组产生高压脉冲；所述的升压隔离变压器(T2)采用高压点火线圈，230V/26kV；所述快恢复电阻(R2)在充电过程中与限流电阻(R1)一起作为充电电阻，在脉冲形成过程中，快恢复电阻(R2)、升压隔离变压器(T2)原边绕组、储能电容(C2)以及二极管(D2)组成回路，使得升压隔离变压器(T2)反向振荡电流快速变为零；所述的PFN网络，级电容充电至U，然后通过自击穿球间隙开关(S1)对氢闸流管栅极(R5)放电，若负载匹配则负载脉冲幅值为U/2，输出脉冲脉宽tp由级电容C、级电感L以及级数m综合确定PFN网络特征阻抗由公...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙玄，林木楠，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34