一种适用于脉冲串联晶闸管的触发装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于晶闸管技术领域，提供了一种适用于脉冲串联晶闸管的触发装置，包括：脉冲模块、高压电缆和N个高频磁芯；脉冲模块包括：依次连接的充电电路和放电电路；放电电路的输出端通过高压电缆依次串联N个高频磁芯形成回路，且高压电缆构成高频磁芯的原边，每个高频磁芯均具有两个引出端作为高频磁芯的副边，副边的一端用于连接外部晶闸管门极，副边的另一端用于连接外部晶闸管阴极。本实用新型专利技术由于采用电容放电方式产生晶闸管脉冲触发电流，能够获得高电流上升率的晶闸管触发信号，从而保证了脉冲串联晶闸管应用于脉冲放电场合。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于脉冲串联晶闸管的触发装置
本技术属于晶闸管
，更具体地，涉及一种适用于脉冲串联晶闸管的触发装置。
技术介绍
电磁成型、电磁发射、脉冲强磁场等应用场合需要使用串联晶闸管作为脉冲放电开关。这些应用场合要求串联晶闸管承受较高的电流上升率，而晶闸管导通时能够承受的电流上升率与门极触发信号有关。综合晶闸管串联应用特点以及高电流上升率放电工作特性，应用于脉冲放电的串联晶闸管开关需要专用的同步触发装置。目前，串联晶闸管多用电磁耦合的触发方式，触发系统主要包括脉冲电流发生器、高压电缆以及高频磁芯等部分。在中国技术专利说明书CN201220210921中公开了一种强恒流高压晶闸管触发电路，该电路包括工频变压器、Buck恒流电路、强脉冲电流发生器、触发脉冲感应器、晶闸管组件和信号触发器，晶闸管触发信号主要由Buck恒流电路和强脉冲电流发生器产生。由于电路中设计有感性元件，晶闸管触发信号能够维持恒流模式，但其电流上升率较低，仅适用于晶闸管电流上升率较低的场合。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种适用于脉冲串联晶闸管的触发装置，其目的在于实现脉冲串联晶闸管在脉冲放电应用场合的安全稳定工作。本技术提供了一种适用于脉冲串联晶闸管的触发装置，包括：脉冲模块、高压电缆和N个高频磁芯；所述脉冲模块包括：依次连接的充电电路和放电电路；所述放电电路的输出端通过高压电缆依次串联N个高频磁芯形成回路，且高压电缆构成高频磁芯的原边，每个高频磁芯均具有两个引出端作为高频磁芯的副边，副边的一端用于连接外部晶闸管门极，副边的另一端用于连接外部晶闸管阴极。更进一步地，放电电路包括：电容Cs、限流电阻R1、加速电路和放电开关控制元件；电容Cs的一端连接所述高压电缆的一端，所述电容Cs的另一端连接至所述放电开关控制元件的另一端；所述电阻R1的一端连接至所述高压电缆的另一端，所述电阻R1的另一端通过所述加速电路连接至所述放电开关控制元件的一端；所述放电开关控制元件的控制端用于接收外部的控制信号，且所述放电开关控制元件的控制端控制其一端与另一端之间的导通。更进一步地，加速电路包括：相互并联连接的电阻R2和电容C1；电阻R2用于限制放电电流；电容C1用于提高放电电流上升率。更进一步地，放电开关控制元件为晶闸管S1。更进一步地，充电电路可以为电容器倍压型充电电路。进一步优选地，电容器倍压型充电电路包括：交流电源、电阻R3、电阻R4和n个结构相同的充电单元；每个充电单元包括：电容C2、二极管D1、二极管D2和电容Cs1；所述电阻R3的一端连接交流电源，所述电容C2的一端连接电阻R3的另一端，所述电容C2的另一端连接二极管D1的阴极和二极管D2的阳极；所述电容Cs1的一端连接二极管D1的阳极，所述电容Cs1的另一端连接二极管D2的阴极；所述电阻R4的一端分别连接至二极管D1的阳极和电容Cs1，所述电阻R4的另一端连接交流电源。总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，由于采用电容放电方式产生晶闸管脉冲触发电流，能够获得高电流上升率的晶闸管触发信号，从而保证了脉冲串联晶闸管应用于脉冲放电场合的有益效果。附图说明图1是按照本技术的脉冲串联晶闸管触发装置原理示意图。图2是脉冲模块中电容器倍压充电电路原理示意图。图3是脉冲串联晶闸管触发电流波形。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1是高压电缆，2是高频磁芯，3是外部晶闸管，4是晶闸管阻尼回路。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本技术提供了一种脉冲串联晶闸管同步触发装置，包括：脉冲模块、高频磁芯、高压电缆和N个高频磁芯；脉冲模块用于接收脉冲串联晶闸管控制信号，并根据控制信号产生相应的脉冲串联晶闸管触发信号；脉冲串联晶闸管触发信号通过高压电缆进行信号传递。高压电缆通过每一只高频磁芯形成回路，实现串联晶闸管之间以及串联晶闸管与脉冲模块之间的电气隔离。高频磁芯通过电磁耦合效应获得晶闸管触发信号，其原边为高压电缆，副边绕组连接至晶闸管门极，高频磁芯数量与串联晶闸管数量相同。在本技术中，脉冲模块中具有电容器充电电路；在脉冲放电之前，充电电路首先将电容器电压充电至设定电压，储存晶闸管触发能量。当脉冲模块接收到脉冲串联晶闸管控制信号后，释放电容器储存的能量，产生晶闸管触发信号。在本技术中，电容器充电电路可以为倍压充电电路；当电路参数确定后，脉冲串联晶闸管触发信号电流上升率以及触发信号脉冲宽度仅与电容器电压有关。脉冲模块中具有脉冲放电电路，放电电路由脉冲串联晶闸管控制信号控制。脉冲放电电路中具有加速电路；加速电路在保证放电电流脉冲宽度的条件下，加快电流上升率。按照本技术的脉冲串联晶闸管具有优异的触发同步性，能够满足电磁成型、电磁发射、脉冲强磁场等大功率脉冲放电应用场合的需要。为了更进一步的说明本技术，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。图1为按照本技术的脉冲串联晶闸管触发装置原理示意图。脉冲串联晶闸管触发装置包括：脉冲模块、高压电缆和N个高频磁芯，其中脉冲模块包括：依次连接的充电电路和放电电路；放电电路的输出端通过高压电缆依次串联N个高频磁芯，高压电缆穿过每只高频磁芯形成回路，构成高频磁芯的原边，高频磁芯副边的一端用于连接外部晶闸管门极，高频磁芯副边的另一端用于连接外部晶闸管阴极。其中，每个高频磁芯具有两个引出端，一个引出端用于连接外部晶闸管，另一个引出端用于连接晶闸管阻尼回路4；晶闸管阻尼回路4包括依次串联的电阻和电容。放电电路包括：电容Cs、限流电阻R1、加速电路和晶闸管S1；电容Cs一端接出线端A，另一端接晶闸管S1阴极；电阻R1一端接出线端B，另一端接加速电路；加速电路一端与电阻R1相连，另一端与晶闸管阳极相连。其中，通过调整限流电阻R1的阻值可以调整脉冲电流大小；加速电路用于加快脉冲电流上升率，加速电路包括：相互并联连接的电阻R2和电容C1，电阻R2用于限制放电电流；电容C1用于提高放电电流上升率。晶闸管S1为放电开关控制元件，控制信号经过脉冲变压器T1隔离后，控制晶闸管S1导通。放电电路通过两端分别连接于出线端A和出线端B的高压电缆形成回路。放电电路的工作原理：电容Cs充电完成后处于放电触发等待状态。晶闸管S1接收到经过脉冲变压器T1隔离的控制信号后，放电电路导通。触发电流首先通过电容Cs、高压电缆、电阻R1、电容C1、电阻R2和晶闸管S1形成回路，其中高电流上升率电流主要通过电容C1形成回路。当电容Cs两端电压下降至零时，放电电路触发电流下降为零，脉冲串联晶闸管触发完成。在本技术中，充电电路可以采用电容器倍压型的充电电路，如图2所示，电容器倍压型充电电路包括：交流电源、电容C2、电容Cn-2、二极管D1、二极管D2、二极管Dn-1、二极管Dn、电容Cs1、电容Csn、电阻R3和电阻R4；电阻R3的一端连接交本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于脉冲串联晶闸管的触发装置，其特征在于，包括：脉冲模块、高压电缆和N个高频磁芯；所述脉冲模块包括：依次连接的充电电路和放电电路；所述放电电路的输出端通过高压电缆依次串联N个高频磁芯形成回路，且高压电缆构成高频磁芯的原边，每个高频磁芯均具有两个引出端作为高频磁芯的副边，副边的一端用于连接外部晶闸管门极，副边的另一端用于连接外部晶闸管阴极。

【技术特征摘要】
1.一种适用于脉冲串联晶闸管的触发装置，其特征在于，包括：脉冲模块、高压电缆和N个高频磁芯；所述脉冲模块包括：依次连接的充电电路和放电电路；所述放电电路的输出端通过高压电缆依次串联N个高频磁芯形成回路，且高压电缆构成高频磁芯的原边，每个高频磁芯均具有两个引出端作为高频磁芯的副边，副边的一端用于连接外部晶闸管门极，副边的另一端用于连接外部晶闸管阴极。2.如权利要求1所述的触发装置，其特征在于，所述放电电路包括：电容Cs、限流电阻R1、加速电路和放电开关控制元件；所述电容Cs的一端连接所述高压电缆的一端，所述电容Cs的另一端连接至所述放电开关控制元件的另一端；所述电阻R1的一端连接至所述高压电缆的另一端，所述电阻R1的另一端通过所述加速电路连接至所述放电开关控制元件的一端；所述放电开关控制元件的控制端用于接收外部的控制信号，且所述放电开关控制元件的控制端控制其一端与另一端之间的导通。3.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：周俊，丁洪发，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42