受控触发气体放电开关及其应用的高速冲击电流发生器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种受控触发气体放电开关及其应用的高速冲击电流发生器，其包括相互串联的第一气体放电管Q

【技术实现步骤摘要】
受控触发气体放电开关及其应用的高速冲击电流发生器


[0001]本技术涉及一种高速冲击电流获取装置，更具体的说，本技术主要涉及一种受控触发气体放电开关及其应用的高速冲击电流发生器。

技术介绍

[0002]罗氏线圈及各类高频电流传感器的研发、生产、检测、标定均需要高频大电流冲击电流发生器。例如：工信部电子计量技术规范JJF电子0047
‑
2020发布的《宽带罗氏线圈校准规范》4.2.7中规定的纳秒脉冲电流源的上升时间应优于100NS，脉冲电流幅度10
‑
200A；在快速发展的输电线路故障监测的行波测量技术中所涉及的行波电流传感器的频率更是高达数兆乃至数十兆赫。
[0003]通过冲击电流发生器获取冲击电流的基本方法是，基于所需的冲击电流的波形在储能电容的放电回路中设置适当的电阻R和电感L，用充电电源对储能电容充电储能，然后通过放电开关对储能后的电容进行放电来得到冲击电流。目前在防雷领域中广泛应用的冲击电流发生器主要用于对防雷元件SPD、雷电流传感器、避雷器及各类防雷装置的性能进行测试，该类冲击电流发生器一般用气动装置驱动放电球作为放电开关对储能电容放电来得到所需的冲击电流，这类冲击电流发生器适用于8/20,10/350等特定波形。其频率(或前沿上升速度)完全不能满足对高频宽带电流传感器的检验及测试要求。
[0004]目前的半导体电子开关元件如模式管、IGBT管、可控硅、开关三极管等，要么工作频率不够高，要么开关电流不够大，均不能满足用于检测上述高频电流传感器所需的高速冲击电流发生器电流开关的要求。为解决以上问题，申请号为202022648938.8的专利申请文件以下简称“
技术介绍
文件”中提出了一种利用气体放电管作为电容放电回路中的放电开关获取高速冲击电流的技术方案。采用该技术方案，可将峰值电流高达数百安培级别的冲击电流的上升速度拓展至纳秒级别。
[0005]作为业内公知的常识、当放电回路中决定冲击电流上升速度的R、L、C的值确定后，放电电流的峰值就取决于储能电容的放电电压，设置和调整放电电流的峰值就是设置和调整储能电容的放电电压。然而，基于
技术介绍
文件提供的技术方案，电容的放电电压受制于气体放电管的击穿电压，用于放电开关的气体放电管的击穿电压确定后，与储能电容放电电压相对应的放电电流的峰值也就随之确定，要改变冲击电流的峰值，就必须更换不同击穿电压的气体放电管；此外，标称击穿电压相同的气体放电管的实际击穿电压有很大的离散性，且同一个气体放电管的实际击穿电压还与加载到其电极上的电压的上升率相关，这些都将严重影响储能电容放电电压的重复精度。实际上，作为冲击电流试验设备，在绝大多数应用中，要求冲击电流的峰值能在一定范围内能连续精细地调整，显然，如果放电电流的峰值是由气体放电管的击穿电压决定的，这种要求就不可能被满足。因此
技术介绍
文件提供的技术方案在实际应用中将受到极大地限制，有必要针对可调高速冲击电流的装置做进一步的研究和改进。

技术实现思路

[0006]本技术的目的之一在于针对上述不足，提供一种受控触发气体放电开关及其应用的高速冲击电流发生器，以期望解决在采用气体放电管作为放电开关的现有技术中,电容的放电电压受制于气体放电管的击穿电压；要改变冲击电流的峰值，就必须更换不同击穿电压的气体放电管，严重影响储能电容放电电压的重复精度等技术问题。
[0007]为解决上述的技术问题，本技术采用以下技术方案：
[0008]本技术一方面提供了一种受控触发气体放电开关，该气体放电开关包括相互串联的第一气体放电管Q
A
与第二气体放电管Q
B
，所述第一气体放电管Q
A
的第一电极与第二气体放电管Q
B
的第一电极相互连接构成开关触发电极G，所述第一气体放电管Q
A
的第二电极接入放电开关第一电极A，所述第二气体放电管Q
B
的第二电极接入放电开关第二电极B，所述放电开关第一电极A与开关触发电极G之间并联第一均压电阻R
A
，所述放电开关第二电极B与开关触发电极G之间并联第二均压电阻R
B
。
[0009]作为优选，进一步的技术方案是：所述第一均压电阻R
A
和第二均压电阻R
B
之间的阻值之比，等于放电开关第一电极A和开关触发电极G之间的击穿电压V
A
，与放电开关第二电极B和开关触发电极G之间的击穿电压V
B
之比。
[0010]本技术另一方面提供了一种受控触发气体放电开关，所述气体放电开关包括三电极气体放电管，所述三电极气体放电管的中心电极为开关触发电极G，且所述三电极气体放电管的两端电极还分别接入放电开关第一电极A与放电开关第二电极B，所述开关触发电极G与放电开关第一电极A之间为第一气体放电管Q
A
，所述开关触发电极G与放电开关第二电极B之间为第二气体放电管Q
B
；所述第一气体放电管Q
A
与第二气体放电管Q
B
的两端，分别并联接入第一均压电阻R
A
与第二均压电阻R
B
。由三电极气体放电管构成的受控触发气体放电开关与前述的气体放电开关的导通原理相同。
[0011]同样的，进一步的技术方案是：所述第一均压电阻R
A
和第二均压电阻R
B
之间的阻值之比，等于放电开关第一电极A和开关触发电极G之间的击穿电压V
A
，与放电开关第二电极B和开关触发电极G之间的击穿电压VB之比。
[0012]当需要受控触发气体放电开关导通时，先把接入受控触发气体放电开关的储能电容C两端的电压V
C
充电到高于放电开关第二电极B和开关触发电极G之间的击穿电压V
B
，然后在放电开关第一电极A与开关触发电极G之间加载峰值电平高于放电开关第一电极A和开关触发电极G之间的击穿电压V
A
的脉冲触发信号，使第一气体放电管Q
A
被击穿导通，进而使储能电容C两端的电压V
C
加载到第二气体放电管Q
B
的两端，第二气体放电管Q
B
被V
C
击穿导通；使所述受控触发气体放电开关导通。
[0013]结合上述二电极气体放电管与三电极气体放电管分别构成的受控触发的气体放电开关。具体来说，当用二电极气体放电管构成受控触发的气体放电开关时，将两个气体放电管Q
A
和Q
B
串联连接，Q
A
的一个电极与Q
B
的一个电极的公共连接点构成放电开关触发电极G，Q
A
的另一个电极构成放电开关电极A，Q
B
的另一个电极构成放电开关电极B。当用三电极气体放电管构成受控触发的气体放电开关时，三电极气体放电管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种受控触发气体放电开关，其特征在于：所述气体放电开关包括相互串联的第一气体放电管（Q
A
）与第二气体放电管（Q
B
），所述第一气体放电管（Q
A
）的第一电极与第二气体放电管（Q
B
）的第一电极相互连接构成开关触发电极（G），所述第一气体放电管（Q
A
）的第二电极接入放电开关第一电极（A），所述第二气体放电管（Q
B
）的第二电极接入放电开关第二电极（B），所述放电开关第一电极（A）与开关触发电极（G）之间并联第一均压电阻（R
A
），所述放电开关第二电极（B）与开关触发电极（G）之间并联第二均压电阻（R
B
）。2.根据权利要求1所述的受控触发气体放电开关，其特征在于：所述第一均压电阻（R
A
）和第二均压电阻（R
B
）之间的阻值之比，等于放电开关第一电极（A）和开关触发电极（G）之间的击穿电压（V
A
），与放电开关第二电极（B）和开关触发电极（G）之间的击穿电压（V
B
）之比。3.一种受控触发气体放电开关，其特征在于：所述气体放电开关包括三电极气体放电管，所述三电极气体放电管的中心电极为开关触发电极（G），且所述三电极气体放电管的两端电极还分别接入放电开关第一电极（A）与放电开关第二电极（B），所述开关触发电极（G）与放电开关第一电极（A）之间为第一气体放电管（Q
A
），所述开关触发电极（G）与放电开关第二电极（B）之间为第二气体放电管（Q
B
）；所述第一气体放电管（Q
A
）与第二气体放电管（Q
B
）的两端，分别并联接入第一均压电阻（R
A
）与第二均压电阻（R
B
）。4.根据权利要求3所述的受控触发气体放电开关，其特征在于：所述第一均压电阻（R
A
）和第二均压电阻（R
B
）之间的阻值之比，等于放电开关第一电极（A）和开关触发电极（G）之间的击穿电压（V
A
），与放电开关第二电极（B）和开关触发电极（G）之间的击穿电压（V
B
）之比。5.一种高速冲击电流发生器，其特征在于：所述发生器包括权利要求1至4任意一项所述的受控触发气体放电开关（K），所述受控触发气体放电开关（K）接入放电回路，所述放电回路中还串接有储能电容（C），所述储能电容（C）通过放电回路导体连接受控触发气体放电开关（K），构成闭合的放电回路；所述放电回路还接入充电电压监测及控制模块与触发电路；所述充电电压监测及控制模块通过分压电阻（R1、R2）与储能电容（C）连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王富元，江绍剑，
申请(专利权)人：成都知力电子有限责任公司，
类型：新型
国别省市：