一种强度可控的环形高压电弧发生器及发生方法技术

本发明专利技术公开了一种强度可控的环形高压电弧发生器及发生方法，该电弧发生器包括初级可调稳压电路、高频变压器升压电路、高压倍压电路及电弧时序控制电路；初级可调稳压电路的输出端与高频变压器升压电路的输入端电连接，高频变压器升压电路的输出端与高压倍压电路的输入端电连接，高压倍压电路的输出端与电弧时序控制电路的输入端电连接包括。本发明专利技术通过分时高压放电控制技术实现了三电极的环形放电，能够在环形电弧的中心高温区域进行石英光纤的熔融，并且可以调节环形电弧强度，可均匀熔融80um至2000um的石英光纤，是设计大芯径熔接机的关键技术之一，且环形三电极间的空气可靠电离击穿并能对其进行精准强度控制。电离击穿并能对其进行精准强度控制。电离击穿并能对其进行精准强度控制。

【技术实现步骤摘要】
一种强度可控的环形高压电弧发生器及发生方法


[0001]本专利技术涉及三电极环形高压电弧发生器领域，具体来说，涉及一种强度可控的环形高压电弧发生器及发生方法。

技术介绍

[0002]利用高压电弧熔接光纤的技术在我国已出现30多年的时间，如图6所示，采用一对电极棒产生高温电弧的方式能够稳定可靠地熔融并接续通讯领域普遍使用的包层直径125um石英光纤。
[0003]光纤技术的应用不断向其它领域发展，目前市场上出现了包层直径200um以上甚至高达1200um的多种石英光纤，这些类型的光纤在工业、传感、医疗等领域有着重要应用前景。
[0004]目前国内光纤熔接机厂家已推出一些型号的大芯径光纤熔接机，这些熔接机还普遍使用传统的双电极电弧放电方式，然而传统的双电极放电方式因电弧高温区受限等原因无法满足大芯径光纤的可靠熔接。
[0005]如图7所示，三电极环形放电技术可产生范围更大更均匀的电弧高温区，有助于实现大芯径光纤的可靠熔融。
[0006]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
专利
技术实现思路

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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种强度可控的环形高压电弧发生器，其特征在于，该电弧发生器包括初级可调稳压电路（1）、高频变压器升压电路（2）、高压倍压电路（3）及电弧时序控制电路（4）；所述初级可调稳压电路（1）的输出端与所述高频变压器升压电路（2）的输入端电连接，所述高频变压器升压电路（2）的输出端与所述高压倍压电路（3）的输入端电连接，所述高压倍压电路（3）的输出端与所述电弧时序控制电路（4）的输入端电连接。2.根据权利要求1所述的一种强度可控的环形高压电弧发生器，其特征在于，所述初级可调稳压电路（1）包括芯片U1、运算放大器U2、电感L1、电阻R1、电阻R2、可变电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、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R14、可变电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、二极管V1、二极管V2、场效应管V3、稳压二极管V4、三极管V5、对管V6、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12；所述芯片U1的第一引脚与所述电阻R1的一端相连接，所述电阻R1的另一端分别与所述电阻R2、所述电阻R11的一端及所述三极管V5的集电极连接，所述电阻R2的另一端与所述可变电阻R3的一端连接，所述可变电阻R3的另一端接地，所述R11的另一端分别与所述二极管V1的负极及所述电容C5的一端连接，所述二极管V1的正极分别与信号Input2及所述二极管V2的负极连接，所述二极管V2的正极与所述电容C5的另一端连接且接地，所述三极管V5的基极与所述电阻R24的一端连接，所述电阻R24的另一端与运算放大器U2的第一引脚连接，所述运算放大器U2的第三引脚分别与所述电阻R22及所述电阻R23的一端连接，所述电阻R22的另一端与信号Input3连接，所述R23的另一端接地，所述运算放大器U2的第四引脚分别与所述电阻R21及所述电容C11的一端连接，所述电阻R21的另一端分别与所述电容C11的另一端、所述三极管V5的发射极及所述电阻R25的一端连接，所述电阻R25的另一端接地，所述运算放大器U2的第五引脚与所述电容C12的一端连接且8V输入，所述电容C12的另一端接地，所述运算放大器U2的第二引脚接地；所述芯片U1的第二引脚分别与所述电阻R7、所述电容C1、所述电阻R4及所述电阻R5的一端连接，所述电阻R7的另一端分别与所述电容C1的另一端及所述芯片U1的第三引脚连接，所述电阻R4的另一端分别与所述电阻R6、所述电容C4、所述电阻R9、所述电容C6的一端及芯片U1的第十四引脚连接，所述R5的另一端接地，所述电阻R6的另一端与所述芯片U1的第十五引脚连接，所述电容C4的另一端分别与所述电阻R9的另一端、所述芯片U1的第四引脚及所述电阻R10的一端连接，所述电阻R10的另一端接地，所述电容C6的另一端接地；所述芯片U1的第五引脚与所述电容C2的一端连接，所述电容C2的另一端分别与所述电阻R14及所述可变电阻R16的一端连接且接地，所述可变电阻R16的另一端与所述电阻R15连接，所述电阻R15的另一端与所述芯片U1第六引脚连接，所述电阻R14的另一端分别与所述电阻R13、所述电阻R12的一端及信号Input1连接，所述电阻R13的另一端与所述芯片U1的第十六引脚连接，所述电阻R12的另一端分别与所述电容C10的一端及所述稳压二极管V4的负极连接且输出Vout，所述电容C10的另一端接地，所述稳压二极管V4的正极分别与所述电感L1、所述电容C8的一端及所述场效应管V3的漏极相连接，所述电感L1的另一端分别与VCC及所述电容C9的一端连接，所述电容C9的另一端接地，所述电容C8的另一端与所述电阻R20的一端连接，所述电阻R20的另一端接地，所述场效应管V3的栅极与所述电阻R19的一端连接，
所述场效应管V3的源极接地，所述电阻R19的另一端分别与所述对管V6的第四引脚及所述对管V6的第一引脚连接，所述对管V6的第三引脚分别与所述电容C7及所述电阻R18的一端连接，所述电容C7的另一端接地，所述电阻R18的另一端8V输入，所述对管V6的第六引脚接地，所述对管V6的第五引脚分别与所述对管V6的第二引脚、所述芯片U1的第九引脚及所述芯片U1的第十引脚连接，所述对管V6的第二引脚与所述电阻R17的一端连接，所述电阻R17的另一端接地；所述芯片U1的第七引脚接地，所述芯片U1的第八引脚分别与所述芯片U1的第十三引脚及所述电阻R8的一端连接，所述电阻R8的另一端8V输入；所述芯片U1的第十二引脚与所述电容C3的一端连接且8V输入，所述电容C3的另一端接地，所述芯片U1的第十三引脚接地。3.根据权利要求2所述的一种强度可控的环形高压电弧发生器，其特征在于，所述初级可调稳压电路（1）的输入电压为DC9V
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15V，所述初级可调稳压电路（1）的输出电压为18V
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22V，所述初级可调稳压电路（1）的最大输出电流为2A。4.根据权利要求3所述的一种强度可控的环形高压电弧发生器，其特征在于，所述初级可调稳压电路（1）中高压感应保护方式为欠高压过流保护。5.根据权利要求1所述的一种强度可控的环形高压电弧发生器，其特征在于，所述高频变压器升压电路（2）包括电阻R26、电阻R27、可变电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36、电阻R37、电阻R39、电阻R39、电阻R40、可变电阻R41、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、稳压二极管V7、三级管V8、三极管V9、对管V10、场效应管V11、场效应管V12、对管V13、三极管V14、三极管V15、稳压二极管V16、变压器T1；所述电阻R26的一端分别与脉冲信号CON1
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P及稳压二极管V7的负极连接，所述稳压二极管V7的正极分别与所述电阻R28的一端、所述三极管V8的发射极、所述三极管V9的发射极、所述对管V10的第六引脚、所述场效应管V11的源极及所述电阻R33的一端连接且接地，所述电阻R28的另一端分别与所述电阻R26的另一端及所述三极管V8的基极连接，所述三极管V8的集电极分别与所述电阻R27的一端及所述三极管V9的基极连接，所述电阻R27的另一端分别与VCC及所述电阻R29的一端连接，所述电阻R29的另一端分别与所述三极管V9的集电极、所述对管V10的第五引脚及所述对管V10的第二引脚连接，所述对管V10的第三引脚与所述电阻R31的一端连接，所述电阻R31的另一端分别与VCC及所述电容C13的一端连接，所述电容C13的另一端接地，所述对管V10的第四引脚分别与所述电阻R32的一端及所述对管V10的第一引脚连接，所述电阻R32的另一端与所述场效应管V11的栅极连接，所述场效应管V11的漏极分别与所述电容C14的一端及所述变压器T1的第一引脚连接，所述电容C14的另一端与所述电阻R33的另一端连接；所述电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：王来瑞，
申请(专利权)人：南京迪威普光电技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：