一种阵列速调管热效应过流保护方法技术

本发明专利技术公开了一种阵列速调管热效应过流保护方法，包括有具有多只速调管的速调管阵列，选择分流器；每只速调管的阴极与高压电源的负极之间串接有限流电阻，每只速调管的收集极接相应的分流器，各分流器的另一端接入高压电源的正极；制作滤波电路；选择隔离放大模块；制作保护电路；每只分流器的两端引出两个接线端子，分别接入滤波电路、电光转换模块，滤波电路的输出信号接入隔离放大模块，将小电压信号转换为电流信号后接入保护电路，保护电路判断电流是否超过安全阈值，逻辑处理单元根据判断结果驱动电光转换模块，发出光信号控制高压电源输出状态。本发明专利技术应用于EAST核聚变装置2012年春季放电实验中，在多次速调管过流发生时，成功保护了速调管。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及速调管过流保护系统，尤其涉及ー种阵列速调管热效应过流保护方法。
技术介绍
以多只速调管为核心组成的兆瓦级连续波微波系统中，速调管是最昂贵最脆弱的器件，对它们的保护是整个系统保护的重中之重。一般来说，多采用互感器方法检测速调管管体和主回路电流，结合快速保护电路来保护速调管。但这种方法不能检测变化缓慢的电流信号，如果管体电流缓慢增加超过速调管的安全范围，速调管将可能损坏，造成严重损失。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适宜检测缓慢变化的速调管电流和速调管保护的系统，以解决速调管面临的安全问题。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为 ，包括有具有多只速调管的速调管阵列，其特征在于，包括以下步骤(I)分别根据速调管管体电流、阴极电流和收集极电流特点，选择分流器；(2)每只速调管的阴极与高压电源的负极之间串接有ー个限流电阻，每只速调管的收集极接相应的分流器，各分流器的另一端接入高压电源的正扱；(3)根据速调管供电高压切断时的特性，以及速调管正常工作时微波系统地线上存在的干扰信号制作滤波电路；(4)综合考虑所检测电流特点和处理电路输入要求选择隔离放大模块；(5)根据速调管保护要求设计和制作保护电路；(6)保护单元包括有依次串联的滤波电路、隔离放大电路、保护电路、逻辑处理单元、电光转换模块，保护单元并联在分流器的两端；(7)每只分流器的两端引出两个接线端子，分别接入滤波电路、电光转换模块，滤波电路的输出信号接入隔离放大模块，将小电压信号转换为电流信号后接入保护电路，保护电路判断电流是否超过安全阈值，逻辑处理单元根据判断结果驱动电光转换模块，发出光信号控制高压电源输出状态。串联限流电阻，用以限制主回路电流；分流器，作为检测收集极电流的器件；由同一组高压电源供电的多只速调管管体串联ー个分流器。本专利技术的优点是 本专利技术应用于EAST核聚变装置2012年春季放电实验中，在多次速调管过流发生时，成功保护了速调管。附图说明图1为多只阵列速调管热效应过流保护结构示意图。图2为保护单元的结构框图。图3为滤波电路原理图。具体实施例方式现以2. 45GHz/4MW连续波微波系统速调管慢保护为例，非限定实施例叙述如下 如图1、2所示，2. 45GHz/4MW连续波微波系统中阵列速调管热效应过流保护方法，包括有具有20只速调管2的速调管阵列，包括以下步骤(1)分别根据速调管2管体电流、阴极电流和收集极电流特点，选择分流器I;(2)每只速调管2的阴极与高压电源6的负极之间串接有ー个20欧姆的限流电阻3，每只速调管2的收集极接相应的分流器1，各分流器I的另一端接入高压电源6的正极； (3)根据速调管2供电高压切断时的特性，以及速调管2正常工作时微波系统地线上存在的干扰信号制作滤波电路5 ；(4)综合考虑所检测电流特点和处理电路输入要求选择隔离放大模块7；(5)根据速调管2保护要求设计和制作保护电路8； (6)保护单元4包括有依次串联的滤波电路5、隔离放大电路7、保护电路8、逻辑处理单元9、电光转换模块10，保护单元4并联在分流器I的两端；(7)每只分流器I的两端引出两个接线端子，分别接入滤波电路5、电光转换模块10，滤波电路5的输出信号接入隔离放大模块7，将小电压信号转换为电流信号后接入保护电路8，保护电路8判断电流是否超过安全阈值，逻辑处理单元9根据判断结果驱动电光转换模块10，发出光信号控制高压电源输出状态来保护速调管2。速调管是由俄罗斯ISTOK研究所生产制造的200kW速调管，整个系统共有20只速调管，每5只速调管由ー组高压电源6供电，它所要求的管体电流、阴极电流和收集极电流安全值分别是130mA、15A和15A，对应选择的分流器分别为500mQ、5mQ和5mQ ； 滤波电路如附图3所示，为了避免由于速调管供电高压切断和速调管正常工作时微波系统地线上存在的干扰信号造成检测和保护单元误动作； 隔离放大模块根据速调管电流和所选分流器，放大器输入为毫伏级，并且考虑抗干扰及隔离功能，选择M. SYSTEM公司生产的M2VF2-0A-M/N隔离放大模块，该模块输出为CTlOOmA 电流。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阵列速调管热效应过流保护方法，包括有具有多只速调管的速调管阵列，其特征在于，包括以下步骤：（1）分别根据速调管管体电流、阴极电流和收集极电流特点，选择分流器；（2）每只速调管的阴极与高压电源的负极之间串接有一个限流电阻，每只速调管的收集极接相应的分流器，各分流器的另一端接入高压电源的正极；(3)根据速调管供电高压切断时的特性，以及速调管正常工作时微波系统地线上存在的干扰信号制作滤波电路；(4)综合考虑所检测电流特点和处理电路输入要求选择隔离放大模块；(5)根据速调管保护要求设计和制作保护电路；(6)保护单元包括有依次串联的滤波电路、隔离放大电路、保护电路、逻辑处理单元、电光转换模块，保护单元并联在分流器的两端；(7)每只分流器的两端引出两个接线端子，分别接入滤波电路、电光转换模块，滤波电路的输出信号接入隔离放大模块，将小电压信号转换为电流信号后接入保护电路，保护电路判断电流是否超过安全阈值，逻辑处理单元根据判断结果驱动电光转换模块，发出光信号控制高压电源输出状态。

【技术特征摘要】
1.一种阵列速调管热效应过流保护方法，包括有具有多只速调管的速调管阵列，其特征在于，包括以下步骤(1)分别根据速调管管体电流、阴极电流和收集极电流特点，选择分流器；(2)每只速调管的阴极与高压电源的负极之间串接有一个限流电阻，每只速调管的收集极接相应的分流器，各分流器的另一端接入高压电源的正极；(3)根据速调管供电高压切断时的特性，以及速调管正常工作时微波系统地线上存在的干扰信号制作滤波电路；(4)综合考虑所检测电流特点和处理电路输入要...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯建强，单家方，徐旵东，王茂，胡怀传，
申请(专利权)人：中国科学院等离子体物理研究所，
类型：发明
国别省市：