一種大功率脈沖電源中的放電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種大功率脈沖電源中的放電裝置，尤其是涉及一種使用閘流管作為放電部件的大功率脈沖電源的放電裝置。
技術(shù)背景
[0002]脈沖功率電源一般都采用電容儲能、閘流管放電獲得脈沖的方式。其中采用的閘流管作為電真空器件，通常使用壽命在數(shù)百至近千小時(shí)，且價(jià)格隨其功率指數(shù)級上升。對于大功率的脈沖電源，例如工業(yè)輻照電子直線加速器用的脈沖電源，要求輸出脈沖功率十幾兆瓦，平均功率100千瓦，閘流管放電時(shí)脈沖電流數(shù)千安培，滿足這類脈沖電源技術(shù)要求的大功率閘流管多依靠進(jìn)口，且價(jià)格昂貴，其成本是采用相同功率多閘流管組合的2?3倍。并且采用單一大功率閘流管工作的脈沖功率電源，其閘流管長期處于高負(fù)荷工作狀態(tài)，不利于使用壽命延長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決脈沖功率電源中采用單一大功率閘流管工作成本較高，使用壽命有限的問題，本實(shí)用新型提供的一種大功率脈沖電源中的放電裝置，包括觸發(fā)控制器和至少2個(gè)并聯(lián)的閘流管，所述觸發(fā)控制器分別與所述至少2個(gè)并聯(lián)的閘流管電連接。所述并聯(lián)的閘流管在所述觸發(fā)控制器的控制下交替工作，從而使所述至少2個(gè)并聯(lián)的閘流管皆工作于輕負(fù)荷狀態(tài)下，有利于其使用壽命的延長。需要補(bǔ)充的是，所述至少2個(gè)并聯(lián)的閘流管的功率之和應(yīng)不小脈沖功率電源設(shè)備的要求功率，即不小于若采用單一大功率閘流管的功率。
[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種大功率脈沖電源中的放電裝置，其特征是包括觸發(fā)控制器和至少2個(gè)并聯(lián)的閘流管，所述觸發(fā)控制器分別與所述至少2個(gè)并聯(lián)的閘流管電連接。
[0005]作為改進(jìn)，所述至少2個(gè)并聯(lián)的閘流管優(yōu)選功率相同的。
[0006]作為改進(jìn)，所述的一種大功率脈沖電源中的放電裝置，還包括上位機(jī)，所述上位機(jī)與所述觸發(fā)控制器通過數(shù)據(jù)總線連接。
[0007]再改進(jìn)，所述觸發(fā)控制器中包括時(shí)序控制電路、觸發(fā)選擇電路和觸發(fā)互鎖電路。
[0008]進(jìn)一步改進(jìn)，所述時(shí)序控制電路、觸發(fā)選擇電路及觸發(fā)互鎖電路主要由FPGA模塊組成。
[0009]需要補(bǔ)充說明的是，所述FPGA(Field — Programmable Gate Array)模塊，即現(xiàn)場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，其快速、高精度、低抖動等特性是實(shí)現(xiàn)時(shí)序控制、觸發(fā)選擇及觸發(fā)互鎖的理想元件。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:由于閘流管價(jià)格隨功率成指數(shù)級上升，使用多個(gè)小功率閘流管組合，取代單一大功率閘流管，有效降低了設(shè)備成本;采用多個(gè)小功率閘流管，在觸發(fā)控制器控制下交替觸發(fā)，使所述閘流管皆處于輕負(fù)荷工作狀態(tài)，有利于使用壽命的延長;若某一閘流管出現(xiàn)故障時(shí)，可以選擇單個(gè)閘流管降低功率運(yùn)行，避免單一大功率閘流管故障造成生產(chǎn)中斷;采用FPGA模塊編寫觸發(fā)控制器的時(shí)序控制電路、觸發(fā)選擇電路和觸發(fā)互鎖電路，并與上位機(jī)連接，可以通過上位機(jī)在線式修改觸發(fā)時(shí)序、時(shí)延等參數(shù)，提高了整個(gè)設(shè)備的智能化程度。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型連接示意圖
[0012]圖中1:高壓電源，2:閘流管，21:閘流管A，211:閘流管A陽極，212:閘流管A柵極，214:閘流管A地，22:閘流管B,221:閘流管B陽極，222:閘流管B柵極，224:閘流管B地，3:脈沖成形裝置，4:負(fù)載，5:觸發(fā)控制器，6:上位機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作為進(jìn)一步說明。如圖1所示高壓電源1的輸出端分別與閘流管A陽極21、閘流管B陽極22和脈沖成形裝置3輸入端通過導(dǎo)線連接，脈沖成形裝置3的輸出端連接負(fù)載4，上位機(jī)6與觸發(fā)控制器5通過數(shù)據(jù)總線連接，觸發(fā)控制器5的第一輸出端與閘流管A柵極212連接，第二輸出端與閘流管B柵極222連接，上述高壓電源1的地端、閘流管A地214、閘流管B地224和負(fù)載地端彼此連接并接地。
[0014]需要補(bǔ)充說明的是，所述觸發(fā)控制器5包括時(shí)序控制電路、觸發(fā)選擇電路和觸發(fā)互鎖電路。上述時(shí)序控制、觸發(fā)選擇與觸發(fā)互鎖電路主要由FPGA模塊組成，其中時(shí)序控制由FPGA的硬件描述語言編寫，通過FPGA的內(nèi)部總線與上位機(jī)6進(jìn)行通信。
[0015]實(shí)際應(yīng)用時(shí)，上位機(jī)6與觸發(fā)控制器5通過數(shù)據(jù)總線連接，通過上位機(jī)6可以在線修改觸發(fā)時(shí)序、時(shí)延等參數(shù);觸發(fā)控制器5的時(shí)序控制電路控制觸發(fā)選擇電路產(chǎn)生兩組觸發(fā)脈沖，兩組觸發(fā)脈沖經(jīng)觸發(fā)互鎖電路后分別與閘流管A柵極212和閘流管B柵極222連接，使閘流管A21與閘流管B22交替工作或單獨(dú)工作。
[0016]其中優(yōu)選閘流管A21與閘流管B22是相同功率的，此時(shí)觸發(fā)選擇電路產(chǎn)生的兩組觸發(fā)脈沖是具有特定相位差的相同脈沖信號，所述特定相位差即同一周期內(nèi)兩組觸發(fā)脈沖的脈沖寬度是不重疊的。同時(shí)需要說明的是閘流管A21與閘流管B22的功率之和不小于脈沖功率電源設(shè)備的要求功率，若兩者交替觸發(fā)，則皆處于輕負(fù)荷工作狀態(tài)，有利于延長閘流管2的使用壽命。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大功率脈沖電源中的放電裝置，其特征是包括觸發(fā)控制器(5)和至少2個(gè)并聯(lián)的閘流管(2)，所述觸發(fā)控制器(5)分別與所述至少2個(gè)并聯(lián)的閘流管(2)電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率脈沖電源中的放電裝置，其特征是所述閘流管(2)優(yōu)選相同功率的。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率脈沖電源中的放電裝置，其特征是還包括上位機(jī)(6)，所述上位機(jī)(6)與觸發(fā)控制器(5)通過數(shù)據(jù)總線連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大功率脈沖電源中的放電裝置，其特征是所述觸發(fā)控制器(5 )中包括時(shí)序控制電路、觸發(fā)選擇電路和觸發(fā)互鎖電路。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大功率脈沖電源中的放電裝置，其特征是所述時(shí)序控制電路、觸發(fā)選擇電路及觸發(fā)互鎖電路主要由FPGA模塊組成。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種大功率脈沖電源中的放電裝置，為解決脈沖功率電源中采用單一大功率閘流管工作成本較高，使用壽命有限的問題，該放電裝置包括觸發(fā)控制器和至少2個(gè)并聯(lián)的閘流管，所述觸發(fā)控制器分別與所述至少2個(gè)并聯(lián)的閘流管電連接；還包括上位機(jī)，所述上位機(jī)與所述觸發(fā)控制器通過數(shù)據(jù)總線連接。本實(shí)用新型采用至少2個(gè)并聯(lián)的閘流管取代單一大功率閘流管，有效降低了設(shè)備成本；閘流管交替觸發(fā)的工作模式，有利于其使用壽命的延長；采用FPGA模塊編寫觸發(fā)控制器，并與上位機(jī)連接，提高了脈沖功率電源設(shè)備的智能化程度。
【IPC分類】H03K3/543
【公開號】CN205123695
【申請?zhí)枴緾N201520960490
【發(fā)明人】陸啟明, 李仁月, 歐陽家祥
【申請人】浙江大鐳核技術(shù)應(yīng)用設(shè)備有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月28日