一種高壓脈沖調(diào)制器速調(diào)管保護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高壓脈沖調(diào)制器速調(diào)管保護(hù)裝置,包括：驅(qū)動器和檢測電路，所述驅(qū)動器和所述檢測電路串接在引燃管G2與互感器之間；通過互感器實(shí)時(shí)采集所述速調(diào)管G1的電流數(shù)據(jù)并發(fā)送所述檢測電路，當(dāng)所述檢測電路檢測到所述速調(diào)管G1的電流超過預(yù)設(shè)設(shè)定的門限時(shí)，所述檢測電路觸發(fā)所述驅(qū)動器產(chǎn)生高壓使引燃管G2導(dǎo)通，將儲能電容C1的能量經(jīng)R1和引燃管G2瀉放。本發(fā)明經(jīng)電流互感器采樣脈沖陽極電流，監(jiān)測并產(chǎn)生觸發(fā)驅(qū)動器所需的驅(qū)動信號，再通過驅(qū)動器驅(qū)動撬棒管導(dǎo)通泄放高壓電容儲能。由于電流檢測后所產(chǎn)生驅(qū)動信號采用了光信號，工作穩(wěn)定性相對比較高，誤觸發(fā)幾率大大降低了。
【專利說明】一種高壓脈沖調(diào)制器速調(diào)管保護(hù)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電路【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高壓脈沖調(diào)制器速調(diào)管保護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]中國散裂中子源(簡稱CSNS)作為國家基礎(chǔ)研究的大科學(xué)工程現(xiàn)已獲得國家正式批準(zhǔn)。強(qiáng)流質(zhì)子直線加速器(LINAC)是中國散裂中子源(CSNS)的重要組成部分。
[0003]在直線加速器(LINAC)中，高頻系統(tǒng)的任務(wù)是給質(zhì)子束流加速提供必要的能量。由于高頻系統(tǒng)是工作于脈沖狀態(tài)，所以高壓脈沖調(diào)制器和高壓脈沖調(diào)制器速調(diào)管保護(hù)裝置(高壓保護(hù)撬棒)是高頻系統(tǒng)的重要組成部分，也是整個(gè)高頻系統(tǒng)穩(wěn)定工作的關(guān)鍵部件。但是目前的高壓脈沖調(diào)制器速調(diào)管保護(hù)裝置還不能很好的保護(hù)高頻系統(tǒng)的安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種高壓脈沖調(diào)制器速調(diào)管保護(hù)裝置，用以更好的保護(hù)高頻系統(tǒng)的安全性。
[0005]本發(fā)明主要是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種高壓脈沖調(diào)制器速調(diào)管保護(hù)裝置，該方法包括:驅(qū)動器和檢測電路，所述驅(qū)動器和所述檢測電路串接在引燃管G2與互感器之間；
[0007]通過互感器實(shí)時(shí)采集所述速調(diào)管Gl的電流數(shù)據(jù)并發(fā)送所述檢測電路，當(dāng)所述檢測電路檢測到所述速調(diào)管Gl的電流超過預(yù)設(shè)設(shè)定的門限時(shí)，所述檢測電路觸發(fā)所述驅(qū)動器產(chǎn)生高壓使引燃管G2導(dǎo)通，將儲能電容Cl的能量經(jīng)Rl和引燃管G2瀉放。
[0008]優(yōu)選地，該裝置的高壓電源的電壓為小于120KV。
[0009]優(yōu)選地，所述門限包括電流大小的門限和/或電路脈沖寬度的門限，電流大小的門限和電路脈沖寬度的門限為根據(jù)所述速調(diào)管Gl進(jìn)行設(shè)置。
[0010]優(yōu)選地，當(dāng)所述檢測電路檢測到所述速調(diào)管Gl的電流超過預(yù)設(shè)設(shè)定的門限時(shí)，所述檢測電路觸發(fā)所述驅(qū)動器產(chǎn)生高壓使引燃管G2導(dǎo)通的步驟具體包括:
[0011]當(dāng)檢測到所述速調(diào)管Gl的電流超過電流大小的門限或電路脈沖寬度的門限時(shí)，所述檢測電路觸發(fā)所述驅(qū)動器產(chǎn)生高壓使引燃管G2導(dǎo)通。
[0012]本發(fā)明提供的一種高壓脈沖調(diào)制器速調(diào)管保護(hù)裝置，經(jīng)電流互感器采樣脈沖陽極電流，監(jiān)測并產(chǎn)生觸發(fā)驅(qū)動器所需的驅(qū)動信號，再通過驅(qū)動器驅(qū)動撬棒管導(dǎo)通泄放高壓電容儲能。由于電流檢測后所產(chǎn)生驅(qū)動信號采用了光信號，工作穩(wěn)定性相對比較高，誤觸發(fā)幾率大大降低了。
[0013]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且部分的從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。
【專利附圖】

【附圖說明】[0014]圖1為本發(fā)明實(shí)施例高壓脈沖調(diào)制器速調(diào)管保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明實(shí)施例試驗(yàn)數(shù)據(jù)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖來具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中，附圖構(gòu)成本申請一部分，并與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于闡釋本發(fā)明的原理。為了清楚和簡化目的，當(dāng)其可能使本發(fā)明的主題模糊不清時(shí)，將省略本文所描述的器件中已知功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)具體說明。
[0017]本發(fā)明提供了一種高壓脈沖調(diào)制器速調(diào)管保護(hù)裝置，參見圖1，其包括:驅(qū)動器和檢測電路，所述驅(qū)動器和所述檢測電路串接在引燃管G2與互感器之間；
[0018]儲能電容Cl與高壓電源并聯(lián)；互感器、速調(diào)管G1、以及限流電阻R2構(gòu)成串聯(lián)電路，該串聯(lián)電路與引燃管G2組成的并聯(lián)電路和限流電阻R2串聯(lián)構(gòu)成了高壓電源的負(fù)載電路。檢測電路用于檢測互感器采集的電流信號，超過過流檢測電路設(shè)定門限，過流檢測電路產(chǎn)生觸發(fā)信號送至驅(qū)動器，驅(qū)動器產(chǎn)生高壓觸發(fā)脈沖加至引燃管的觸發(fā)極，G2導(dǎo)通后Cl的絕大部分能量經(jīng)Rl和G2瀉放，很小部分能量流過Gl從而保護(hù)發(fā)射管。
[0019]通過互感器實(shí)時(shí)采集所述速調(diào)管Gl的電流數(shù)據(jù)并發(fā)送所述檢測電路，當(dāng)所述檢測電路檢測到所述速調(diào)管Gl的電流超過預(yù)設(shè)設(shè)定的門限時(shí)，所述檢測電路觸發(fā)所述驅(qū)動器產(chǎn)生高壓使引燃管G2導(dǎo)通，將儲能電容Cl的能量經(jīng)Rl和引燃管G2瀉放。
[0020]本發(fā)明實(shí)施例的門限包括電流大小的門限和/或電路脈沖寬度的門限，電流大小的門限和電路脈沖寬度的門限為根據(jù)所述速調(diào)管Gl進(jìn)行設(shè)置。
[0021 ] 即當(dāng)所述檢測電路檢測到所述速調(diào)管Gl的電流超過預(yù)設(shè)設(shè)定的門限時(shí)，所述檢測電路觸發(fā)所述驅(qū)動器產(chǎn)生高壓使引燃管G2導(dǎo)通的步驟具體包括:
[0022]當(dāng)檢測到所述速調(diào)管Gl的電流超過電流大小的門限或電路脈沖寬度的門限時(shí)，所述檢測電路觸發(fā)所述驅(qū)動器產(chǎn)生高壓使引燃管G2導(dǎo)通。
[0023]其中虛線框部分為本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)裝置，Cl為儲能電容，G為速調(diào)管，G2為引燃管，Rl、R2為限流電阻，工作電流:50A，泄放電流:8000A，本發(fā)明實(shí)施例的工作海拔小于4000米，工作溫度大于O度。當(dāng)速調(diào)管打火或調(diào)制陽流過流時(shí)，互感器采得信號變大，超過過流檢測電路設(shè)定門限，過流檢測電路產(chǎn)生觸發(fā)信號送至驅(qū)動器，驅(qū)動器產(chǎn)生高壓觸發(fā)脈沖加至引燃管的觸發(fā)極，G2導(dǎo)通后Cl的絕大部分能量經(jīng)Rl和G2瀉放，很小部分能量流過Gl從而保護(hù)發(fā)射管。
[0024]本實(shí)施例中高壓電源為_120kV，Cl=2yF，則總儲能為(1/2) CU2=14400J，R1、R2分別為15Ω、10ΚΩ，則回路T=RC=2X10015=2ms。在速調(diào)管打火瞬間，電容器Cl放電服從指數(shù)變化，即Uc=Eexp (-t/ τ )。設(shè)從打火到撬棒完全動作需要延時(shí)6 μ S，則可得此時(shí)電容器Cl上的剩余電壓為Uc=Eexp (-6/620) =120 X 0.997=119.6kV。也即，僅有大約0.7%的能量，約96J流過電阻和速調(diào)管，速調(diào)管打火內(nèi)阻較低，約為0.1 Ω，得到較小的能量，R2電阻得到較大的能量。而通常速調(diào)管可以承受50J的能量。
[0025]圖2為試驗(yàn)數(shù)據(jù)示意圖，從圖中可以看出，示波器采集試驗(yàn)中模擬工作過流電流(波形A)以及撬棒放電保護(hù)電流(波形B)。波形A幅度較低，觸發(fā)較早，模擬的工作電流已經(jīng)超出設(shè)定保護(hù)值；波形B幅度較高，觸發(fā)滯后，是撬棒對地放電電流。通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)工作電流過流時(shí)，互感器監(jiān)測到過流，直到撬棒放電，中間時(shí)間間隔為4.4uS,間隔時(shí)間越短，表示送到速調(diào)管的能量越少，速調(diào)管越安全，對于速調(diào)管來說，過流打火時(shí)間在6uS就容易損壞，本產(chǎn)品保護(hù)時(shí)間為4.4uS，將保護(hù)時(shí)間縮短了三分之一，大大增加了速調(diào)管的安全性。
[0026]驅(qū)動器懸浮于對應(yīng)的引燃管之上，四只驅(qū)動器分別為30kV，60kV，90kV，120kV，不能以電信號驅(qū)動，采用光信號驅(qū)動。光觸發(fā)信號經(jīng)過電路處理成一定寬度的脈沖，再去觸發(fā)晶閘管，從而產(chǎn)生一個(gè)高壓脈沖驅(qū)動引燃管導(dǎo)通。
[0027]檢測電路為BNC接口引進(jìn)互感器采集的電流信號，再通過比較器與已經(jīng)設(shè)定的電流保護(hù)閥值(電流大小的門限)比較，形成脈沖電流幅度檢測保護(hù)，同時(shí)在電流脈沖前沿檢測展寬，到需要保護(hù)的脈沖寬度，與電流脈沖兩路信號經(jīng)過與門相與，形成脈沖寬度檢測保護(hù)，兩路保護(hù)與外觸發(fā)保護(hù)共同作用，三者任一個(gè)起作用時(shí)都將給出驅(qū)動信號到驅(qū)動器。
[0028]綜上所述，本發(fā)明提供的一種高壓脈沖調(diào)制器速調(diào)管保護(hù)裝置，至少能夠帶來以下的有益效果:
[0029]1、本發(fā)明通過電流互感器采樣脈沖陽極電流，監(jiān)測并產(chǎn)生觸發(fā)驅(qū)動器所需的驅(qū)動信號，再通過驅(qū)動器驅(qū)動撬棒管導(dǎo)通泄放高壓電容儲能。由于電流檢測后所產(chǎn)生驅(qū)動信號采用了光信號，工作穩(wěn)定性相對比較高，誤觸發(fā)幾率大大降低了。
[0030]2、本發(fā)明將保護(hù)裝置整體密封在油箱里，大大提高了該裝置可靠性和抗干擾能力，并可根據(jù)保護(hù)速調(diào)管工作狀態(tài)變化進(jìn)行電流保護(hù)點(diǎn)的不同設(shè)置。
[0031]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓脈沖調(diào)制器速調(diào)管保護(hù)裝置，其特征在于，包括:驅(qū)動器和檢測電路，所述驅(qū)動器和所述檢測電路串接在引燃管G2與互感器之間； 通過互感器實(shí)時(shí)采集所述速調(diào)管Gl的電流數(shù)據(jù)并發(fā)送所述檢測電路，當(dāng)所述檢測電路檢測到所述速調(diào)管Gl的電流超過預(yù)設(shè)設(shè)定的門限時(shí)，所述檢測電路觸發(fā)所述驅(qū)動器產(chǎn)生高壓使引燃管G2導(dǎo)通，將儲能電容Cl的能量經(jīng)Rl和引燃管G2瀉放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)裝置，其特征在于，該裝置的高壓電源的電壓為小于120KV。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的保護(hù)裝置，其特征在于，所述門限包括電流大小的門限和/或電路脈沖寬度的門限，電流大小的門限和電路脈沖寬度的門限為根據(jù)所述速調(diào)管Gl進(jìn)行設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的保護(hù)裝置，其特征在于，當(dāng)所述檢測電路檢測到所述速調(diào)管Gl的電流超過預(yù)設(shè)設(shè)定的門限時(shí)，所述檢測電路觸發(fā)所述驅(qū)動器產(chǎn)生高壓使引燃管G2導(dǎo)通的步驟具體包括: 當(dāng)檢測到所述速調(diào)管Gl的電流超過電流大小的門限或電路脈沖寬度的門限時(shí)，所述檢測電路觸發(fā)所述驅(qū)動器產(chǎn)生高壓使引燃管G2導(dǎo)通。
【文檔編號】H02H9/02GK103746360SQ201410012259
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】李艷東, 劉鵬, 趙海琪 申請人:北京長峰廣播通訊設(shè)備有限責(zé)任公司