多路高壓觸發(fā)源抗干擾的新方法

1 引言

2 觸發(fā)系統(tǒng)簡介

為了縮短充電時間， 電感隔離型重復頻率MARX發(fā)生器采用脈沖充電方式，并為此增設一個充電火花開關 2 因此，在每一個工作周期中，控制及觸發(fā)系統(tǒng)必須首先觸發(fā)充電火花開關， 以便對MARx發(fā)生器充電； 然后觸發(fā)放電火花開關．使MARX發(fā)生器對負載放電。該控制及觸發(fā)系統(tǒng)的原理框圖如圖l所示。

圖1中的高壓觸發(fā)電路1、2均采用如圖2所示的電路。其工作原理簡述如下： 當控制信號為低電平時(約為0)，晶閘管VT截止，電源對儲能電容器C充電； 然后控制信號突跳為高電平(約4v)，vT導通，c對高壓脈沖變壓器_r2一次側迅速放電，導致其二次側輸出脈沖觸發(fā)高壓。

圖2 高壓觸發(fā)電路

3 觸發(fā)系統(tǒng)抗干擾的新方法

抗干擾的新思路在于認定各觸發(fā)電路中的開關元件(如圖2中翻轉電平約為4V的晶閘管)難免會受到火花開關放電產(chǎn)生的電磁干擾而誤動作，抗干擾的目標應放在即使開關元件誤動作，高壓觸發(fā)電路也不會輸出高壓觸發(fā)脈沖。具體實現(xiàn)該目標的方法是通過選擇合適的控制信號波形，將各觸發(fā)電路的“等待”工作模式(所有儲能電容器都同時充好電．等待依次放電)改變?yōu)椤敖惶妗惫ぷ髂Ｊ?只有即將放電的那一路儲能電容器處于充電完畢狀態(tài)，其余各路儲能電容器上電壓為0)。我們選用如圖3所示的兩路控制信號l、2．分別控制圖1巾的兩路高壓觸發(fā)電路，使它們中的任何一路在不該動作時，它的儲能電容器c上電壓保持為零(波形如圖3所示)，這樣便能達到抗干擾的目的。下面說明其抗干擾的原理。

圖3 互為反相的兩路控制信號及其控制的
兩路高壓觸發(fā)電路中儲能電容器C上電壓波形

將圖1中兩路高壓觸發(fā)電路1、2(它們的具體電路見圖2)的晶閘管分別記為vTl、Ⅵ ；儲能電容器記為cl、 。VT1和V 分別由圖3所示的信號1和信號2來控制。在0脈沖變壓器的一次電流也是非常小的(由于Uc2幾乎為0)，不足以使其輸出高壓脈沖，放電球隙也就不會誤動作。因此，充電球隙放電時不會引起放電球隙被誤觸發(fā)。同理，在t=t2時刻，放電球隙放電也不會引起充電球隙被誤觸發(fā)。圖4是所設計的重復頻率控制電路的原理圖，該電路的功能是用以產(chǎn)生如圖3所示的兩路控制信號。它的核心部分為3個NE555集成定時器，該定時器的特點是可以輸出周期和占空比連續(xù)可調(diào)的重復頻率低壓信號，并具有較強的抗干擾能力。

圖4 重復頻率控制電路的原理圖

圖4中編號1的NE555可輸出占空比(即每一周期中高、低電平所占時間的百分比)為50％ ；頻率連續(xù)可調(diào)(5～50Hz)的矩形波信號。74LS00為一非門，它將編號1的NE555輸出的信號反相。當輸人為高電平時，編號2、3的NE555輸出頻率為50kHz的矩形波信號； 當輸人為低電平時，它們兩輸出也為低電平。由于編號2、3的NE555的輸人互為反相，它們也就輸出互為反相的信號，并且其重復頻率和編號1的NE555輸出信號頻率相同。

4 結論

本文提出了一種多路高壓觸發(fā)源抗干擾的新方法，它的特點是各高壓觸發(fā)電路中的儲能電容器并非同時處于充好電的準備狀態(tài)，而是按預定的實驗時序充電并立即放電 因此， 當一路高壓觸發(fā)電路輸出觸發(fā)脈沖使相應的火花開關放電，導致其他各路中的開關元件(如晶閘管)受電磁干擾而誤動作時，其他幾路也不會輸出高壓觸發(fā)脈沖(由于它們的儲能電容器上電壓為0)。該抗干擾方法被用于電感隔離型重復頻率MM：LX發(fā)生器的觸發(fā)系統(tǒng)中，取得了很好的結果。

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