多路高压触发源抗干扰的新方法

多路高压触发源抗干扰的新方法

1 引言

2 触发系统简介

为了缩短充电时间， 电感隔离型重复频率MARX发生器采用脉冲充电方式，并为此增设一个充电火花开关 2 因此，在每一个工作周期中，控制及触发系统必须首先触发充电火花开关， 以便对MARx发生器充电； 然后触发放电火花开关．使MARX发生器对负载放电。该控制及触发系统的原理框图如图l所示。

图1中的高压触发电路1、2均采用如图2所示的电路。其工作原理简述如下： 当控制信号为低电平时(约为0)，晶闸管VT截止，电源对储能电容器C充电； 然后控制信号突跳为高电平(约4v)，vT导通，c对高压脉冲变压器_r2一次侧迅速放电，导致其二次侧输出脉冲触发高压。

图2 高压触发电路

3 触发系统抗干扰的新方法

抗干扰的新思路在于认定各触发电路中的开关元件(如图2中翻转电平约为4V的晶闸管)难免会受到火花开关放电产生的电磁干扰而误动作，抗干扰的目标应放在即使开关元件误动作，高压触发电路也不会输出高压触发脉冲。具体实现该目标的方法是通过选择合适的控制信号波形，将各触发电路的“等待”工作模式(所有储能电容器都同时充好电．等待依次放电)改变为“交替”工作模式(只有即将放电的那一路储能电容器处于充电完毕状态，其余各路储能电容器上电压为0)。我们选用如图3所示的两路控制信号l、2．分别控制图1巾的两路高压触发电路，使它们中的任何一路在不该动作时，它的储能电容器c上电压保持为零(波形如图3所示)，这样便能达到抗干扰的目的。下面说明其抗干扰的原理。

图3 互为反相的两路控制信号及其控制的
两路高压触发电路中储能电容器C上电压波形

将图1中两路高压触发电路1、2(它们的具体电路见图2)的晶闸管分别记为vTl、Ⅵ ；储能电容器记为cl、 。VT1和V 分别由图3所示的信号1和信号2来控制。在0脉冲变压器的一次电流也是非常小的(由于Uc2几乎为0)，不足以使其输出高压脉冲，放电球隙也就不会误动作。因此，充电球隙放电时不会引起放电球隙被误触发。同理，在t=t2时刻，放电球隙放电也不会引起充电球隙被误触发。图4是所设计的重复频率控制电路的原理图，该电路的功能是用以产生如图3所示的两路控制信号。它的核心部分为3个NE555集成定时器，该定时器的特点是可以输出周期和占空比连续可调的重复频率低压信号，并具有较强的抗干扰能力。

图4 重复频率控制电路的原理图

图4中编号1的NE555可输出占空比(即每一周期中高、低电平所占时间的百分比)为50％ ；频率连续可调(5～50Hz)的矩形波信号。74LS00为一非门，它将编号1的NE555输出的信号反相。当输人为高电平时，编号2、3的NE555输出频率为50kHz的矩形波信号； 当输人为低电平时，它们两输出也为低电平。由于编号2、3的NE555的输人互为反相，它们也就输出互为反相的信号，并且其重复频率和编号1的NE555输出信号频率相同。

4 结论

本文提出了一种多路高压触发源抗干扰的新方法，它的特点是各高压触发电路中的储能电容器并非同时处于充好电的准备状态，而是按预定的实验时序充电并立即放电 因此， 当一路高压触发电路输出触发脉冲使相应的火花开关放电，导致其他各路中的开关元件(如晶闸管)受电磁干扰而误动作时，其他几路也不会输出高压触发脉冲(由于它们的储能电容器上电压为0)。该抗干扰方法被用于电感隔离型重复频率MM：LX发生器的触发系统中，取得了很好的结果。

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