高压晶闸管触发器

图2工作电源原理电路

2.2脉冲形成

脉冲形成电路由1只施密特触发器4093及外围元件构成，见图3（a）。初始状态下+15V通过R801对地短路，4093的3脚为持续高电位，由于C802的隔直作用，4093的8脚、9脚亦为持续高电位，因此4093的10脚为低电平，末级功放管V801截止，没有脉冲输出。当按钮KS2断开瞬间+15V通过R801对C801充电，当充电电压达到4093的门槛电压时，4093的3脚为低电平，此低电平经C802耦合、整型后加至4093的8脚、9脚，10脚输出高电平，末级功放管V801导通，输出触发脉冲。因此，每按动一下按钮KS2就输出一个触发脉冲。此按钮与外接计数器连锁，就可以记录下触发脉冲的个数。图中R803、C802决定输出脉冲的宽度。

输出脉冲波形如图4(b)所示。

（a）

(b)

图4（a）驱动放大器电路；(b)输出脉冲波形

2.4脉冲变压器

脉冲变压器的初级、次级变比为2:1，铁芯采用Φ40XΦ20X10铁氧体磁环，初级绕制导线采用双Q直径0.75漆包线，绕30匝，次级绕制导线采用双Q直径1.0漆包线，绕15匝。变压器与印制板焊接完毕后装于由工程塑料浇注的壳体中，壳体内面放置1.0mm厚聚四氟乙烯板，以便将变压器、印制板与壳体隔离，然后浇注高绝缘硅胶406。初级、次级的引出端子采用高压磁柱，两引出端子距离为60mm。此触发器制作完毕后进行了测试，其结果为如下：

(1)绝缘电压：初级、次级间加30kV电压，一分钟无击穿；

(2)触发脉冲电压前沿dv/dt：100V/μS；

(3)触发脉冲电流前沿di/dt：4.5A/μS（触发器同时带8只脉冲变压器，触发8只晶闸管）；

(4)触发脉冲空载峰值电压：40V，带载峰值电压：16V，带载平台电压8V；

(5)触发脉冲峰值电流：7A，平台电流4A（触发器同时带8只脉冲变压器，触发8只晶闸管）；

(6)触发脉冲宽度：110μS。

3联机试验

本触发器与8只晶闸管串组成一高压放电装置，用于快速泄放电容上的电压，为负载提供较大的电流，而且要求有高的电流上升率。我们设计的放电装置电流幅值为50KA。放电回路原理图见图5(a)。输出波形见图5(b)。

输出脉冲波形如图3(b)所示。

(a)

(b)

图3（a）脉冲形成电路；(b)输出脉冲波形

2.3驱动放大

末级功放管V801采用大功率MOS管IRFP250（33A，200V），由于是电压触发器件，因此可获得较高的电压、电流上升率。V802为续流二极管，R805决定触发脉冲平台电流，C803决定触发脉冲峰值电压、电流的宽度。