[实用新型]固态脉冲调制开关

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及脉冲雷达发射机、电子加速器等装置中的线型脉冲调制器的脉冲调制开关。

背景技术

一直以来，在雷达发射机和电子加速器等装置的线型脉冲调制器中都是用充氢闸流管或类似的真空电子开关管作为脉冲调制开关。这些电子管存在寿命短、可靠性低、效率低、寿命终了不易检测、需要提供灯丝电源和较大的触发功率等问题：

a)、闸流管的寿命较短。国产闸流管的寿命一般只有500小时～1000小时左右，使得雷达在使用过程中必须频繁地更换寿命终了的闸流管，造成雷达维持运行的费用巨大；

b)、故障不易检测，可靠性不高。在应用中缺乏对真空电子开关管寿命的检测手段，通常只有在使用过程中等待闸流管等真空电子开关以“连通”、“不通”等各种故障形式表现出来才会更换，造成脉冲调制器频繁出现因闸流管寿命终了带来的“故障”，造成可靠性不高的现象；在闸流管寿命终了时消极地等待其出现“故障”自我暴露过程中，很容易造成工作于高压状态的脉冲调制器产生严重的、更大的故障，进一步造成严重的可靠性下降和更为恶劣的后果。这种情况在大功率组合线型调制器中表现的尤为严重，甚至已经影响到雷达、加速器的正常使用和生存。

c)、由于每个闸流管都需要至少100W的灯丝供电和氢发生器的加热电源，一方面降低了发射系统的效率，同时这些功率又以热能形式向外释放热量，使系统的工作环境趋于恶化，增加了系统对散热能力的要求和研制难度，不利于可靠性的提高。

d)、由于闸流管所需的触发功率较大，触发电路通常工作在近千幅的较高电压下，需要提供数安培～数十安培的触发电流，其触发电路不仅研制难度有所提高，而且其可靠性因电压较高而有所限制。

鉴于以上各种不利因素，用一种长寿命、不需灯丝电源等辅助电源、可靠性高、触发功率小、故障易于检测的脉冲调制开关来代替寿命不长的闸流管的需求就显得尤为迫切和必要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种寿命较长、高可靠性、不需灯丝电源、触发功率小、故障易于检测的线性脉冲调制器中所用的固态脉冲调制开关。

本实用新型所采用的技术方案是：

固态脉冲调制开关包括两个以上可控硅SCR1～SCRn，静态均压电路及动态均压电路，同步触发电路。

两个以上的可控硅SCR1～SCRn串联。

每一个可控硅并联有静态均压电路和动态均压电路，静态均压电路由电阻R1构成，动态均压电路由电阻R2、快恢复二极管D和电容C构成，电阻R2、快恢复二极管D并联然后与电容C串联，静态均压电路和动态均压电路保证串联的每个可控硅上所担负的电压均衡。

同步触发电路由触发变压器的次级绕组、电阻R3和电容C2构成，每个次级绕组经由电阻R3和电容C2并联电路与每个可控硅的栅极和阴极对应相接，同步触发电路保证串联的所有可控硅同时受触发导通。

另外它还包括故障失效检测电路，其中，可控硅电压取样信号来自对串联可控硅最后一个可控硅上的电压取样，经电阻R4、电容C4去尖峰后经射随器N1C输出后，分成两路，一路经电阻R5、R6分压后送到由N1A构成的比较器的正端，作为检测前几个串联可控硅是否失效的信号，当前几个可控硅有失效时，最后一个可控硅上的电压必然升高，该信号就会增大，当其高于负端的基准信号时，N1A的输出端就会输出高电平，经二极管V7、与非门D1A、非门D2B、二极管V8构成的故障记忆电路记忆并输出前几个可控硅失效故障信号；另一路直接送到N1D构成的比较器的负端，作为检测最后一个可控硅是否失效的基准信号，当最后一个可控硅失效时，由于取不到可控硅上的电压样，该基准信号为零，而此时N1D的正端只要调制器加有电压就会有大于零的信号，N1D的输出为高电平，经二极管V9、与非门D1D、非门D2A、二极管V10构成的故障记忆电路记忆并输出最后一个可控硅失效故障信号。

浮动电压取样信号来自对调制器PFN充电电压的取样，经电阻R10、电容C6去尖峰后射随输出，分成两路，一路经电阻R11、R12分压后由N1A构成的比较器的负端，作为检测前几个可控硅是否失效的浮动基准电平；另一路直接送到比较器N1D的正端，作为检测最后一个可控硅是否失效的检测信号，一旦最后一个可控硅失效，N1D的负端的基准信号将接近0电平，而正端则较高，N1D的输出为高电平，报出最后一个可控硅失效故障。

机械装配时，串联的可控硅与散热器间隔排列，以金属散热器作为相邻可控硅之间的导电体。

可控硅与散热器封装在一个长方体内形成风道以便散热。