[发明专利]电子回旋管阳极高压电源

说明书

技术领域

本发明属于等离子体加热领域所用的设备，具体涉及一种电子回旋共振加热波产生所需的电源。

背景技术

电子回旋共振加热是磁约束聚变研究中一种重要的加热手段。在HL-2A装置电子回旋共振加热系统中，双高压电子回旋管要产生、输出足够大功率的电子回旋波，使用高指标、性能稳定可靠的阳极电源是必不可少的。电子回旋共振加热系统阳极电源要求：能输出0-30kV可调直流高压脉冲，电源最大输出功率4.8kW以上，脉冲宽度0-1S连续可调。要求电源具有高稳定度、抗干扰能力和很好的保护功能。具备过流、过压及短路等状态下的快速保护，且过流过压保护阀值可在额定输出范围内进行预置。根据系统需要，电源应具备远程监控的功能，高压部分与低压端其隔离度必须大于30kV。

发明内容

本发明的目的是，提供一种高稳定度、抗干扰能力强，保护功能好的电子回旋管阳极高压电源。

本发明采用的技术方案是，一种电子回旋管阳极高压电源，它包括直流高压电源，与直流高压电源连接的高压调制器，远程监控计算机和数据采集，测量保护装置，其中，三相隔离变压器与直流高压电源和单片机连接，单片机与直流高压电源连接，直流高压电源与高压调制器连接，高压调制器分别与调制器、数据采集和负载连接，调制器与单相隔离变压器连接，调制器和单片机还与光纤转换信号连接，光纤转换信号分别与计算机和测量装置连接，测量装置与计算机连接。所说的测量装置为一侧绕有铜芯线的霍尔传感器。所说的高压调制器中的调整管为金属陶瓷四级管。

本发明的优点是：由于采用了三相隔离变压器，使得电源的抗干扰能力加强，金属陶瓷四级管作为调整管，使得电源的稳定度大大提高；由于霍尔传感器的一侧绕铜芯线所制成的测量系统具有很好的保护功能。

附图说明

图1是本发明提供的一种电子回旋管阳极高压电源结构示意图；

图2是本发明中的直流高压电源电路连接示意图；

图3是本发明中的调制器电路连接示意图；

图4是本发明中的调制器输出高压脉冲波形示意图；

图5是本发明中的小电流传感器结构示意图。

图中，1三相隔离变压器，2单片机，3直流高压电源，4单相隔离变压器，5调制器，6高压调制器，7数据采集，8负载，9测量保护系统，10远程计算机，11光纤转换信号，12高压脉冲波形前沿，13常规快响应霍尔传感器，14铜芯线，15直流高压电源，16调整管，17帘栅电源，18栅极控制，19缓冲开关，20计算机，21主控板，22单片机，23光纤转换信号，24计算机。

具体实施方式

如图1所示，一种电子回旋管阳极高压电源，它包括直流高压电源，与直流高压电源连接的高压调制器，远程监控计算机和数据采集，测量保护装置，三相隔离变压器1与直流高压电源3和单片机2连接，单片机2与直流高压电源3连接，直流高压电源3与高压调制器6连接，高压调制器6分别与调制器5、数据采集7和负载8连接，调制器5与单相隔离变压器4连接，调制器5和单片机2还与光纤转换信号11连接，光纤转换信号11分别与计算机10和测量系统9，测量装置9与计算机10连接。所说的测量装置9为霍尔传感器13的一侧绕铜芯线14而成。所说的高压调制器中的调整管为金属陶瓷四级管。

回旋管阳极电源系统主要由前级直流高压电源、后级高压调制器、远程监控计算机以及数据采集和测量保护等部分组成。

其中直流高压电源是由三相隔离变压器1、单片机2和直流高压电源3构成的，图2是电路连接示意图。主回路由工频380V三相交流电源供电，三相隔离变压器1采用星型连接，次级零线与直流高压电源地等电位。隔离后的三相交流电通过可控硅调压、经升压变压器后整流滤波形成基本稳定的直流高压，再通过串接于主回路低端的晶体三极管(调整管)稳压，将高稳定指标的直流高压输给高压调制器6。其特点是在输出端通过正确的采样，控制可控硅的导通角开通大小，初调整流滤波后的直流高压，再由复合三极管进行更加精细的调整，达到高稳定输出电压，电压稳定度优于0.3％。另外，复合三极管采用了多管并联技术，使容量得到扩展，串接于低端的设计大大降低了对管子的耐压要求。