[发明专利]用于触发系统的双电源脉冲发生器

说明书

技术领域

本发明涉及用于触发系统的电流脉冲发生器。更具体而言，本发 明涉及一种用于触发系统的双电源脉冲发生器。

背景技术

通常，高电流脉冲源在高电压的功率切换装置中具有多种应用， 举例来说，这些切换装置例如为用于触发电弧闪光缓解装置的烧蚀性 等离子枪、轨道枪、火花间隙开关、照明镇流器以及串联电容器保护 装置。通常，这些装置包括由空气或气体的主间隙分隔开的两个或多 个主电极，且偏压跨接主间隙而施加到主电极上。

高电流脉冲源提供高电流脉冲，以触发烧蚀性等离子枪在主电极 之间产生传导性烧蚀等离子蒸汽。例如，高电流脉冲通常大于大约 5,000安培(5kA)，以产生足够的等离子蒸汽。还有，大于大约5,000 伏特(5kV)的高电压用于克服空气的击穿电压，并启动跨接脉冲电极的 高电流脉冲。通常，高电流脉冲如雷电电流脉冲，限定为具有8μs 的上升时间/20μs的下降时间。高电流脉冲通常通过可具有处于毫法 范围内的电容值的高能高电压电容器放电来产生。高电压高能电容器 十分昂贵，并且使得单电容器脉冲源对除了一些实验设备外的大多数 应用来说在经济上是不可行的。因此，需要一种成本效益合算的用于 触发系统的脉冲发生器系统。

发明内容

本发明的示例性实施例提供了一种用于触发系统的双电源脉冲 发生器。该双电源脉冲发生器与具有第一电极、第二电极及位于其间 的空气间隙的一对电极形成电源连接(power connection)。该双电源脉 冲发生器包括：第一脉冲源，其产生跨接该对电极的高电压低电流脉 冲以容许电介质击穿，以及第二脉冲源，其并联地与第一脉冲源的输 出及该对电极电性连接，并响应于高电压低电流脉冲而产生低电压高 电流脉冲，从而在该对电极的相同电极之间产生高密度等离子的电 流。

本发明的另一个示例性实施例提供了一种烧蚀性等离子枪。该烧 蚀性等离子枪包括：具有开口的筒体(barrel)；产生高电压低电流脉冲 和低电压高电流脉冲的双电源脉冲发生器；以及一对电极，其具有形 成于其间的空气间隙，经由单对导体与双电源脉冲发生器形成电源连 接，以及接收高电压低电流脉冲和低电压高电流脉冲。所产生的电弧 跨接空气间隙，以响应于高电压低电流脉冲和所产生的低电压高电流 脉冲而生成从筒体开口射出的传导性等离子蒸汽。

通过本发明示例性实施例的技术实现了另外的特征和优点。本发 明的其它实施例和方面在本文中进行了详细描述，且视作为要求得到 专利保护的本发明的一部分。参看说明和附图，以更好地理解具有其 优点和特征的本发明。

附图说明

图1为可在本发明的实施例内实施的用于触发系统的双电源脉冲 发生器的电路图。

图2为可在本发明的实施例内实施的烧蚀性等离子枪和图1中的 双电源脉冲发生器的简图。

图3为可在本发明的实施例内实施的图2中的烧蚀性等离子枪的 筒体的简图。

图4为可在本发明的实施例内实施的图3中所示的电极对的简 图。

图5为可在本发明的示例性实施例内实施的电弧闪光缓解装置的 简图。

零件清单

10双电源脉冲发生器

20烧蚀性等离子枪

25筒体

35开口

40等离子蒸汽

50烧蚀材料

60触发信号或启动信号

100第一脉冲源

110整流器

115二极管

125电阻器

128阻容充电电路

130电容器

132开关

135高电压脉冲变压器

140初级绕组

145次级绕组

150火花间隙(二极管)

160二极管

200第二脉冲源

210整流器

215电阻器

220电容器

225电阻器

230阻容充电电路

235电感器

240二极管

245放电开关

250导线对

255电极对

255a第一电极

255b第二电极