[发明专利]一种与工频相位同步的高压球隙光电触发装置及方法

说明书

本发明公开了一种与工频相位同步的高压球隙光电触发装置及方法，通过获取系统中的工频交流电压，对工频交流电压进行处理，获得标准脉冲信号；同时将标准脉冲信号分为A、B两路工频方波信号，并对B路工频方波信号进行N倍倍频处理，获得倍频脉冲信号；以A路工频方波信号过零时刻为起点对倍频脉冲信号进行处理，在指定工频相位同时输出多路控制信号；根据多路控制信号触发多个高压球隙同步点火导通，实现冲击电压在指定工频相位的精确叠加。本发明能够精确控制多个球隙在特定时刻同步导通，实现冲击电压在指定工频相位的精确叠加，并且叠加相位可控，同时高压球隙触发方式多样，可单次触发，也可在固定时间段内多次触发。

技术领域

本发明涉及一种与工频相位同步的高压球隙光电触发装置及方法，属于高压试验技术领域。

背景技术

球隙开关是一种高电压大电流的开关装置，广泛应用于高电压放电试验电路中，特别是冲击电压发生器与冲击电流发生器中一般使用的触发装置是球隙开关。常规的冲击耐压试验、冲击下的局部放电检测及击穿试验对冲击电压发生器的高压球隙导通时刻并无特别的要求。然而在交流叠加冲击试验中则需要控制高压球隙的导通时刻，在特定的工频相位产生满足试验要求的交流与冲击叠加电压波形。

发明内容

本发明的目的在于提供一种与工频相位同步的高压球隙光电触发装置及方法，旨在精确控制多个高压球隙在特定时刻同步导通，实现冲击电压在指定工频相位的精确叠加，并且叠加相位可控。

本发明采用如下技术方案：一种与工频相位同步的高压球隙光电触发装置，所述装置包括：

交流电压采集整形电路：用于获取工频交流电压，对所述工频交流电压进行处理，获得标准脉冲信号；同时将标准脉冲信号分为A、B两路工频方波信号，并对B路工频方波信号进行N倍倍频处理，获得倍频脉冲信号；

信号处理与控制输出电路：用于以A路工频方波信号过零时刻为起点对所述倍频脉冲信号进行处理，在指定工频相位同时输出多路控制信号；

高压球隙触发放电回路：用于根据多路控制信号触发多个高压球隙同步点火导通，实现冲击电压在指定工频相位的精确叠加。

本发明还提供一种与工频相位同步的高压球隙光电触发方法，所述方法包括如下步骤：

S100、获取系统中的工频交流电压，对所述工频交流电压进行处理，获得标准脉冲信号；同时将标准脉冲信号分为A、B两路工频方波信号，并对B路工频方波信号进行N倍倍频处理，获得倍频脉冲信号；

S200、以A路工频方波信号过零时刻为起点对所述倍频脉冲信号进行处理，在指定工频相位同时输出多路控制信号；

S300、根据多路控制信号触发多个高压球隙同步点火导通，实现冲击电压在指定工频相位的精确叠加。

本发明带来的有益技术效果是：能够精确控制多个球隙在特定时刻同步导通，实现冲击电压在指定工频相位的精确叠加，并且叠加相位可控，同时高压球隙触发方式多样，可单次触发，也可在固定时间段内多次触发。

附图说明

图1是本发明与工频相位同步的高压球隙光电触发装置的整体结构原理图；

图2是本发明中交流电压采集整形电路、信号处理与控制输出电路的结构原理图；

图3是本发明中光电传输电路、高压球隙触发放电回路的结构原理图；

图4是本发明一个实施例所述的比较整形器电路原理图；

图5是本发明一个实施例所述的倍频电路原理图；

图6(a)至图6(d)是本发明在工频相位0°/90°/180°/270°时单片机输出控制信号的示意图；

图7是本发明在1s内连续触发4次的控制信号示意图；