[实用新型]触发开关和小型电磁驱动的两级高功率重频同步触发开关

说明书

本实用新型公开了触发开关和小型电磁驱动的两级高功率重频同步触发开关，触发开关包括设置在绝缘外壳内的两个开关主电极，两个开关主电极相向组装，两个开关主电极之间存在密封间隙，任意一个开关主电极沿其自身中心轴轴线开有中心轴孔，还包括一端连接有往复驱动装置的开关触发极(c)，在往复驱动装置的驱动下，开关触发极(c)以与开关主电极同轴的形式使得其另一端从中心轴孔内往复穿过该开关主电极进入密封间隙。

技术领域

本实用新型涉及三电极开关应用于重频高功率脉冲驱动源的技术，主要涉及触发开关和小型电磁驱动的两级高功率重频同步触发开关。

背景技术

紧凑型重频高功率脉冲驱动源是近年来脉冲功率技术发展的重要方向。在紧凑型高功率重频脉冲驱动源中，触发开关是其关键部件之一。此开关重频工作性能、工作性能稳定性、可靠性、功率高低、体积大小对脉冲驱动源重频工作性能、稳定性、可靠性、输出功率高低和小型化程度有着重要的影响。

当前高功率重频脉冲驱动源装置中采用的触发开关基本都是电脉冲触发的三电极火花间隙开关。此类开关主要包括两个主电极和一个触发电极，为了提高开关工作电压，主电极间可以填充绝缘气体介质、绝缘液体介质，也可以是真空。常见的两种典型的三电极火花间隙开关原理是：触发电脉冲加载到触发电极上，触发电极与接地电极间电场显著增强而击穿，放电产生的紫外线和带电粒子引起两主电极间隙激发流注而击穿，开关导通。

这种技术存在以下技术缺陷：开关工作性能除了受开关本身影响外，还要受触发源输出的触发电脉冲性能的影响。对于开关本身，两主电极的结构、材料、电极表面光洁度、开关电极间距、填充的绝缘介质都会影响开关导通电压。当开关工作时，开关电极必然会由于导通放电而烧蚀，导致电极表面凸凹不平，随着工作次数越多，烧蚀程度越严重，工作时功率越高，烧蚀程度也越严重。因此，在重频、高功率工作条件下，电极烧蚀程度会逐步加深，此时开关静态击穿电压相比于初始时静态击穿电压会呈逐步下降趋势，下降到一定程度，就会出现触发电脉冲还未到达开关主电极就发生自击穿现象，此时触发源输出的触发电脉冲无法正确控制开关的正常重频工作，开关工作时序紊乱。为了延缓此类现象发生，可以适当增加开关两主电极初始间距，即适当提高开关的初始静态击穿电压，但提高太多容易出现触发脉冲到达也无法启动开关工作的现象，同样会出现开关工作时序紊乱，因此调整的范围很有限。综上所述，采用电脉冲触发的三电极火花间隙开关，很难实现开关在高功率条件下长时间稳定、可靠地重频工作。

在触发源方面，由于此类开关工作必须依靠外加的高压电脉冲来驱动，因此重频触发源必不可少。为了保证开关重频触发的可靠性，要求触发源输出的触发电脉冲电压较高(一般几十千伏)、前沿要快(一般几十ns)，而且还要重频工作，此类触发源的设计较为复杂，为了保证高压绝缘，体积必然较大，不利于重频高功率脉冲驱动源紧凑化、小型化。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种高功率高频触发开关和小型电磁驱动的两级高功率重频同步触发开关。

本实用新型通过下述技术方案实现：

触发开关，包括设置在绝缘外壳内的两个开关主电极，两个开关主电极相向组装，两个开关主电极之间存在密封间隙，其特征在于，任意一个开关主电极沿其自身中心轴轴线开有中心轴孔，还包括一端连接有往复驱动装置的开关触发极，在往复驱动装置的驱动下，开关触发极以与开关主电极同轴的形式使得其另一端从中心轴孔内往复穿过该开关主电极进入密封间隙。

所述触发开关在往复驱动装置的驱动下，存在非连接导通状态和非连接断开状态，

所述非连接导通状态为：所述开关触发极在往复驱动装置的作用下，开关触发极沿开关主电极中心轴轴线向另外一个开关主电极靠近移动，当开关触发极从开关主电极内穿过进入密封间隙后，触发电脉冲加载到开关触发极，开关触发极与相对的开关主电极间电场增强而击穿，放电产生的紫外线和带电粒子引起两个开关主电极的之间密封间隙激发流注而击穿，两个开关主电极的之间导通；