[实用新型]高速同步脉冲恒流供电装置

说明书

本实用新型是一个高速同步脉冲恒流源产生器，它是锰铜压阻传感器的供电源，是锰铜压阻法测压系统中的必要装置。

压阻法，尤其是锰铜压阻法，是当代国际上最流行的动态高压测量技术。对于高阻值的，50Ω锰铜压阻计主要用于中等压力测量，10Mpa－1Gpa；对于低阻值的，0.02－0.2Ω锰铜压阻计（如H型或双π型的）主要用于1－100Gpa的动态高压测量。当利用锰铜压阻计配置动态高压测试系统时，传感器的同步脉冲供电装置的必不可少的。

1964年Fuller和Price以及Bvesfin和Keough等人首先公布了把锰铜丝嵌入C－7树脂园盘中制成的动态高压传感器，以后国内外都有这方面的研究和实验成果。但是，国内外所使用的传感器供电源都不理想，主要缺点是从触发到输出电流恒定之间的时间太长，一般都在5－7微秒。利用这种脉冲恒流源配置成的锰铜测压系统，有时不能有效的、甚至根本无法捕获被测对象的动态高压信息。如在测量工业电雷管输出压力时，很难取得提前5－7微秒的触发信号。因此，锰铜压阻法虽是一种先进的动态高压测试技术，但至今不能完全取代古老的评价雷管输出能力的“凹痕法”。

本实用新型提供的“高速同步脉冲恒流供电装置”可以大大缩短从触发到电流恒定的时间，（实测结果是在触发后0.4微秒，即可给出稳定的恒定电流。）从而满足不对压阻计供电源的要求、扩展了压阻法的应用范围。

本实用新型的构成如附图1所示，附图1为高速同步脉冲恒流供电装置的组成框图，它由脉冲形成网络（1），脉宽控制雪崩电路（2），脉冲开关（3）和脉冲恒流电路（4）四部分组成。

本实用新型用雪崩电路和高速开关管代替传统的可控硅开关，从而大大缩短了触发过程的过渡时间，达到触发后迅速获得恒定电流供电的目的。

本实用新型提供恒定电流的持续时间，由脉冲形成网络（1）和脉宽控制雪崩电路（2）来控制，可根据设计的要求，适当选择元件参数来调控恒定电流的持续时间，经过若干微秒恒流输出后，电路将自动关断，恢复到初始状态，而不需要另加关断开关元件。

本实用新型的电路和工作原理，可参看附图2，附图2为高速同步脉冲恒流源电路图。

图2中TRI（5）为触发探针，它是高速脉冲恒流源的触发输入端，当触发探针（5）受到冲击而接通时，在BG1（6）基极上得到正触发脉冲，BG1（6）导通进而使BG2（7）导通，原来储能的电容C3（8）开始放电，从而在锰铜压阻传感器PRG（9）上得到恒定电流。

本实用新型的特征在于：

①脉冲形成网络（1）由R2、R5、C2、R9、D1、R6，R3和TRI（5）组成，它的作用是当触发脉冲到来时，迅速提高雪崩三极管BG1（6）的基极电位，使BG2尽快达到雪崩导通，它对缩短触发时间，起着关键作用。

②脉宽控制雪崩电路（2）由C1、R8、BG1、R9和R10组成，它的主要作用，是用C1的放电时间常数来控制BG1（6）的雪崩导通时间，从而控制开关管BG2（7）的关闭时间，进而控制输出的恒流脉冲宽度。

③脉冲开关（3）选用VMOS管BG2（7）来完成高速脉冲开在的作用，它具有触发快和雪崩电流大的优点。它被用作恒流源电路的开关。

④恒流电路（4）由C3、R11和PRG（9）组成，当BG2（7）雪崩导通后，原来储能的电容器C3（8）通过R11、PRG和BG2放电，由于放电时间常数大，在BG2雪崩导通的几十微时间内，放电电流变化不大，可被认为是恒流供电，在串接在这个放电支路中的锰铜阻压传感器，得到恒流供电。

此电路在初始状态时，C1、C2和C3上都充电有恒定电压，BG1发射结反向偏置，BG1和BG2均截止。当触发探针TPI（5）短路，C2放电，BG1导通，C1放电，BG1雪崩，BG2栅极电位迅速提高，BG2导通。经过若干微秒后，C1放电结束，BG1恢复截止，BG2也被关断，全部电路恢复到初始状态。

本实用新型的最佳实施例的元件参数如下：

BG1    雪崩三极管  雪崩电压大于150V，2SD667

BG2    VMOS  N沟  Vdss≥500V，Id≥8A

D    二极管，2CK系列

W1－6  稳压二极管（W1－5为RD80E，W6为RD16E）

C1    0.047－－0.1（＞200V）

C2    0.02－－0.047（160V）

C3    150μF450V（无感）

R1    61KΩ，1／4W