[实用新型]一种基于新结构开关的多路输出高压脉冲发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及脉冲功率技术领域，具体涉及一种基于新结构开关的多路输出高压脉冲发生器。

背景技术

高压脉冲发生器是一种常用的仪器，在科学研究中具有广泛的应用，作为触发系统，在大型脉冲功率装置中更是有着重要作用，直接影响到整机的稳定性以及同步性。高压脉冲发生器主要由高压电源、储能部分、开关和控制电路组成。其中最为核心的器件是开关，可选用固态开关，真空开关、气体开关等。气体开关具有工作电压高、通流能力强等优势，是一种较为理想的选择。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于新结构开关的多路输出高压脉冲发生器，解决现有技术中高压脉冲发生器存在的结构松散、电感大的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种基于新结构开关的多路输出高压脉冲发生器，包括油箱，在油箱的油箱盖板上设置有透明窗口，在透明窗口上设置有正充电桩、负充电桩、以及外触发端，在所述的油箱内安装有气体触发开关，其包括两端开口呈圆筒状的主开关绝缘筒，在主开关绝缘筒的两端分别通过螺栓固定连接有主开关正电极、主开关负电极，主开关正电极与正充电桩连接，主开关负电极与负充电桩连接，在主开关正电极上固定有主开关上盖板，在主开关负电极上固定有主开关下盖板，其中主开关正电极与主开关负电极均向对侧凹陷，并在其底部均设置有一个圆形孔，主开关触发电极穿过该圆形孔，其两端分别固定在主开关上盖板、主开关下盖板上，并与外触发端连接，在主开关触发电极上设置有与圆形孔相匹配的环状凸起部。本实用新型的主要改进之处是采用了一个新的气体触发开关，通过设置新的气体触发开关结构，可以解决现有技术中的体积问题，在紧凑结构的同时，还减小了电感，通过将主开关正电极、主开关负电极固定，同时将其设置成凹陷结构，大大增加了导通点的距离，同时，利用圆形孔与主开关触发电极上设置的环状凸起部配合形成圆环状的辐射通道，在触发电压增加时，多级同轴辐射状气体开关，主开关正电极通过电缆连接在正充电柱上，主开关负电极通过电缆连接在负充电柱上，主开关正电极、主开关负电极由内六角螺钉分别把在绝缘筒的两端，主开关上盖板和主开关下盖板分别固定在主开关正电极、主开关负电极上，触发电极固定在上下盖板之间，触发电极通过触发隔离电容连接外触发端，触发隔离电容两端并联触发隔离电阻，触发隔离筒为绝缘材料，以防止稳压电阻与正电极之间放电，主开关进气孔和出气孔安装在下盖板上，由透明窗口上的进气孔和出气孔通过气管连接进入，主开关通过L型支架与正储能电容和负储能电容连接，这样的开关结构紧凑，放电稳定，输出脉冲可达百kV，上升时间为数ns，电压上升率数十kV/ns。

所述的主开关上盖板、主开关下盖板与主开关绝缘筒构成一个密闭腔室，在主开关下盖板上设置有该密闭腔室的主开关进气孔、主开关出气孔，其中主开关进气孔通过气管与透明窗口上的进气孔连接，主开关出气孔通过气管与透明窗口上的出气孔连接。具体的讲，通过设置密闭的空腔作为试验腔体，在其内部注入SF₆气体作为绝缘介质，气管作为SF₆气体的传输通路，可以较好地进行

所述的主开关绝缘筒的侧壁上设置有向内侧或外侧凸起的环状条。具有环状突起结构的主开关绝缘筒其在轴向上的伸缩量较大，可以增加绝缘筒在轴向上的弹性度，使得在试验过程中，气体压强增加的情况下，增加绝缘筒在轴向上的延伸性能，确保其密闭性，提高实验精度。

还包括一个触发隔离筒，触发隔离电阻固定在触发隔离筒内，触发隔离电阻与触发隔离筒内的触发隔离电容并联，外触发端通过触发隔离电阻连接至主开关触发电极。进一步讲，外触发端通过触发隔离电阻与触发隔离电容并联形成的滤除结构后，可以使得输入的触发电压更加稳定和精准。

在所述油箱盖板下方通过支撑杆连接有支撑底板，在支撑底板上设置有绝缘底座，在绝缘底座上设置有叠放的正储能电容、负储能电容，主开关正电极与主开关负电极分别连接在正储能电容、负储能电容上，正储能电容与负储能电容分别连接在大电阻的两端；大电阻通过输出隔离电阻连接至输出电缆，在输出隔离电阻两端并联一个输出隔离电容。进一步讲，通过支撑底板固定绝缘底座，在绝缘底座上安装叠放的正储能电容、负储能电容，由隔离电容和隔离电阻组成，正储能电容一端连接开关的正电极，另一端由L型支架连接大电阻的一端，并通过隔离电容和隔离电阻连接输出电缆，负储能电容一端连接开关的负电极，另一端由L型支架连接输出电阻的另一端，并连接在支撑底板上，支撑底板由支撑杆把接在油箱盖板上，如此，结构紧凑空间分布合理。