多路高壓觸發源抗干擾的新方法

1 引言

2 觸發系統簡介

為了縮短充電時間， 電感隔離型重復頻率MARX發生器采用脈沖充電方式，并為此增設一個充電火花開關 2 因此，在每一個工作周期中，控制及觸發系統必須首先觸發充電火花開關， 以便對MARx發生器充電； 然后觸發放電火花開關．使MARX發生器對負載放電。該控制及觸發系統的原理框圖如圖l所示。

圖1中的高壓觸發電路1、2均采用如圖2所示的電路。其工作原理簡述如下： 當控制信號為低電平時(約為0)，晶閘管VT截止，電源對儲能電容器C充電； 然后控制信號突跳為高電平(約4v)，vT導通，c對高壓脈沖變壓器_r2一次側迅速放電，導致其二次側輸出脈沖觸發高壓。

圖2 高壓觸發電路

3 觸發系統抗干擾的新方法

抗干擾的新思路在于認定各觸發電路中的開關元件(如圖2中翻轉電平約為4V的晶閘管)難免會受到火花開關放電產生的電磁干擾而誤動作，抗干擾的目標應放在即使開關元件誤動作，高壓觸發電路也不會輸出高壓觸發脈沖。具體實現該目標的方法是通過選擇合適的控制信號波形，將各觸發電路的“等待”工作模式(所有儲能電容器都同時充好電．等待依次放電)改變為“交替”工作模式(只有即將放電的那一路儲能電容器處于充電完畢狀態，其余各路儲能電容器上電壓為0)。我們選用如圖3所示的兩路控制信號l、2．分別控制圖1巾的兩路高壓觸發電路，使它們中的任何一路在不該動作時，它的儲能電容器c上電壓保持為零(波形如圖3所示)，這樣便能達到抗干擾的目的。下面說明其抗干擾的原理。

圖3 互為反相的兩路控制信號及其控制的
兩路高壓觸發電路中儲能電容器C上電壓波形

將圖1中兩路高壓觸發電路1、2(它們的具體電路見圖2)的晶閘管分別記為vTl、Ⅵ ；儲能電容器記為cl、 。VT1和V 分別由圖3所示的信號1和信號2來控制。在0脈沖變壓器的一次電流也是非常小的(由于Uc2幾乎為0)，不足以使其輸出高壓脈沖，放電球隙也就不會誤動作。因此，充電球隙放電時不會引起放電球隙被誤觸發。同理，在t=t2時刻，放電球隙放電也不會引起充電球隙被誤觸發。圖4是所設計的重復頻率控制電路的原理圖，該電路的功能是用以產生如圖3所示的兩路控制信號。它的核心部分為3個NE555集成定時器，該定時器的特點是可以輸出周期和占空比連續可調的重復頻率低壓信號，并具有較強的抗干擾能力。

圖4 重復頻率控制電路的原理圖

圖4中編號1的NE555可輸出占空比(即每一周期中高、低電平所占時間的百分比)為50％ ；頻率連續可調(5～50Hz)的矩形波信號。74LS00為一非門，它將編號1的NE555輸出的信號反相。當輸人為高電平時，編號2、3的NE555輸出頻率為50kHz的矩形波信號； 當輸人為低電平時，它們兩輸出也為低電平。由于編號2、3的NE555的輸人互為反相，它們也就輸出互為反相的信號，并且其重復頻率和編號1的NE555輸出信號頻率相同。

4 結論

本文提出了一種多路高壓觸發源抗干擾的新方法，它的特點是各高壓觸發電路中的儲能電容器并非同時處于充好電的準備狀態，而是按預定的實驗時序充電并立即放電 因此， 當一路高壓觸發電路輸出觸發脈沖使相應的火花開關放電，導致其他各路中的開關元件(如晶閘管)受電磁干擾而誤動作時，其他幾路也不會輸出高壓觸發脈沖(由于它們的儲能電容器上電壓為0)。該抗干擾方法被用于電感隔離型重復頻率MM：LX發生器的觸發系統中，取得了很好的結果。

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