[发明专利]行波管打火保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电路。具体说，是在行波管出现打火现象时用来快速阻断高压电源与行波管之间通路的行波管打火保护装置。

背景技术

在电子元器件制造行业都知道，当行波管在工作过程中出现打火现象时，由于高压储能电容的能量较高，会使行波管、高压直流电源、调制器和其它电路模块损坏。为避免行波管、高压直流电源、调制器和其它电路模块的损坏，传统方法是在行波管的阴极与外壳间并联一高压撬棒管来快速分流储能电容中的能量。虽然采用这种方法可以避免行波管、高压直流电源、调制器和其它电路模块的损坏，但由于高压储能电容的容量一般为3～8μF、储能电压达数十千伏，其通过限流电阻进行放电，而且是完全放电，使得回路在1ms时间内的能量可达数千焦耳。因此，在瞬间放电过程中，对储能电容和限流电阻的电冲击较大，使得储能电容和限流电阻容易损坏，使用寿命不长。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种行波管打火保护装置。采用这种保护装置，可延长储能电容和限流电阻的使用寿命。

为解决上述问题，采取以下技术方案：

本发明的行波管打火保护装置包括行波管、储能电容和限流电阻，行波管的栅极与阴极和热丝间接有浮动板调制器，储能电容的负极与限流电阻一端相连。其特点是限流电阻的另一端与行波管的阴极间串联有半导体保护开关。储能电容的正极与行波管的外壳间依次串联有脉冲电流取样器和平均电流取样器，该脉冲电流取样器和平均电流取样器分别通过导线与一驱动保护电路相连，驱动保护电路又分别与半导体保护开关和行波管的外壳相接。

采取上述方案，具有以下优点：

由于本发明在限流电阻与行波管的阴极间串联有半导体保护开关。储能电容的正极与行波管的外壳间依次串联有脉冲电流取样器和平均电流取样器，该脉冲电流取样器和平均电流取样器分别通过导线与一驱动保护电路相连，驱动保护电路又分别与半导体保护开关和行波管的外壳相接。由半导体保护开关、驱动保护电路、脉冲电流取样器和平均电流取样器组成了保护电路。当行波管内出现打火时，由脉冲电流取样器获得取样信号，该取样信号通过驱动保护电路放大和和高压隔离后，再驱动半导体保护开关，使半导体保护开关由平时的导通状态快速变为截止状态，从而阻断了行波管与高压电源间的通路，使储能电容随即终止放电。从行波管内产生打火到半导体保护开关截止仅有0.5～1微秒，也就是说，高压电源通过行波管放电的时间在1微秒内。所以，储能电容所释放的能量Ws_t很小(Ws_t＝CsUs²/2-CsU²s_t/2＜＜CsUs²/2。其中：Cs为储能电容；Us为储能电容Cs上充电的电压；Us_t为储能电容Cs上的电压经过1微秒时间放电后剩余的电压)。这样一来，大大减轻了对储能电容和限流电阻的冲击，使得储能电容和限流电阻不易损坏，使用寿命较长。同时，也保证了行波管不被电流能量所烧毁。

附图说明

附图是本发明的行波管打火保护装置示意图。

具体实施方式

如附图所示，本发明的行波管打火保护装置含有行波管TWT、储能电容C_s和限流电阻。其中的行波管TWT有阴极K、栅极G、外壳A、收集极C和热丝H，栅极G与阴极K和热丝H间接有浮动板调制器。储能电容C_s的负极与限流电阻一端相连，限流电阻的另一端通过半导体保护开关与行波管TWT的阴极K相接。储能电容C_s的正极与行波管TWT的外壳A间依次串联有脉冲电流取杆器和平均电流取样器，该脉冲电流取样器和平均电流取样器分别通过导线与一驱动保护电路相连，驱动保护电路又分别与半导体保护开关和行波管TWT的外壳相接。

当行波管TWT工作过程中其内部出现打火时，由脉冲电流取样器获得取样信号，该取样信号通过驱动保护电路放大和和高压隔离后，再驱动半导体保护开关，使半导体保护开关由平时的导通状态快速变为截止状态，从而阻断了行波管TWT与高压电源U_s间的通路，使储能电容C_s随即终止放电。由于从行波管TWT内产生打火到半导体保护开关截止仅有0.5～1微秒，高压电源U_s通过行波管TWT放电的时间在1微秒以内。也就是说，储能电容C_s的放电只是部分放电，与传统方法完全放电相比，储能电容C_s所释放的能量Ws_t大大减小。这样一来，减轻了对储能电容C_s和限流电阻的冲击，避免了储能电容C_s和限流电阻的损坏，大大延长了储能电容C_s和限流电阻的使用寿命。同时，也保证了行波管TWT不被电流能量所烧毁。