[发明专利]大功率回旋管阴极主高压电源

说明书

技术领域

本发明属于一种等离子体加热领域的设备，具体涉及一种大功率电子回旋管阴极主高压电源。

背景技术

目前电子回旋共振加热(ECRH)试验已成为聚变研究装置上重要的加热手段之一。回旋管作为ECRH系统中的关键部件，必须保证工作可靠、稳定，输出预期的大功率毫米波，加热才有可能实现，这就对回旋管的阴极主高压电源提出了大功率、高可靠性、高稳定度和快速保护的特殊要求。在一次放电过程中高压电源还要根据负载需要进行快速反馈控制，在回旋管或负载系统发生故障的情况下，阴极高压电源要在15微秒的时间内断开高压与回旋管的连接。目前现有的高压电源采用的是将来自交流脉冲发电机组输出的两组相互移相30°的三相电源经交流调压后用整流变压器进行升压，再经六相不可控整流得到高压输出。这种电源的特点是回路结构形式简单，但调节精度不高，响应速度慢，更不能在负载发生故障情况下快速地断开高压输出，因此必须采用一种新的技术方案来达到回旋管的供电需求。

发明内容

本发明的目的是，提供一种调节精度高，响应速度快，能在负载发生故障情况下快速地断开高压输出，且能满足ECRH系统中大功率回旋管供电要求的大功率回旋管阴极主高压电源。

本发明采用的技术方案是：一种大功率回旋管阴极主高压电源，它包括降压变压器以及与降压变压器相连的升压变压器，其中，升压变压器的初级绕组的星点处接在星点控制器的输入端，所述的星点控制器由三相晶闸管全控整流桥、可控续流管滤波电抗器并联而成，升压变压器的输出端接高压整流阀，高压整流阀的输出端接调节/调制器。所述的调节/调制器包括真空四极管，真空四极管的阳极A连回旋管，回旋管的另一端接地，真空四极管还与栅极电源、灯丝电源及控制保护电路相连，控制保护电路还通过光纤与微机控制电路相连，高压直流源的阳极和微机控制电路接地。所述的真空四极管浸在油中。

本发明的优点是：采用星点电流控制技术为回旋管阴极提供一个稳定的高压直流源，在高压直流源与每个回旋管阴极之间串联一个调节/调制器，调节/调制器可以快速通断和精细调节输出电压；真空四极管浸在油中，通过强迫油循环冷却，提高了调整管承受耗散的能力，增加了工作电压，使得真空四极管能够工作于长脉冲状态。

附图说明

图1是本发明大功率回旋管阴极主高压电源的电路结构图。

图2是调节/调制器原理图。

图3是调节/调制器控制栅电路原理图。

图4是星点控制器原理结构图。

图中，1降压变压器，2降压变压器，3升压变压器，4升压变压器，5星点控制器，6星点控制器，7高压整流阀，8调节/调制器，9调节/调制器，10回旋管，11回旋管，21真空四极管，22栅极电源、灯丝电源及控制保护电路，23调节/调制器，24回旋管，25高压直流源，26光纤，27微机控制电路，31升压变压器，32三相晶闸管全控整流桥，33可控续流管，34滤波电抗器，Q1晶体管，Q2晶体管，Q3晶体管，Q4晶体管，D1稳压管，D2稳压管，D3稳压管，D4稳压管，A阳极，K阴极，G1一栅，G2二栅。

具体实施方式

由于本发明应用的高压电源的交流源来自发电机的两个相位相差30°的输出回路，考虑到发电机负荷的均衡，所有的变压器、整流器等都是成对地接在两个三相回路中，利用两个回路30°的相位差，两个高压阀或并联或串联都能组成十二脉波的输出波形。