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一種陣列速調(diào)管熱效應(yīng)過流保護(hù)方法

文檔序號:7466290閱讀:294來源:國知局
專利名稱:一種陣列速調(diào)管熱效應(yīng)過流保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及速調(diào)管過流保護(hù)系統(tǒng),尤其涉及ー種陣列速調(diào)管熱效應(yīng)過流保護(hù)方法。
背景技術(shù)
以多只速調(diào)管為核心組成的兆瓦級連續(xù)波微波系統(tǒng)中,速調(diào)管是最昂貴最脆弱的器件,對它們的保護(hù)是整個系統(tǒng)保護(hù)的重中之重。一般來說,多采用互感器方法檢測速調(diào)管管體和主回路電流,結(jié)合快速保護(hù)電路來保護(hù)速調(diào)管。但這種方法不能檢測變化緩慢的電流信號,如果管體電流緩慢增加超過速調(diào)管的安全范圍,速調(diào)管將可能損壞,造成嚴(yán)重?fù)p失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適宜檢測緩慢變化的速調(diào)管電流和速調(diào)管保護(hù)的系統(tǒng),以解決速調(diào)管面臨的安全問題。為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
一種陣列速調(diào)管熱效應(yīng)過流保護(hù)方法,包括有具有多只速調(diào)管的速調(diào)管陣列,其特征在于,包括以下步驟
(I)分別根據(jù)速調(diào)管管體電流、陰極電流和收集極電流特點,選擇分流器;
(2)每只速調(diào)管的陰極與高壓電源的負(fù)極之間串接有ー個限流電阻,每只速調(diào)管的收集極接相應(yīng)的分流器,各分流器的另一端接入高壓電源的正扱;
(3)根據(jù)速調(diào)管供電高壓切斷時的特性,以及速調(diào)管正常工作時微波系統(tǒng)地線上存在的干擾信號制作濾波電路;
(4)綜合考慮所檢測電流特點和處理電路輸入要求選擇隔離放大模塊;
(5)根據(jù)速調(diào)管保護(hù)要求設(shè)計和制作保護(hù)電路;
(6)保護(hù)單元包括有依次串聯(lián)的濾波電路、隔離放大電路、保護(hù)電路、邏輯處理單元、電光轉(zhuǎn)換模塊,保護(hù)單元并聯(lián)在分流器的兩端;
(7)每只分流器的兩端引出兩個接線端子,分別接入濾波電路、電光轉(zhuǎn)換模塊,濾波電路的輸出信號接入隔離放大模塊,將小電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號后接入保護(hù)電路,保護(hù)電路判斷電流是否超過安全閾值,邏輯處理單元根據(jù)判斷結(jié)果驅(qū)動電光轉(zhuǎn)換模塊,發(fā)出光信號控制高壓電源輸出狀態(tài)。串聯(lián)限流電阻,用以限制主回路電流;分流器,作為檢測收集極電流的器件;由同一組高壓電源供電的多只速調(diào)管管體串聯(lián)ー個分流器。本發(fā)明的優(yōu)點是
本發(fā)明應(yīng)用于EAST核聚變裝置2012年春季放電實驗中,在多次速調(diào)管過流發(fā)生時,成功保護(hù)了速調(diào)管。


圖1為多只陣列速調(diào)管熱效應(yīng)過流保護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為保護(hù)單元的結(jié)構(gòu)框圖。圖3為濾波電路原理圖。
具體實施例方式現(xiàn)以2. 45GHz/4MW連續(xù)波微波系統(tǒng)速調(diào)管慢保護(hù)為例,非限定實施例敘述如下 如圖1、2所示,2. 45GHz/4MW連續(xù)波微波系統(tǒng)中陣列速調(diào)管熱效應(yīng)過流保護(hù)方法,包
括有具有20只速調(diào)管2的速調(diào)管陣列,包括以下步驟
(1)分別根據(jù)速調(diào)管2管體電流、陰極電流和收集極電流特點,選擇分流器I;
(2)每只速調(diào)管2的陰極與高壓電源6的負(fù)極之間串接有ー個20歐姆的限流電阻3,每只速調(diào)管2的收集極接相應(yīng)的分流器1,各分流器I的另一端接入高壓電源6的正極; (3)根據(jù)速調(diào)管2供電高壓切斷時的特性,以及速調(diào)管2正常工作時微波系統(tǒng)地線上存在的干擾信號制作濾波電路5 ;
(4)綜合考慮所檢測電流特點和處理電路輸入要求選擇隔離放大模塊7;
(5)根據(jù)速調(diào)管2保護(hù)要求設(shè)計和制作保護(hù)電路8;
(6)保護(hù)單元4包括有依次串聯(lián)的濾波電路5、隔離放大電路7、保護(hù)電路8、邏輯處理單元9、電光轉(zhuǎn)換模塊10,保護(hù)單元4并聯(lián)在分流器I的兩端;
(7)每只分流器I的兩端引出兩個接線端子,分別接入濾波電路5、電光轉(zhuǎn)換模塊10,濾波電路5的輸出信號接入隔離放大模塊7,將小電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號后接入保護(hù)電路8,保護(hù)電路8判斷電流是否超過安全閾值,邏輯處理單元9根據(jù)判斷結(jié)果驅(qū)動電光轉(zhuǎn)換模塊10,發(fā)出光信號控制高壓電源輸出狀態(tài)來保護(hù)速調(diào)管2。速調(diào)管是由俄羅斯ISTOK研究所生產(chǎn)制造的200kW速調(diào)管,整個系統(tǒng)共有20只速調(diào)管,每5只速調(diào)管由ー組高壓電源6供電,它所要求的管體電流、陰極電流和收集極電流安全值分別是130mA、15A和15A,對應(yīng)選擇的分流器分別為500mQ、5mQ和5mQ ;
濾波電路如附圖3所示,為了避免由于速調(diào)管供電高壓切斷和速調(diào)管正常工作時微波系統(tǒng)地線上存在的干擾信號造成檢測和保護(hù)單元誤動作;
隔離放大模塊根據(jù)速調(diào)管電流和所選分流器,放大器輸入為毫伏級,并且考慮抗干擾及隔離功能,選擇M. SYSTEM公司生產(chǎn)的M2VF2-0A-M/N隔離放大模塊,該模塊輸出為CTlOOmA 電流。
權(quán)利要求
1.一種陣列速調(diào)管熱效應(yīng)過流保護(hù)方法,包括有具有多只速調(diào)管的速調(diào)管陣列,其特征在于,包括以下步驟(1)分別根據(jù)速調(diào)管管體電流、陰極電流和收集極電流特點,選擇分流器;(2)每只速調(diào)管的陰極與高壓電源的負(fù)極之間串接有一個限流電阻,每只速調(diào)管的收集極接相應(yīng)的分流器,各分流器的另一端接入高壓電源的正極;(3)根據(jù)速調(diào)管供電高壓切斷時的特性,以及速調(diào)管正常工作時微波系統(tǒng)地線上存在的干擾信號制作濾波電路;(4)綜合考慮所檢測電流特點和處理電路輸入要求選擇隔離放大模塊;(5)根據(jù)速調(diào)管保護(hù)要求設(shè)計和制作保護(hù)電路;(6)保護(hù)單元包括有依次串聯(lián)的濾波電路、隔離放大電路、保護(hù)電路、邏輯處理單元、電光轉(zhuǎn)換模塊,保護(hù)單元并聯(lián)在分流器的兩端;(7)每只分流器的兩端引出兩個接線端子,分別接入濾波電路、電光轉(zhuǎn)換模塊,濾波電路的輸出信號接入隔離放大模塊,將小電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號后接入保護(hù)電路,保護(hù)電路判斷電流是否超過安全閾值,邏輯處理單元根據(jù)判斷結(jié)果驅(qū)動電光轉(zhuǎn)換模塊,發(fā)出光信號控制高壓電源輸出狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種陣列速調(diào)管熱效應(yīng)過流保護(hù)方法,包括有具有多只速調(diào)管的速調(diào)管陣列,選擇分流器;每只速調(diào)管的陰極與高壓電源的負(fù)極之間串接有限流電阻,每只速調(diào)管的收集極接相應(yīng)的分流器,各分流器的另一端接入高壓電源的正極;制作濾波電路;選擇隔離放大模塊;制作保護(hù)電路;每只分流器的兩端引出兩個接線端子,分別接入濾波電路、電光轉(zhuǎn)換模塊,濾波電路的輸出信號接入隔離放大模塊,將小電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號后接入保護(hù)電路,保護(hù)電路判斷電流是否超過安全閾值,邏輯處理單元根據(jù)判斷結(jié)果驅(qū)動電光轉(zhuǎn)換模塊,發(fā)出光信號控制高壓電源輸出狀態(tài)。本發(fā)明應(yīng)用于EAST核聚變裝置2012年春季放電實驗中,在多次速調(diào)管過流發(fā)生時,成功保護(hù)了速調(diào)管。
文檔編號H02H7/20GK103022983SQ201210369828
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者馮建強(qiáng), 單家方, 徐旵東, 王茂, 胡懷傳 申請人:中國科學(xué)院等離子體物理研究所
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