TVS觸發(fā)特性實驗研究.pdf

1、真空觸發(fā)開關(guān)(Triggered Vacuum Switch, TVS)是一種在脈沖功率技術(shù)中具有廣闊應(yīng)用前景的開關(guān)器件,但存在觸發(fā)時延和抖動大、使用壽命不長等問題。為改善TVS觸發(fā)性能和工作穩(wěn)定性,本文開展了對TVS的觸發(fā)器件和結(jié)構(gòu)的設(shè)計和改進(jìn)工作。
　　分析比較了幾種TVS的觸發(fā)回路,對實驗回路進(jìn)行了優(yōu)化選擇和改進(jìn)。重點對間接觸發(fā)回路中的脈沖變壓器進(jìn)行了大量實驗研究和改進(jìn)設(shè)計,對場擊穿觸發(fā)的可行性進(jìn)行了探索實驗。
　　對

2、脈沖變壓器鐵芯進(jìn)行了選擇對比實驗,對繞組參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整實驗。結(jié)果表明,采用瘦高型環(huán)形鐵氧體磁芯、減小脈沖變壓器繞組漏感,對改善TVS的觸發(fā)性能具有比較好的效果。
　　在真空條件下,分別開展了直流和脈沖電壓下棒-板間隙擊穿放電特性實驗,探索了TVS場擊穿觸發(fā)的基礎(chǔ)條件。結(jié)果可見,當(dāng)氣壓在0.1-1Pa范圍內(nèi),直流擊穿放電電壓隨氣壓的升高線性下降;氣壓在1-103Pa范圍內(nèi)時,直流擊穿放電電壓穩(wěn)定在300-500V之間小幅波動;當(dāng)氣壓

3、在103-104Pa時,直流擊穿放電電壓緩慢增加;氣壓大于104Pa后直流放電擊穿電壓急劇增加。結(jié)果符合湯遜放電理論規(guī)律。脈沖電壓(μs級)下的擊穿放電特性與直流的不同,在棒-板間隙距離為0.3mm、氣壓為1-103Pa時,脈沖擊穿放電電壓隨氣壓增大線性減小,這一結(jié)果可為脈沖觸發(fā)方式的參數(shù)設(shè)計提供依據(jù)。
　　在上述研究基礎(chǔ)上,對場擊穿TVS進(jìn)行了初步實驗。結(jié)果可見,盡管觸發(fā)電壓比較高,但相對比較穩(wěn)定。結(jié)果為進(jìn)一步的研究提供了依據(jù)。