微波功率模塊(MPM)是集真空微波管技術與固態微波集成技術優點于一身的一種新興微波功率源,具有體積小、重量輕、效率高、成本低等優點。研究了冷陰極觸發管的特性及工作原理,提出了一種應用於微波功率模塊中的自觸發撬棒保護電路技術。它以冷陰極觸發管為撬棒管,在行波管發生打火故障時,能快速釋放高壓電源儲能電容上的能量,從而保護行波管和集成電源系統。實驗結果表明該電路可以取得較好的性能,對系統可起到一定的保護作用。
冷陰極觸發管是陶瓷—金屬密封結構的充氣觸發管。本管體積小、重量輕、結構堅固、能承受嚴酷的環境條件,如急劇的衝擊、強烈的振動,極大的加速度,超過 120℃的溫差衝擊等, 可在多種裝置中用作精確定時和點火開關。本管還可以用於脈衝成形技術、自動控制技術等。
技術指標 外形圖
自擊穿電壓…………………………………≥4.5kV
工作電壓範圍………………………………2~3kV
工作電流……………………………………≥3300A
延遲時間……………………………………≤80ns
抖動時間……………………………………≤40ns
觸發電壓……………………………………≥2kV
壽命…………………………………………50 次
外形尺寸…………………………………φ24×32mm
重量…………………………………………<48g
不觸發電壓……………………………≤500V
導通電阻……………………………………≤250mΩ
開關電感……………………………………≤50nH
峰值功率……………………………………≥10MW
可靠性試驗條件
工作溫度範圍:非工作狀態下,高溫(65±2)℃,保溫8小時;非工作狀態下,低溫(-40±3)℃,保溫8小時;
溫度循環試驗:-55℃~+85℃循環3次,極限溫度下持續時間30 min,轉換時間≤5分鐘;
恆定濕熱試驗:T=(40±2)℃,相對濕度 90%~95%,96 小時;
振動試驗:非工作狀態a=100m/s2,A=0.75mm,f=(55~2000)Hz,t=10min,軸向和徑向各3次;
衝擊試驗:非工作狀態,半正弦波,a=300m/S2,脈衝持續時間11ms,軸向和縱向各3次;
鹽霧腐蝕試驗:T=35℃,氯化鈉濃度(5±0.1)%,水電阻率≥500Ω,t=48小時。
工作原理
本管是精確可控的三端電子開關器件,也是氣體放電器件。
應用時,一旦需要本管起控製作用,先在陽極與陰極之間(即主間隙)加直流電壓,緊接着在觸發極與陰極之間加觸發脈衝電壓。一加觸發電壓,觸發間隙即產生放電,出現等離子體。這些等離子體在主間隙電場作用下很快使主間隙擊穿, 於是陽極迴路中就有高峰值的脈衝電流通過。 這個大功率脈衝在負載上就輸出一個相應的強脈衝,利用這個強脈衝可以去實現多種不同的應用目的。
注意事項
1) 使用時要保持外殼清潔乾燥, 以防止應用中出現沿外殼漏電現象。 排氣管末端不能觸撞和錫焊;使用前先檢查實際應用線路,確保線路一切正常方可使用。
2) 安裝時確保管子各連接端連接良好;拆卸管子前,必須先充分放電,以防觸電。