10MeV辐射加工用电子加速器闸流管触发电路的设计

（北京机械工业自动化研究所有限公司，北京 100120）

0 引言

辐射加工用电子加速器氢闸流管的传统触发方法是使用单向可控硅（MCR100-8），属于电流型控制器件，其典型触发电流小于200uA，触发电路设计复杂，导通典型值在150～250ns之间，导致氢闸流管（CX1549）的栅极触发沿上升慢，闸流管导通的延时时间长抖动大。不仅影响氢闸流管的运行可靠性，而且缩短其使用寿命。现今也有使用IGBT作为触发电路的开关管。IGBT虽工作电压等级较高，可达3000V以上，脉冲电流也可达3000A，但速度较慢。典型导通时间小于200ns。本文所采用的MOSFET管（APT50M38JLL）属电压型控制器件，导通时间在50ns以内，其漏源极电压控制在500V以内，在电路设计里采用脉冲升压变压器升压，可将其电压升到600～2000V之间，满足CX1549型氢闸流管的要求。其栅极触发电压在30V以内，典型值10～15V，仅需很小的触发电流，100nA左右。相应触发电路设计简单，氢闸流管栅极触发沿上升快。使得大大缩短了氢闸流管的导通延时时间，且抖动小。有效的提高了该氢闸流管的运行可靠性和使用寿命。

1 氢闸流管的导通条件

本文所采用的氢闸流管CX1549工作时需要两路触发脉冲，一路预触发脉冲G1，另外一路触发脉冲加在G2上，为主触发信号。之所以采用预触发与主触发脉冲的触发方式，是为了在主触发之前，使闸流管栅极预点火，在栅极和阴极间形成栅流。这样能使闸流管以稳定时间导通，减少高压脉冲与触发脉冲的时延在不同时刻的漂移。触发脉冲G1加在氢闸流管的预点火极，电压要求为600～2000V，电流10～40A。……