一种高精度可控三电极开关的制作方法

本实用新型涉及一种三电极开关，尤其是涉及一种高精度可控三电极开关。

背景技术：

近几十年，开关技术发展迅速，开关的种类也很多，根据放电特性原理研制的各种电火花间隙开关，结构简单，所以使用很广泛，常用的火花间隙开关有三电极间隙开关，场畸变间隙开关、机械间隙开关等，其中三电极间隙开关使用最多，因为其相对于其他有响应时间快，放电波形光滑的优势，但现有的三电极开关有误触发率高，和不触发率高的问题存在，其原因是其原理通过控制开关两极的距离，通过高压脉冲出发击穿空气，引起开关两极的放电动作，但此原理受空气温湿度影响非常大，特别是空气湿度，当出现这些误触发或者不出发时，如图1所示，操作者只能停止设备，进行手动的调节，直到调试到一个合适的参数，过程有可能非常繁琐，需要手动调节输入至主控制器的参数，从而调节开关主体的两极距离。

一些现有技术可能会通过改进开关的结构来解决上述问题，例如中国专利cn110649467a公开了一种封闭型平面三电极火花开关及制备方法。依次包括底层pcb板、线路层、pp层和顶层pcb板，底层pcb板为开关线路层的基板；线路层包括阳极、阴极和触发极以及与之相连的焊盘；pp层对应焊盘的位置开有焊盘开窗，对应电极的位置设有电极开窗；顶层pcb与焊盘相对应位置设有焊盘槽，与电极相对应的位置设有盲槽；pp层作为顶层pcb板和底层pcb板粘合的介质层，利用pp层将底层pcb与底层pcb板进行压合，在整个开关内部形成空腔。上述封闭型平面三电极火花开关利用印制电路板技术将平面三电极火花开关做成封闭型，稳定了开关的工作环境，提高了开关耐高过载的能力，并且降低了成本，可广泛应用于电炮等脉冲功率系统。但是在一些高压环境，或者一些极端环境中，密封结构可能反而会带来危害，因此并没有从根本上解决环境温湿度改变需要人工调节开关间隙参数的问题，仍然只能通过人工查找对照表进行两级距离的控制。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高精度可控三电极开关，通过搭载温湿度传感器，可以实现温湿度数据的自己采集和输入，从而得到支持二次开发获得自动控制两级距离的硬件。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高精度可控三电极开关，包括开关主体、电源、脉冲触发电路、开关两极调节模块和主控制器，所述电源、脉冲触发电路和两极调节模块均连接开关主体，所述主控制器分别连接脉冲触发电路和两极调节模块，用于通过脉冲触发电路和两极调节模块分别控制开关主体的触发和两极距离，所述三电极开关还包括温湿度采集模块和监控调节处理模块，所述温湿度采集模块的输出端连接监控调节处理模块的输入端，所述监控调节处理模块的输出端连接主控制器；所述温湿度采集模块采集环境温湿度数据后，由所述监控调节处理模块对数据进行处理后向主控制器发送控制信号以调节开关主体的两极距离。

所述监控调节处理模块的输入端还通过电压采集模块连接电源。

所述电压采集模块包括依次连接的电压传感器、跟随器、隔离器和a/d转换器。

所述温湿度采集模块为陶瓷湿度传感器。

所述主控制器为cpu控制器。

所述监控调节处理模块为plc控制器。

所述监控调节处理模块为stm32控制器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：通过配置温湿度采集模块采集环境的温湿度，可以采集环境温湿度的变化，支持二次开发。

附图说明

图1为现有可控三电极开关的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为温湿度采集模块原理示意图；

图4为触发控制时序原理示意图；

图5为电压采集模块的示意图

图6为实施例中监控调节处理模块的原理图；

其中：1、开关主体，2、主控制器，3、脉冲触发电路，4、开关两极调节模块，5、电源，6、负载，7、监控调节处理模块，8、温湿度采集模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

一种高精度可控三电极开关，如图2所示，包括开关主体1、电源5、脉冲触发电路3、开关两极调节模块4和主控制器2，电源5、脉冲触发电路3和两极调节模块均连接开关主体1，主控制器2分别连接脉冲触发电路3和两极调节模块，用于通过脉冲触发电路3和两极调节模块分别控制开关主体1的触发和两极距离，三电极开关还包括温湿度采集模块8和监控调节处理模块7，温湿度采集模块8的输出端连接监控调节处理模块7的输入端，监控调节处理模块7的输出端连接主控制器2；温湿度采集模块8采集环境温湿度数据后，由监控调节处理模块7对数据进行处理后向主控制器2发送控制信号以调节开关主体1的两极距离。

主控制器2为cpu控制器。温湿度采集模块8的原理如图3所示，或者在其他实施例中，温湿度采集模块8可以为陶瓷湿度传感器。

具体的，监控调节处理模块7通过主控制器2调节开关主体1的两极距离的过程可以采用以下步骤：接收由温湿度采集模块8采集的环境温湿度数据，基于温湿度数据，参照第一对照表，得到当前温湿度的目标两极距离；对比目标两极距离和当前的两极距离，并在目标两极距离和当前的两极距离不一致时向主控制器2发送用于控制调节两极距离的参数。其中第一对照表，可以与现有手动调节的对照表一致。

在

本技术：
的另一个实施例中，监控调节处理模块7的输入端还通过电压采集模块连接电源5。如图6所示，监控调节处理模块7通过主控制器2调节开关主体1的两极距离的过程可以具体包括：接收由温湿度采集模块8采集的环境温湿度数据；接收由电压采集模块采集的电源5电压；基于温湿度数据和电源5电压，参照第二对照表，得到当前温湿度的目标两极距离；对比目标两极距离和当前的两极距离，并在目标两极距离和当前的两极距离不一致时向主控制器2发送用于控制调节两极距离的参数。具体可以如图4所示。其中第二对照表，可以与现有手动调节的对照表一致。

监控调节处理模块7向主控制器2发送用于控制调节两极距离的参数的同时还发送用于指示禁止脉冲触发电路3工作的第一指令，并在接收到主控制器2反馈的用于指示完成两极距离调节的第一反馈指令后，由监控调节处理模块7解除向主控制器2发送第一指令。

如图5所示，电压采集模块包括依次连接的电压传感器、跟随器、隔离器和a/d转换器。

技术特征：

1.一种高精度可控三电极开关，包括开关主体、电源、脉冲触发电路、开关两极调节模块和主控制器，所述电源、脉冲触发电路和两极调节模块均连接开关主体，所述主控制器分别连接脉冲触发电路和两极调节模块，用于通过脉冲触发电路和两极调节模块分别控制开关主体的触发和两极距离，其特征在于，所述三电极开关还包括温湿度采集模块和监控调节处理模块，所述温湿度采集模块的输出端连接监控调节处理模块的输入端，所述监控调节处理模块的输出端连接主控制器。

2.根据权利要求1所述的一种高精度可控三电极开关，其特征在于，所述监控调节处理模块的输入端还通过电压采集模块连接电源。

3.根据权利要求2所述的一种高精度可控三电极开关，其特征在于，所述电压采集模块包括依次连接的电压传感器、跟随器、隔离器和a/d转换器。

4.根据权利要求1所述的一种高精度可控三电极开关，其特征在于，所述温湿度采集模块为陶瓷湿度传感器。

5.根据权利要求1所述的一种高精度可控三电极开关，其特征在于，所述主控制器为cpu控制器。

6.根据权利要求1所述的一种高精度可控三电极开关，其特征在于，所述监控调节处理模块为plc控制器。

7.根据权利要求1所述的一种高精度可控三电极开关，其特征在于，所述监控调节处理模块为stm32控制器。

技术总结
本实用新型涉及一种高精度可控三电极开关，包括开关主体、电源、脉冲触发电路、开关两极调节模块和主控制器，电源、脉冲触发电路和两极调节模块均连接开关主体，主控制器分别连接脉冲触发电路和两极调节模块，用于通过脉冲触发电路和两极调节模块分别控制开关主体的触发和两极距离，三电极开关还包括温湿度采集模块和监控调节处理模块，温湿度采集模块的输出端连接监控调节处理模块的输入端，监控调节处理模块的输出端连接主控制器。与现有技术相比，本实用新型通过配置温湿度采集模块采集环境的温湿度，可以采集环境温湿度的变化，支持二次开发。

技术研发人员：毛文斌;顾建军
受保护的技术使用者：上海普锐马电子有限公司
技术研发日：2020.01.17
技术公布日：2020.09.29