大功率射频激光电源屏极与栅极电路研究

要 大功率射频板条 核心技术主要包括电极技术、光腔技术、匹配技术以及电源技术。本论文以 30激式电子管射频激光电源为研究对象，主要研究内容如下： (1) 分析射频电源的屏极高压电路的原理。屏极高压电路主要包括低压线性滤波器、升压电路、软启动电路、整流电路。三相 电经过线性滤波器之后经过高压升压变压器变为交流高压，在高压启动过程中需要添 加软启动电路，防止高压瞬间启动对电子管造成伤害。脉动交流高压经过整流硅堆之 后变为直流高压，直流高压通过滤波电容之后加载到电子管的屏极。 (2) 设计高压检测电路。高压检测电路能实时的检测电源中高压的电压电流数值，当出现电流异常情况时，电路发出报警信号，同时切断回路电源，防止意外情况产生。设计的高压电流电压检测报警电路已稳定运行于射频板条激光器电源。 (3) 对栅极放大电路和检测电路进行调试研究，对实验结果进行分析和处理，提出了电源系统存在的不足之处以及需要改进的地方。 (4) 设计栅极 冲发生器电路。 冲发生器产生占空比可调的 波，同时可与 行通讯，通过 控制 频率和占空比，从而达到控制激光器功率的目的。 本论文为高功率、高光束质量 计的电路在激光电源上稳定运行，对高功率、高光束质量 关键词 ：射频板条 30 高压检测 栅极电路 脉冲发生器 F O2 is in of 0kW F (1) F in it C to be so to of C to C C be by At C be of (2) of be by of F be be LC or At of be by F be (3) on of (4) of be by be to an of on be in O2 RF O2 30kW F 录 摘 要 . 绪论 射频激励特点 .(1) 射频板条激光器关键技术 .(1) 射频板条激光器电源的发展现状 .(2) 本课题研究的主要内容和意义 .(3) 2 屏极电路设计 屏极电路设计思想 .(5) 屏极电路设计 .(5) 屏极电路抗干扰设计 .(11) 本章小结 .(12) 3 高压检测电路设计 高压检测电路设计原理 .(13) 高压检测电路设计 .(13) 无射频环境下的检测电路实验 .(21) 电流电压标定实验 .(24) 抗干扰设计 .(29) 本章小结 .(29) 栅极放大检测电路实验 栅极放大检测原理 .(30) 实验方案 .(31) 本章小结 .(36) 5 脉冲调制电路设计 脉冲发送器设计思路 .(37) 脉冲调制电路设计 .(38) 本章小结 .(45) 6 总结和展望 .(46) 致 谢 .(47) 参考文献 .(48) 11 绪论 快流 比于横流 快流的光束质量好，切割精度高， 现在已成为世界激光器厂家追逐的热点之一。 射频激励特点 射频电源是射频激光器的重要组成部分，它是整个激光器的功率来源。它在半导体和材料制造工艺的发展下得到了很大的发展 。激光器电源按照激励方式分为直流激励、高频激励、射频激励、微波激励四种。在 励方式多采用直流激励1,2,3。 随着技术的进步，电子元器件工艺提高，激光电源也迅猛发展，激励方式从直流激励发展到高频交流激励、射频激励和微波激励4,5,6。 相比于其它几种激励方式，在射频激励中气体放电具有正向伏安特性，可实现自持放电。并且电能利用率高，放电稳定，能实现 大面积均匀放电，射频放电时工作电压低，这样电子元器件的寿命可以延长，射频波 可以实现高频调节，这对激光功率控制带来很大实惠。通过调节调制波形的脉宽和频 率可以有效调节激光器的输出功率。在射频放电中，尽管工作气体在一个封闭腔体内，但是也能实现高功率输出7,8,9。正是因为射频放电的很多优越特性，射频激励技术成为行业研究热点。 射频板条激光器关键技术 射频板条激光器放电频率通常在 (10200)围内，并且采用金属波导电极。电极采用水冷方式实现工作气体的扩散冷却， 射频信号经过屏蔽电缆传输到匹配网络中，最后实现大面积均匀射频放电9。射频激励 匀放电技术和内外光路整形技术。 射频电源为电极提供高能量输入，高能量的注入需要通过匹配网络来进行传输。在射频环境下，如果出现阻抗不匹配，能量会 通过匹配网络反馈回来，能量得不到最 2佳利用效果，相反会对电子管寿命造成影响。在射频电源系统中，要求电源稳定性高，可靠性能好，各个电子元器件在射频干扰下， 均能稳定运行。匹配网络中用到各种形状的电感和电阻，很多参数都没有一个很明确 数值。这给调试工作带来了很大难度。电极阻抗匹配也是激光电源一个比较难于解决 的工程性问题。在射频激光器中只有实现大面积均匀辉光放电，才能保障能量均匀有 效注入到电极中，不会因为放电不均匀而导致电极局部受损。 激光器输出光斑是一个板条状光斑，条形光斑不是加工首选，需要通过外光路将条状光斑变成圆形光斑，大功率激光整形对光 路的精度很高，光路设计出来之后，反射镜在传导激光功率时候高能量会对镜膜造成 影响，镀膜工艺也是目前工艺工程上一个难点。 射频板条激光器电源的发展现状 目前大功率射频电源国外公司主要有 0司主要生产 10上的射频电源，其最大输出功率为150作频率范围为 2 100内生产射频电源公司主要有深圳市暄腾科技发展有限公司和常州瑞思杰尔电子科技有 限公司。深圳市暄腾科技发展有限公司主要生产小功率的射频电源，输出功率小于 1州瑞思杰尔电子科技有限公司主要生产高功率的射频电源，输出功率可达到 300,11,12。 射频激励 现的。调制器通过改变其输出空比和频率来达到激光加工对光功率等因数的要求。 目前国内外激光器产品的实现方法归纳起来有三种： 片和模拟电路相结合方式， 片和控制芯片相结合方式，微处理器方式。前一种方式常见 于早期的激光器，这种发生方式有以下缺点：一般电路噪声大，智能化低，不易升级，只能产生简单的 等。后两种方式是目前最常用的方式。 片和控制芯片相结合的方式是目前国内外使用得比较多的成熟产品，使用起来比较方便，但是仍 然有其局限性，如它只能在对频率，上升沿和下降沿不高的场合使用等。所以本论文采用了 司最新推出的 2000 系列的品 处理器，它的最高频率达到 30有强大的数据处理与事件管理能力13,14,15。 本课题研究的主要内容和意义 课题来源、目的 本课题是国家科技支撑计划：高功率、高光束质量 目编号 2007的一部分。旨在研究高功率射频电源，为该课题后续开发射频电源和将射频电源应用于射频板条激光器提供理论与实践基础。 课题研究思路和技术路线 本课题围绕自激式射频激光电源展开，用于自激式射频激光电源的功率控制。射频激光器技术包括电源技术、光腔技术、气体 技术等。电源技术包括自激式电源技术和它激式电源技术。自激式电源技术包括高压 直流技术、射频震荡技术、控制技术和匹配网络技术四个部分。本论文主要研究高压 直流技术和功率控制技术两个部分，射频激光器的技术原理图如图 1示。 射频激励激光器技术电源技术电极技术光腔技术控制技术气体技术自激式电源技术它激式电源技术高压直流技术射频振荡技术功率控制技术匹配网络技术图 1频激光器技术框图 与直流高压技术相对的是屏极电路，与控制技术相对应的是栅极电路，通过控制栅极电路加载到电子管栅极的波形来控制激光 器的功率输出，屏极电路和栅极电路的原理框图如图 1频电源组成框图所示，屏极电路包括屏极高压电路和高压检测电路，屏极高压电路包括线性滤波器、升压电路 、软启动电路、三相整流电路。高压检测电路包括电流检测电路、电压检测电路和报警输出电路。栅极电路主要由 制电路、栅极放大电路和栅极检测电路几个部 分组成。在完成设计工作之后对高压检测电路、栅极放大、检测电路进行了实验测试 ，设计的屏极高压电路和高压检测电路等电路能稳定良好运行，为电源系统稳定工作提供了可靠的保障。 4电子管频电源组成框图 课题意义 当前，国内外市场上销售的大多是美国、日本、欧洲和俄罗斯生产的 部分 以研制出具有自主知识产权的高功率 我国激光产业发展十分必要的，具有重要实际意义。 52 屏极电路设计 屏极高压电路作为电源系统的重要组成部分，本章主要分析屏极高压电路原理，设计屏极高压电路，屏极高压电路主要由滤波 、升压、软启动和整流四个部分电路组成，高压稳定运行为电子管稳定工作提供高压保障。 屏极电路设计思想 选用电子管屏极正常工作电压为 10交流脉动三相电变为 10流高压需要经过滤波、升压、整流三个过程。屏极高压电路原理框图如图 2流三相电经过线性滤波器之后滤除电网中高次谐波分量，同 时滤波器也防止电源产生的谐波污染电网，再通过升压变压器变为交流高压，在变压 器升压过程中采用软启动电路控制电压启动，有效防止开机振荡对电子管等电子器件 造成冲击，升压之后通过整流硅堆变为直流高压，直流高压经过电容滤波之后变为平 稳直流高压，最后加载到电子管屏极，直流高压的稳定工作为电子管的正常工作提供高压保障16,17。 电子管线性滤波器软启动电路三相整流升压电路图 2极高压电路原理框图 屏极电路设计 屏极高压电路主要由线性滤波器、升压电路、软启动电路、三相整流电路四个部分组成。交流三相电经过四个电路之后变为稳 定直流高压。下面分别阐述四个电路设计思想。 线性滤波器 电力电子技术不断进步，各种电力电子装置被广泛应用于工业和民用领域，与此同时电网中也产生了大量谐波。在电网中谐波 有着极大的危害性，它会影响电网供电电压波形发生畸变从而使供电质量下降，电力 系统的能量损耗增加，供用电设备寿命减少，除此以外谐波还对会电子设备造成电磁干扰，影响其它电子设备的正常运行17。为此采用三相四线线性滤波器来减少电网与激 光电源的相互影响，线性滤波器的原理如图 2中 C 滤波回路对三相电的各个相进行滤波18。 （ i=1、 2、3） 36 2 2性滤波器的原理图 系统中采用 性滤波器，滤波器插入损耗大，漏电流小，前端可以通过 200A 电流，而且滤波器方便安装，线性滤波器实物如图 2 图 2性滤波器 软启动电路 软启动电路相比于传统的启动方式，有它 独特的优点，机器在全压起动时，起动时电流会达到额定电流的 47倍，当负载功耗较大时，电流会引起电网电压急剧下降，从而影响同电网中其它 设备正常稳定运行。采用软 启动电路之后，起动电流一般为额定电流的 23倍，电网电压波动率一般在 10%以内，对其它设备的影响非常小。本系统中软启动电路由可控 硅电路和保护电路两部分组 成，软启动电路原理图如图2中 1构成可控硅电路，三个压敏电阻、电阻和电容构成保护电路。 1627384951 352 1b 启动电路原理图 (1) 可控硅电路 可控硅电路采用晶闸管模块作为软启动单元，将其接入电源和变压器之间。当启动主电路时，晶闸管输出电压逐渐增加，变压 器逐渐升压，直到晶闸管全导通，高压变压器工作在额定电压水平，实现平滑启动， 降低启动电流，避免启动过流跳闸。待变压器达到额定工作电压时，启动过程结束， 此时晶闸管的电阻很小，基本不发热，可控硅电路的实物图如图 2示。 8图 2控硅电路实物图 在本系统中选用三相交流调压模块 3块一共有四个控制端口 +12V、0制信号输入） 。通过控制 电压输入来缓慢提升变压器输出电压。 系统选用的三相全控交流调压模块晶闸管的导通角有效范围是 3/20 ，模块的控制电压和输出电压呈现线性比例变化。 (2) 保护电路 软启动保护分过流保护和过压保护两种，过流保护和过压保护两种保护同时使用能有效保障可控硅电路稳定工作。过流保护一 般都使用外接快速熔断器的方法，采用外接快速熔断器的方法对于短路引起的过流保 护效果很好，因为两倍于快速熔断器的电流在几秒内才能熔断。对其它的过流效果不 是特别明显。鉴于系统已有过流保护装置，在软启动保护电路中不采取过流保护装置，而是采用了过压保护电路。 模块的过压保护采用阻容吸收和压敏电阻两种方式，阻容吸收回路能有效的抑制晶闸管由导通到截止产生的过电压，有效避免 晶闸管被击穿。压敏电阻可以吸收由于雷击或者其它原因产生的能量较大、持续时间 较长的过电压，一般用于输入电压有强烈干扰的地方。在本系统中采用阻容和压敏电 阻串联的方式来实现对晶闸管的保护，过压保护电路的实物图如图 2示，图中圆形器件为压敏电阻，大条状器件为水泥电阻，大条状器件右边小条状器件为电容。 图 2护电路实物图 升压电路 电子管正常工作在直流 10压条件下，为了得到 10压，需要对三相电进行升压。 在三相变压器中，每一芯柱均绕有原绕组和副绕组，三相变压器低压绕组则用 a、 b、 c 和 x、 y、 z 来表示，高压绕组的始端常用 A、 B、 C，末端用 X、 Y、 Z 来表示。低压高压绕组分别可以接成三角形或 星形。在低压绕组输出为低电压 ,大电流的三相变压器中 (例如电镀变压器 )，为了减少低压绕组的导线面积 ,低压绕组亦有采用六相星行或六相反星行接法。 Y 接法具对高压绕组而言最经 济，因为它有中点可以利用，允许直接接地或者通过阻抗接地， 它允许单相负载，中点可载流， Y 接法中允许降低中点的绝缘水平。本电源系统中采用 Y 接法，三相变压器的接法如图 2示，三相变压器的实物图如图 2示。 A b 相变压器的接法 图 2相变压器的实物图 高压整流 三相电通过高压升压变压器之后输出的是交流脉动的电压，脉动电压不能直接加载到电子管屏极上，需要整流处理之后才能加载。三相全桥整流是将三相电和 6 个整流二极管、两个电容按照图 2示的方式连接起来，最后输出直流高压，三相全桥整流不需要输出电源零线（中性线） ，整流二极管出来高压还有很多高次谐波分量，用电容进行滤波，得到纹波成份小的直流高压。 2 5 2相整流原理图 (1) 三相整流原理 在三相整流电路中没有中线，两线之间的电压加载在负载上面，在一个周期中的不同时间内，三相之间互相切换，轮流给电容 充电，当电容充电电压高于三相电两相间的相电压之差时，电容放电，当电容电压低 于相电压之差时，三相电继续给电容充电，这样往复充放电将电容电压稳定，输出电 压有一定的纹波系数，可以通过改变电容大小来调节纹波系数大小，从而得到稳定直 流电压，三相整流出来之后屏极电压为10 (2) 整流堆设计 在高压 0设计时需要两个二极管的反向电压之和大于高压两端之间的电压，每个二极管耐压值大于 5源正常工作时功率输出为30出电流为 3A，综合系统要求，选用正向导通电流为 8A，正向浪涌电流为200A50向耐压值为 20向导通电流为 50A 的二极管作为整流硅堆的组 11成部分，选用 6 个具有同型号参数的二极管按照图 2示的连接方式即构成了系统的整流电路。整流堆的实物图如图 2示，图中的条状器件为整流二极管。 图 2流堆电路实物图 屏极电路抗干扰设计 在射频电源中，射频干扰会对电源屏极电 路的稳定工作造成严重影响，为了维护电源稳定工作，需找到射频干扰 源头，在屏极电路中干扰主 要有两种，一种是空间辐射干扰，另一种是传输线传导干扰 。电子管置于封闭金属壳中 ，射频辐射的空间干扰给强电电路带来的干扰不大，传输线 干扰才是屏极电路抗干扰的 重点。在系统中之前采用过普通高压电缆将直流高压传导到电子管栅极，射频通过高压电缆向周围空间辐射电磁能量，最后导致很多电路尤其是软启 动电路不能稳定工作。在维 持状态下，将示波器测试线在电子管的屏极输入端绕一圈测试外壳的射频强度，采用普通高压线缆时电磁辐射图如2，采用东利公司的高压屏蔽线之后的辐射图如图 2示，图中横轴为时间，纵轴为电压幅值，普通高压电缆的辐射强度为 10V，采用屏蔽线之后的辐射强度为 500 图 2用普通高压电缆空间射频辐射图 12图 2用屏蔽电缆后空间的射频辐射图 通过两组射频辐射图可以看出选取高压屏 蔽之后的射频辐射和没有选取高压屏蔽线缆之后辐射有这很明显变化，采用屏蔽线之后幅值有效降低了。 本章小结 本章主要阐述了线性滤波器、软启动电路、升压电路、整流电路四部分的原理和设计思路，分析如何采用抗干扰措施对屏极电 路进行保护，对滤波器、软启动电路以及整流电路的元器件选型和购买，并制作出了 高压屏极电路。为高压回路的研究提供了理论和实践基础。 133 高压检测电路设计 在射频电源中需要对高压电流电压进行实时检测，当电流过流时，切断主控电源，高压检测电路的设计为高压稳定运行提供了保障。本章主要完成高压检测电路的设计，对设计的电路进行试验测试。电路由电压检测 、电流检测、报警电路、电源电路以及接口电路五部分组成。 高压检测电路设计原理 为了防止系统出现过流、过压情况，电源系统中要对高压进行实时检测，当系统中出现过流等意外情况时，系统自动切断电源 ，并给上位机送出报警信息，这是本高压检测电路的设计思想。在高压检测电路中， 检测电路检测高压电压和电流值，并将检测到的电压电流值传送给 测电路并对各种状态进行监测，将状态信息传送给 出现过流情况，系统通过继电器动作切断电子管高压电源，并且将电路中的过流信息以及其它状态传送给 高压检测电路设计 在高压检测电路设计中，电源电路、电压检测电路、电流检测电路、报警电路和接口电路几部分是检测电路中不可缺少的几个组成部分， 检测电路的原理框图如图 3源电路给整个检测电路供电，检测电 路检测电压电流信息，报警电路显示电路运行状态，电压电流信息、报警信息通过接口电路传送给 电压检测电流检测报警电路输出接口电路电源电路输入接口电源输入口图 3压检测电路原理框图 电源电路 电源电路原理图如图 3示，电源电路主要由电源模块、过流保护电路、滤波电路、指示电路、负载电路五个部分组成。 104655 2+34源电路 电源模块型号为 的最大功率输出为 3W，并且转换效率最高达到81%。除此以外其自带短路保护功能，在反向电压保护状态下，最大反向电流为 满负载条件下，输入电压为 24V，输入电流为 155的输出电压精度为 1%，模块的输出纹波噪声幅度为 600度系数为 。电源模块的工作温度范围为 75。电源模块的隔离电压为 1000关频率为 300最大负载电容为 1000F（单端输出模式）19。选用 块功能齐全，输入和输出均符合系统设计要求，为电路系统提供了稳定电源。 电源模块输入保护电路由 500自恢复保险丝 续流防反二极管 1成。电源模块输出滤波电路有三种电容，一种是 220F 铝电解电容 2，一种是 470苯乙烯电容 种是 100苯乙烯电容 们分别起到平滑输出电压、滤除高、低频率噪声作用。电源指示电路由绿光 2、 阻 成。电源负载电路由正负端电源负载功率决定。通过对电源模块添加保护、滤波、负载电路，有效保障电源模块稳定输出。 电流检测电路 30频电源，高压电压为 10入端高压电流根据电压电流关系应为 3A，所以设计以 3A 为电流正常工作范围， 4A 为电流极限值。在高压负和地之间串一个 阻对电流进行采样，采样出来的电压数值电流数值的 1/4。然后对电压值进行放大处理。 高压电流采样主要由采样电路，保护电路，放大电路三部分组成。电路原理图如图 3示，图中继电器线包和电阻并联，常开触电接在主控回路中。 75样电路 采样电路主要由 1 个 线电阻组成，电阻的精度为 1%。保护电路主要由继电器保护电路、滤波电路、钳位电路三部分组成。继电器 号为电器额定工作电压为 5V，线圈电阻为 125，放电压大于 圈额定功率为 200圈最大吸合时间为 7大释放时间为 3离电压为 1500电器线圈和触点之间绝缘电阻最小为100000圈最大切换电压为 1250大切换电流为 2A，最大切换功率为 120小切换电压电流为 5用继电器能保证电压不超过 5V，超过 5V 之后继电器将会动作，切断主控回路电源，保证系统免受破坏。 滤波电路由 部分组成，电路低通截止频率为 1滤掉电路中的高频信号，能保证采样准确性。 钳位电路主要由 部分组成。 14 和 于快速开关二极管，它的开关恢复时间 大正向导通电压为 1V，电流为 100小正向导通电压为 此 反向输入端电压被钳位在 间，保证运放稳定工作。 电压放大电路主芯片为 输入偏置电流为 50入阈值电压为 5入阻抗为 1012，快速建立时间为 2s，大信号增益为 4模抑制比为 100入电压抑制比为 100大器需要提供的电流为 作的温度范围为 070，差模电压为 30V20。通过检测电路处理过后输出 (1 / 4)。 电压检测电路 在高压 1001 个发光二极管以及两个 910 电阻，检测电阻两端电压，对电压进行放大处理，送给 拟模块输入端，最后实现电压显示，这是电压检测电路的原理。电压检测电路如图 3示，电压检测电路主要由板外和板内电路两部分组成 ,其中（ a）为板外电路， （ b）为板内电路。板外面电路由四个 100电阻和气体放电管组成。 100V-(a) 电压检测板外电路 811131 0+3b) 电压检测板内电路 图 3压检测电路 板内电压检测电路主要有保护指示放大等几个功能。输入保护 用 11稳压电压为 的反向导通电流为 264大反向导通电流为 1有效保护电路免受过压冲击，保护电子元器件。 高压开启指示二极管 用绿色直插式发光二极管，它的正向导通压降为 个 910 电阻 限流采样电阻，额定功耗为 1/8W，限流电流为 17电路出现异常情况时，电阻会过热烧毁，有效保护系统其它电子元器件。滤波电路由 1个 路 成，它的低通频率为 1有效旁路输入信号中的高频成分。钳位电路 两个 1成， 片， 1 详细参数在前面章节已经提到。输出端的电压： 000/1 。 报警电路 报警电路由三部分组成，第一部分是电流输入比较电路（如图 3示） ；第二部分是 定信号电路（如图 3示） ；第三部分是逻辑判断、报警输出电路（如图3示） 。 电流比较电路采用 为比较器，比较器的同相输入端的电压为(1000000 /11) 1比较器的反相输入端的电压为 同相端的电压比反相端电压高时， 出为高电平，否则输出为低电平，输出信号给判断电路中 元1。 第二部分电路为 定信号电路，电路原理图如图 3示，电路输入信号采用 耦进行隔离。 到限制输入电压的作用，当 的信号为高电平时， 亮， 3 脚输出为 1，反之则输出为 0。 215图 3流输入比较电路 524 18第三部分是比较判断报警电路，比较判断及报警电路通过对输入信号进行判断，将电路运行情况显示出来，并将状态信号传送给上位机 路原理图如图 3示，当图 3 2、 3 为高电平时，指示灯 亮， 则输出低电平。 比较判断电路中， 用 发器，触发器能设置复位，能保持状态。触发器能完成对过流信号、软启动信号等信号 进行实时监控，防止电子管等贵重电子元器件受到损害， 发器的逻辑功能图如图 3示。 10894561112135 13(a) 比较判断电路 (b) 过流报警电路 274V+15V+16 11(c) 电源上电报警电路 54(d) 软启动信号报警电路 图 3较判断报警电路 19在输出报警电路中 用 耦， 离电压为 2800V，数大于 60%，最大正向电流为 60受最大正向电流 25A/1s，断时间为 关频率为 250取 s 级的开关时间的光耦能满足显示需要。 在报警电路中 用 向电路来驱动指示电路以及报警电路，输入和输出与 平兼容，最大驱动电流能力为 500报警电路中，主要采用它的反向 特性，它的开启时延为 断时延为 满足电平快速切换，保障电源系统能迅速处理过流或者过压情况。 继电器 用 额定电压为 12V，线圈电阻为 720，吸合电压大于 放电压大于 圈额定功率为 200圈最大吸合时间为 7大释放时间为 3离电压为 1500电器线圈和触点之间绝缘电阻最小为 100000大切换电压为 1250大切换电流为 2A，最大切换功率为 30W，最小切换电压电流为 50电器能保证电压不超过5V，超过 5V 后继电器将会动作，切断主控回路电源，保证系统免受冲击。 图 3辑功能图 在电路中 电源指示灯（绿灯） ， 高压电压指示灯（黄灯） ， 能信号灯（黄灯） ， 220V 主控回路开关灯（绿等） ， 号灯（黄灯） ， 过流指示灯 (红灯 )。 当不上使能信号时， 发器 状态为 0000持的状态为 状态是 000010， 状态为 亮， ，亮。当 状态是 000001， 状态为 0 ， ， 0不亮。之后是继电器动作，常开触点闭合。 当使能信号为 1 时， 状态为 状态为 0 灭，续亮着， 。 当出现过流情况时， 状态为 100110， 输出状态发生变化。 状态为0 起来， 亮，继电器立刻发生动作，常开触点断开， 灭。整个电源系统高压电路断开。 输出端 Q 保持的状态是 1。 接口电路 接口电路主要由电压接口防护电路和输出接口电路组成。电压接口防护电路原理图如图 3示，在电压进入检测板之前，为了防止对高压检测电路板造成损害，在检测板外部加气体放电管对电路进行防护可以有效的抑制瞬间过电压防浪涌。 在正常情况下，放电管阻抗很大，电容很小，当其作为保护器件接入到电路中时，相当于断路，气体放电管不导通；当电路出现 过压情况时，放电管立刻被击穿导通，此时放电管阻抗很小，相当于短路，电流通过 放电管流到大地，并且将电压钳位在放电管弧光放电电压上（ 20V 左右） ，通过采用放电管可以有效保护电路正常工作，排除各种有害的瞬时过电压和过电流，最终达到保 护电路目的。当有害的电压和电流消失之后，气体放电管又恢复高阻抗状态，从而持续保护电路17。 在电压接口电路中采用 的直流击穿电压为 75V ，脉冲击穿电压为 400V5A