一種晶閘管整流器全關斷檢測電路
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圖5即為晶閘管全管斷電路原理圖。每個晶閘管兩端分別分壓，按正反方向接兩個光耦，當管子兩端為正電壓時，其中一個光耦導通，如果管子兩端為負電壓時，另一個光耦導通，光耦導通時輸出信號都為1，否則為0。將這兩個信號進行“或”處理，得到一個信號，如果“或”之后的信號（即一個晶閘管的信號）仍然為1時，則可判斷此晶閘管為關斷狀 態，反之則為導通狀態。六個晶閘管的信號“與”之后的信號為1時，判斷此時為晶閘管全關斷狀態。通過調節單穩態觸發器RC與C的電阻及電容，使其輸出高電平保持60 ，這樣能保證準確反映脈沖狀態，所有管子關斷時就為高電平，當60 后無脈沖，則無高電平輸出。也就是說，只要有晶閘管導通，則輸出的狀態信號就為0。因而在等離子體破裂時，導致正組續流時間增長，就會有低電平輸出。
在此電路中，光耦工作在線性區，至少是在正弦波的下部是工作在線性區，即在正弦波底部電壓很低的情況下，光耦也能導通，真實反映晶閘管兩端承受的電壓。而正弦波電壓較高的那部分更能使光耦導通。現在以一個光耦的輸出為例來介紹板子的工作原理。先假設一個光耦導通，其輸出的信號經過三極管放大，分成三路分別通過三個比較器，其中一個同相比較器，兩個反相比較器。同相比較器是用來得到脈沖的前沿，當正弦波電壓達到比較電平時，比較器翻轉產生一個上升沿，它的輸出接到一個D觸發器的時鐘端，Q端開始為“1”；當正弦波電壓達到反相比較器比較電平時；也產生一個上升沿，這個上升沿經過一個單穩后送到D觸發器的復位端使Q端變為“0”，也就是確定了脈沖的后沿。經過這個環節，正弦波已經被整形為方波。另外一個反相比較器的作用是確保能找到一個能使D觸發器復位的一個信號，這是因為如果后沿比較電平比前沿比較電平高，就有可能出現在檢測到前沿以后晶閘管導通，晶閘管兩端電壓只有幾伏，就找不到后沿，D觸發器的輸出就一直為“1”，錯誤的反映了管子狀態。所以這個比較器的比較電平必須設置在前沿比較器的比較電平之下，它的輸出和另外一個反相比較器的輸出相“或”，連接到單穩的輸入端；對應正、反向光耦最終的輸出信號相“或”后，再與其他六路信號相“與”，得到全關斷信號。
4 調試結果
首先用標準的正弦波信號源對高隔離電壓光電耦合器的工作點進行調整，盡量在要檢測的電壓范圍內使其延時時間短，且光耦的性能基本一致，再能過比較器調節各路輸出的一致性。由于歐姆電源工作在脈沖運行方式，現場調試比較困難，通過每一次放電記錄的數據，把每一路的信號再進行優化調整，使其能正常工作，能夠準確檢測到正組整流器電流過零時刻，如圖6，其中Utk3-OH為晶閘管全關斷檢測過零信號。
該晶閘管全關斷檢測電路不僅在理論上能夠真實反映管子全關斷時刻，并且在實驗運行中得到了良好地應用，在OH電源假負載的條件下，進行的邏輯無環流實驗中，全關斷信號與其它過零信號（軟件過零檢測信號、硬件過零檢測信號和等離子體存在信號）綜合作為整流器是否關斷的判據，起到了較好的效果。實驗中是在全關斷信號出現后，延時6ms, 如果上述三個信號同時存在，則負組打開的條件滿足，這為實驗裝置的安全提供了保證，實驗參數得到很大提高。
參考文獻
[1] Yao Lieying, Xuan Weimin, Li Huajua, et al, Design and Development of the Power Supply for HL-2A Tokamak, 23rd Symposium on Fusion Engineering20-24 Septemher 2004-fondazione Chni, Venice, Italy.
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