离子渗氮电源中的灭弧措施

均不利，特别是在连续弧光情况下，电源就处于长期过载状态，因此采用LC灭弧必须对电源另加保护。

34晶闸管旁路灭弧

较大功率（100kW以上）的离子渗氮设备通常采用晶闸管旁路灭弧，其电路如图3所示。电路的阴阳极间并联了一个晶闸管V，在辉光放电过渡到弧光放电前，电源对电容器C1经电阻R1充电到电源电压，当弧光放电时，阴阳极间电压突然下降，电容C1放电，脉冲变压器TM原、副边中产生脉冲电流，使V触发导通，阴阳极间短路，因此弧光熄灭。此时LC构成振荡回路，当流过V的放电电流为零时（电压已反向），V即自动关断。电源经限流电阻R、滤波电感L0重新对电容器C1充电至辉光放电所需的电压，而重新起辉。由于V的导通时间只需十几个μs，故弧光放电只经很短时间即被旁路，弧光放电强度大为减弱。

这种电路也有其缺点：在大功率情况下，很小的限流电阻会产生很大的功率损耗。晶闸管旁路灭弧是以阴阳极间的电压突然下降作为触发信号的，起辉时，如起辉电压较高，起辉后电压会突然下降，造成晶闸管的误触发，为此，必须加一点燃阴极，以降低起辉电压，点燃阴极自阴极引出，距阳极2mm～3mm。

35电子开关灭弧

在晶闸管V1旁路灭弧基础上，于主电路中再串联一晶闸管V2组成电子开关高效灭弧电路，如图4所示。当发生打弧时，立即触发V1、V2，使电流旁路，因LC(L2－C)振荡，反向时将V1和V2关断。

图4电子开关灭弧电路

图5带电容的电子开关灭弧电路

灭弧方式	弧光放电现象	电流波形	灭弧时间
无灭弧措施	辉光熄灭，白色弧光成团，弥散在放气口周围，并转移到阴极其它部位，一定时间后，自行消失或跳闸。		电流迅速增加，有限流电阻时小弧光放电，秒级自行熄灭，大弧光放电时跳闸。
串联大电阻降压	辉光熄灭，在放气口周围有成团弧光，维持一定时间后，自行熄灭。		电流增加到一定程度形成转弧或电流增加致使电压下降至起辉电压以下，即熄灭10－1～100s级。
电流截止负反馈	辉光熄灭，小团弧光集中在放气口，并向周围成锥状散发，即行熄灭。		与截止点远近有关，最长为66.7μs，10－3s数量级。
LC振荡灭弧	不感觉辉光熄灭，在放气口周围成断续白色弧光，配合截止负反馈时，弧光增加，即行熄灭，有时产生转弧。		单次可达10－4s，按τ=π计算，大电流有截止，同上。
晶闸管旁路	不感觉辉光熄灭，在放气口周围，断续多次弧光，配合截止负反馈，即行熄灭。有时产生转弧。		单次可达一个振荡周期的时间，重复加电压又再次打弧，有截止同上。
电子开关	在放气口有一小白点弧光，即行熄灭。		一次灭弧达10－5s数量级。
脉冲电源	辉光稳定不熄灭，无明显灭弧现象。		由供电脉冲的宽度决定，一般可达10－6s数量级。

采用普通晶闸管，适用大电流的隔离电容储能并联—串联晶闸管电子开关电路原理如图5所示。由于这种电路的电容工作时已经充上与炉子两端极性相反的电压，故打弧时V1和V2开通，强迫炉子电流下降，同时关断V3，可以获得更快的灭弧速度。

36脉冲电源灭弧

脉冲电源是近年来新发展起来的离子渗氮电源，它使原直流供电方式变为高频脉冲方式，电压电流自然过零，大大抑制了弧光放电的产生，在发生打弧时，可迅速关断可控器件灭弧，灭弧速度可达几个μs。

4各种灭弧方式的现象及情况对比

各种灭弧方式的比较如表1所示。