雷达发射机大功率高压电源的设计思路和方法
为了满足雷达系统对改进因子的指标要求，对管体高压的稳定性和波纹度有很高的要求。为了提高行波管的效率，一般采用集电极下拉法，使其高压电源由两组组成，一组是高压调节管体稳压电源，另一组是收集极高压不稳压电源。
现在，将对雷达发射机的特定高压电源的设计思路和方法进行介绍。
一、大功率高压线性电源主要技术要求
1)输入电压〜220 V / 400 Hz(±5%)
2)出口管高压
电压UA = 20〜25 kV，电压稳定，连续可调;
电流Ia≥15 mA，脉冲电流Iap≥1 A;
电压稳定度Sv≤10-3(输入电压变化5%);
负载稳定性Si≤2.5×10-3(从空载到满载的负载);
波纹≤10-4。
3)输出集电极极高的电压
电压Uc = 15≤18 kV;
电流Ic≥85 mA，脉冲电流Icp≥5.5 A;
波纹≤5×10-3。
4)环境温度
工作环境温度(-15〜55)℃;
储存温度(-45〜75)℃;
湿度+ 40((95±3)%。
5)平均无故障时间
MTBF≥1000小时
二、大功率高压线性电源设计思路
1)设计原理：高可靠性，低故障率，电源在高温，高湿，高盐雾的工作环境下稳定可靠的工作，无放电，电晕，闪络等，要求体积小，重量轻，安装，调试方便等一下
2)技术指标
-当前，高压线性稳压电源包括开关电源，线性串联电源，线性并联电源和初级稳压电源。由于对高稳定性和极低纹波的要求，本设计中使用了线性电路。
-由于市电控制行波管使用集电器关闭，因此需要稳压电源组和稳压电源组。通常，为电源设计了两组稳压电源。该方法对于行波管具有以下缺点：它需要两个高压变压器，并且整流桥和滤波电容器必须承受高电压(直流输出电压+管压降)。两组高压电源不能满足行波管同步开关的要求，容易引起两组输出电压之间的电压差过大，引起行波管集电极点火。并导致失败。
因此，我们开发了一种具有独特性能的两回路高压电源，该电源完全克服了上述缺陷，非常适合行波管的使用。
三、双回路高压电源工作原理简介
400 Hz / 220 V输入电源升压高压变压器后，将两个交流高压发送到两组整流器和滤波器，其中一组用作集电极电压(Uc = 15〜18 kV，Ic = 85 mA，不需要)特别设计用于收集极高的电压(这是该电路的独特功能)并将其发送到行波管的收集电极。此外，两组直流电压经过整流和滤波后串联连接，并且在通过控制管G稳定后，稳定的直流电压(UA = 20×25 kV，Ia≥15 mA，可调电压)输出到行波管。极。高压硅柱D3连接在稳压器G的阴极和两个整流器的串联连接点之间，以形成稳压器G的过压保护电路。空载时，调节器G上出现的最高电压是整流器V1的输出电压。因此，调节管G可以是具有非常低的耐压性的管。同时，滤波电容器C1和C2的介电强度相应降低，这大大减小了体积和重量。尤其是，由于不一致的充电和放电导致的高电压差，不会触发两组电压。
当输出电压由于某些因素而变化时，采样电路会对变化进行采样并放大，然后将其发送到比较器放大器以与参考电压进行比较，然后将其发送到调节器的栅极以改变栅极的控制电压。这将改变调节器管道上的管道压降，使输出电压保持不变，并达到稳定电压的效果。
为了有效消除高湿环境中的高压放电，电晕和电弧以及点火故障，高压变压器，高压整流器模块和过滤器组合成独立的油浸式高压整流器模块(即“高压组件”)和具有体积和接地的外壳大大减轻了重量，易于安装。与行波管通用电源相比，重量大大减轻，体积减少了一半以上。
(1)调节管流量的IM计算
IM = IA + I0(1)
其中：IA是行波管体的电流IA = 15 mA;
I0是检测电路和通风电阻上的电流，I0 = 3 mA。
然后IM = 15 + 3 = 18 mA
设定管压力值的计算
1)最小管压降UAKmin
UAKmin = UA0 +美国(2)
公式中：UA0为调压器管正常工作时的管压降，UA0 = 2.5 kV;
US是调节输出的电压设置范围，US = 25-20 = 5 kV。
然后UAKmin = 2.5 kV + 5 kV = 7.5 kV
2)最大管压降值
(1)计算常规稳压电路的最大管压降值
如果电源电压波动+ 5%，并且没有负载(使用电容滤波)，则控制器输入电压Uin为40.87
此时的管道压降值为UAK = Uin-UA = 40.87-20 = 20.87 kV
此时，切断调节管时的管压降值(输出电压UA = 0)
UAKmax = Uin = 40.87 kV
因此，如果将两组电源用于独立电源，则控制管的耐压必须大于40.87 kV。目前难以选择这种类型的控制管。双回路高压电源组显着降低了调节管的耐压性。
(2)双回路高压电源调节管的最大管压降值
由于来自U1和UC的调节管的输入电压是串联连接的，因此UA = U1 + UC
如果电源电压波动+ 5%，并且调节器管道关闭(输出电压UA = 0)，则最大管道压降为调节器管道的UAKmax。
最大UAKmax = UA-UC = 40.87 kV-18.9 kV = 21.97 kV
为此，您可以选择介电强度大于21.97 kV的调节管，该调节管易于选择。
PAM计算设定管的最大功耗
PAM = UAK×IA(3)
在公式中：UAK是网络的电压波动+ 5%，在20 kV输出电压下的管电压降，
UAK =(20 + 7.5)x 1.05-20 = 8.88 kV;
IA = 18 mA。
然后PAM = UAKIA = 8.88×103×18×10-3 = 159.84 W.
根据以上计算，选择了由北京开发的小型金属陶瓷晶体管T9730。该管体积小，重量轻，性能稳定可靠，完全满足带有两个回路的稳压电源调节器的要求。主要技术参数是
最大电阻电压30kV
最大电流300mA
最大功耗300W
四、放大电路的比较设计
该电路使用三极管分压器的采样反馈，精密稳压管作为参考，集成运算放大器电路作为比较放大器电路，并设计为可独立安装和测试的模块。
具有两个回路的高压电源的测试数据
1)管体高压
电压UA = 20〜25 kV调节电压，连续可调;
电流IA = 15 mA;
拉伸稳定性SV = 0.1%;
电流稳定性Si = 0.1%;
纹波2V。
2)收集极高的压力
电压UC = 18 kV±2 kV;
电流IC = 70mA;
纹波电压13V。
电源适配器性能良好，工作稳定可靠，行波管的抗火能力强，具有良好的防护功能，在同类高压电源中处于领先地位。
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