一種行波管供電高壓電源的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及行波管供電高壓電源，包括AC/DC電路，其輸入端接市電，其輸出端分別與BUCK電路、控制電路的輸入端相連，BUCK電路的輸出端依次通過(guò)全橋電路、高頻變壓器、次級(jí)整流電路與濾波電路的輸入端相連，濾波電路的輸出端與采樣電路的輸入端相連，采樣電路的輸出端與控制電路的輸入端相連，控制電路的輸出端分別與濾波電路的控制端、驅(qū)動(dòng)電路的輸入端相連，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端分別與BUCK電路、全橋電路的輸入端相連。本實(shí)用新型采用第一、二控制電路進(jìn)行雙閉環(huán)調(diào)整，更好地實(shí)現(xiàn)行波管供電電源的高精度、低紋波的性能；在同等功率等級(jí)下，本實(shí)用新型比傳統(tǒng)行波管供電高壓電源體積減小一半。
【專利說(shuō)明】一種行波管供電高壓電源
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001 ] 本實(shí)用新型涉及高壓電源【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種行波管供電高壓電源。
【背景技術(shù)】
[0002]行波管發(fā)射機(jī)在電子對(duì)抗、氣象雷達(dá)及衛(wèi)星通信等領(lǐng)域已有著廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外已有的行波管發(fā)射機(jī)中，包含有燈絲電源、正偏壓電源、負(fù)偏壓電源、陰極高壓電源以及收集極高壓電源，通常在行波管發(fā)射機(jī)中，對(duì)于陰極高壓電源、收集極電源的紋波、精度、體積等要求較高。
[0003]傳統(tǒng)的行波管供電高壓電源包含陰極高壓電源、一組或多組收集極高壓電源等。對(duì)于行波管供電的電源要求各不相同，顯然，傳統(tǒng)的行波管供電電源存在體積大、笨重，嚴(yán)重影響行波管發(fā)射機(jī)的發(fā)展等缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種多輸出抽頭、體積小、精度高的行波管供電高壓電源。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:一種行波管供電高壓電源，包括AC/DC電路，其輸入端接市電，其輸出端分別與BUCK電路、控制電路的輸入端相連，BUCK電路的輸出端依次通過(guò)全橋電路、高頻變壓器、次級(jí)整流電路與濾波電路的輸入端相連，濾波電路的輸出端與米樣電路的輸入端相連，米樣電路的輸出端與控制電路的輸入端相連，控制電路的輸出端分別與濾波電路的控制端、驅(qū)動(dòng)電路的輸入端相連，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端分別與BUCK電路、全橋電路的輸入端相連。
[0006]所述控制電路包括第一、二控制電路，所述濾波電路由線性調(diào)整管和第一、二濾波電路組成，所述采樣電路包括第一、二采樣電路，AC/DC電路的輸出端分別與第一、二控制電路的輸入端相連，全橋電路的輸出端與高頻變壓器的初級(jí)線圈相連，高頻變壓器的η個(gè)
次級(jí)線圈與組成次級(jí)整流電路的η個(gè)整流電路的輸入端--對(duì)應(yīng)連接，次級(jí)整流電路的輸
出端與第一濾波電路的輸入端相連，第一濾波電路的輸出端與第二濾波電路的輸入端相連，第二濾波電路的輸出端與第一采樣電路的輸入端相連，第一采樣電路的輸出端與第一控制電路的輸入端相連，第一控制電路的輸出端與線性調(diào)整管相連，第二采樣電路的輸出端與第二控制電路的輸入端相連，第二控制電路的輸出端與驅(qū)動(dòng)電路的輸入端相連。
[0007]所述第一、二濾波電路均為π型濾波電路，所述線性調(diào)整管采用MOS管VI，第一濾波電路由電阻R1、R2、R5、R7、R11和電容C1、C3組成，電阻Rl和電阻R2串聯(lián)，電阻Rl的一端與整流電路的輸出端相連，電阻R5和電阻R7串聯(lián)，電阻R5的一端與整流電路的輸出端相連，電容Cl的一端接在電阻Rl與電阻R2之間，電容Cl的另一端接在電阻R5和電阻R7之間，電阻Rll與電容C3并聯(lián)，且并聯(lián)端的兩端分別與電阻R2、R7相連。
[0008]所述第二濾波電路由電阻R3、R4、Rll、R12、R13、RIO、R9、R14 和電容 C3、C5、C2、C4組成，電阻R3和電阻R4串聯(lián)，電阻R4的一端與第一采樣電路的輸入端相連，電阻R12與電阻R13串聯(lián)，電阻R13的一端與第一米樣電路的輸入端相連，電容C5的一端接在電阻R3和電阻R4之間，電容C5的另一端接在電阻R12與電阻R13之間，電容C4的一端與電容C5相連，另一端分別與電阻R14、MOS管Vl的源極相連，電阻RlO與電容C2并聯(lián)，且并聯(lián)端的一端與電阻R12相連，另一端通過(guò)電阻R9與MOS管Vl的漏極相連，MOS管Vl的柵極與第一控制電路的輸出端相連。
[0009]所述次級(jí)整流電路的輸出高端與第一濾波電路輸入高端相連，次級(jí)整流電路的輸出η分之m處與第一濾波電路的輸入低端相連，I ^ m ^ η-1 ;次級(jí)整流電路的輸出低端與第二濾波電路的輸入低端相連。
[0010]所述第一采樣電路由電阻R15和電阻R16組成，電阻R16與電阻R15串聯(lián)，電阻R15的一端接第二濾波電路的輸出端，電阻R16與第一控制電路的輸入端相連；所述第二米樣電路由電阻R6和電阻R8組成，電阻R6和電阻R8串聯(lián)，電阻R8的一端與MOS管Vl的漏極相連，電阻R6的另一端接地，第二控制電路的輸入端接在電阻R6和電阻R8之間。
[0011]所述線性調(diào)整管采用N溝道MOSFET管。
[0012]由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型采用第一、二控制電路進(jìn)行雙閉環(huán)調(diào)整，更好地實(shí)現(xiàn)行波管供電電源的高精度、低紋波的性能；在同等功率等級(jí)下，本實(shí)用新型比傳統(tǒng)行波管供電高壓電源體積減小一半；通過(guò)高頻變壓器的η個(gè)次級(jí)線圈與組成次級(jí)整流電路的η個(gè)整流電路的輸入端一一對(duì)應(yīng)連接，實(shí)現(xiàn)了多抽頭輸出。此外，本實(shí)用新型可以為多種微波管提供供電。本實(shí)用新型采用BUCK電路與全橋電路相結(jié)合作為主電路形式，采用軟開(kāi)關(guān)諧振技術(shù)減少功率開(kāi)關(guān)管損耗，實(shí)現(xiàn)了零電壓狀態(tài)的開(kāi)關(guān)變換，有效解決了高頻條件下的開(kāi)關(guān)損耗問(wèn)題，更好提高了電源的轉(zhuǎn)換效率。由于采用 【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]一種行波管供電高壓電源，包括AC/DC電路，其輸入端接市電，其輸出端分別與BUCK電路、控制電路的輸入端相連，BUCK電路的輸出端依次通過(guò)全橋電路、高頻變壓器1、次級(jí)整流電路2與濾波電路的輸入端相連，濾波電路的輸出端與采樣電路的輸入端相連，采樣電路的輸出端與控制電路的輸入端相連，控制電路的輸出端分別與濾波電路的控制端、驅(qū)動(dòng)電路的輸入端相連，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端分別與BUCK電路、全橋電路的輸入端相連。如圖1所示。
[0015]如圖1所示，所述控制電路包括第一、二控制電路，所述濾波電路由線性調(diào)整管和第一、二濾波電路3、4組成,所述米樣電路包括第一、二米樣電路5、6, AC/DC電路的輸出端分別與第一、二控制電路的輸入端相連，全橋電路的輸出端與高頻變壓器I的初級(jí)線圈相連，高頻變壓器I的η個(gè)次級(jí)線圈與組成次級(jí)整流電路2的η個(gè)整流電路的輸入端一一對(duì)應(yīng)連接，次級(jí)整流電路2的輸出端與第一濾波電路3的輸入端相連，第一濾波電路3的輸出端與第二濾波電路4的輸入端相連,第二濾波電路4的輸出端與第一米樣電路5的輸入端相連，第一采樣電路5的輸出端與第一控制電路的輸入端相連，第一控制電路的輸出端與線性調(diào)整管相連，第二采樣電路6的輸出端與第二控制電路的輸入端相連，第二控制電路的輸出端與驅(qū)動(dòng)電路的輸入端相連。所述次級(jí)整流電路2的輸出高端與第一濾波電路3輸入高端相連，次級(jí)整流電路2的輸出η分之m處與第一濾波電路3的輸入低端相連，I ≤ m ≤ η-1 ;次級(jí)整流電路2的輸出低端與第二濾波電路4的輸入低端相連。
[0016]AC/DC電路將市電轉(zhuǎn)換為幾路一定的直流電壓，分別給BUCK電路、第一控制電路、第二控制電路提供合適的供電直流電壓；BUCK電路將母線電壓降壓為一定幅值的直流電壓；全橋電路為高頻變壓器I提供一定的交流電壓；高頻變壓器I的初級(jí)和次級(jí)之間含有屏蔽層，屏蔽層與大地相連，以保證電源的穩(wěn)定性、安全性；次級(jí)整流電路是由η組整流電路串聯(lián)連接而成；第一濾波電路3、第二濾波電路4均為π型濾波電路，以更好的對(duì)兩組輸出電壓進(jìn)行濾波；線性調(diào)整管用于更好的濾除電源的高頻紋波；第一采樣電路5用于反饋高壓電源的陰極輸出端的實(shí)際值；第一控制電路用以穩(wěn)定高壓電源的輸出值；第一控制電路利用第一米樣電路5的米樣電壓與基準(zhǔn)電壓Urefl相比較,并輸出一定的電壓給MOS管Vl的柵極G，其用以穩(wěn)定高壓電源的輸出值；第二控制電路用于給驅(qū)動(dòng)電路提供適當(dāng)?shù)恼伎毡鹊拿}沖波形，以穩(wěn)定線性調(diào)整管漏源極間的電壓值；驅(qū)動(dòng)電路為BUCK電路、全橋電路的開(kāi)關(guān)管提供合適的驅(qū)動(dòng)波形。所述的第一控制電路控制高壓電源的陰極輸出電壓，是利用MOSFET管特性控制MOS管Vl的柵極G電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)，MOS管Vl的柵極G電壓再控制MOS管Vl的漏源極DS之間的電壓，MOS管Vl漏源極DS之間的電壓經(jīng)過(guò)第二采樣電路6線性比例分壓獲得采樣電壓2，采樣電壓2與基準(zhǔn)電壓Uref2相比較，并輸出一定脈寬的波形送給驅(qū)動(dòng)電路。
[0017]如圖1所示，所述第一、二濾波電路3、4均為π型濾波電路，所述線性調(diào)整管采用MOS管VI，第一濾波電路3由電阻Rl、R2、R5、R7、Rll和電容Cl、C3組成，電阻Rl和電阻R2串聯(lián)，電阻Rl的一端與整流電路的輸出端相連，電阻R5和電阻R7串聯(lián)，電阻R5的一端與整流電路的輸出端相連，電容Cl的一端接在電阻Rl與電阻R2之間，電容Cl的另一端接在電阻R5和電阻R7之間，電阻Rll與電容C3并聯(lián)，且并聯(lián)端的兩端分別與電阻R2、R7相連。所述第一濾波電路3、第二濾波電路4均為π型濾波電路，而且在π型濾波電路中串入線性調(diào)整管VI，并更有效的濾除兩組輸出電壓的高頻紋波，并對(duì)高強(qiáng)度沖擊和低氣壓環(huán)境有較好的適應(yīng)性；電阻Rl、R5進(jìn)行電流尖峰壓制，再由電阻R2、電阻R7、電容Cl、電容C3和泄放電阻Rll組成π型濾波電路進(jìn)行濾波,其中，電容C3和泄放電阻Rll同時(shí)也作為第二濾波電路4的一部分。
[0018]如圖1所示，所述第二濾波電路4由電阻R3、R4、R11、R12、R13、R10、R9、R14和電容C3、C5、C2、C4組成，電阻R3和電阻R4串聯(lián)，電阻R4的一端與第一采樣電路5的輸入端相連，電阻R12與電阻R13串聯(lián)，電阻R13的一端與第一采樣電路5的輸入端相連，電容C5的一端接在電阻R3和電阻R4之間，電容C5的另一端接在電阻R12與電阻R13之間，電容C4的一端與電容C5相連，另一端分別與電阻R14、MOS管Vl的源極相連，電阻RlO與電容C2并聯(lián)，且并聯(lián)端的一端與電阻R12相連，另一端通過(guò)電阻R9與MOS管Vl的漏極相連，MOS管Vl的柵極與第一控制電路的輸出端相連。所述線性調(diào)整管采用N溝道MOSFET管。所述第二濾波電路4包括由電容C3、C2、C5、C4和電阻R3、R12、R9組成的π型濾波電路進(jìn)行濾波，通過(guò)限流電阻R4、R13、R14對(duì)輸出電壓進(jìn)行電流尖峰壓制，同時(shí)也包括泄放電阻R11、RlO對(duì)兩組輸出電壓進(jìn)行的安全泄放。
[0019]如圖1所示，所述第一采樣電路5由電阻R15和電阻R16組成，電阻R16與電阻R15串聯(lián)，電阻R15的一端接第二濾波電路4的輸出端，電阻R16與第一控制電路的輸入端相連；所述第二采樣電路6由電阻R6和電阻R8組成，電阻R6和電阻R8串聯(lián)，電阻R8的一端與MOS管Vl的漏極相連，電阻R6的另一端接地，第二控制電路的輸入端接在電阻R6和電阻R8之間。
[0020]BUCK電路與驅(qū)動(dòng)能力較強(qiáng)、效率較高的全橋電路相結(jié)合作為主電路形式，采用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)減少功率開(kāi)關(guān)管損耗，實(shí)現(xiàn)了零電壓狀態(tài)的開(kāi)關(guān)變換，有效解決了聞?lì)l條件下的開(kāi)關(guān)損耗問(wèn)題，極大地減小高壓電源的體積、減輕重量，并減少對(duì)散熱系統(tǒng)的技術(shù)壓力，為行波管放大器及雷達(dá)發(fā)射機(jī)的小型化提供必要的基礎(chǔ)。當(dāng)輸入電壓變化或收集極負(fù)載、陰極負(fù)載的阻抗發(fā)生變化時(shí)，第二控制電路自動(dòng)調(diào)節(jié)BUCK電路的開(kāi)關(guān)管的占空比，使輸出電壓穩(wěn)定。
[0021]綜上所述，本實(shí)用新型采用第一、二控制電路進(jìn)行雙閉環(huán)調(diào)整，更好地實(shí)現(xiàn)行波管供電電源的高精度、低紋波的性能；在同等功率等級(jí)下，本實(shí)用新型比傳統(tǒng)行波管供電高壓電源體積減小一半；通過(guò)高頻變壓器的η個(gè)次級(jí)線圈與組成次級(jí)整流電路的η個(gè)整流電路的輸入端一一對(duì)應(yīng)連接，實(shí)現(xiàn)了多抽頭輸出。
[0022]此外，本實(shí)用新型可以為多種微波管提供供電。本實(shí)用新型采用BUCK電路與全橋電路相結(jié)合作為主電路形式，采用軟開(kāi)關(guān)諧振技術(shù)減少功率開(kāi)關(guān)管損耗，實(shí)現(xiàn)了零電壓狀態(tài)的開(kāi)關(guān)變換，有效解決了聞?lì)l條件下的開(kāi)關(guān)損耗問(wèn)題，更好提聞了電源的轉(zhuǎn)換效率。
【權(quán)利要求】
1.一種行波管供電高壓電源，其特征在于:包括AC/DC電路，其輸入端接市電，其輸出端分別與BUCK電路、控制電路的輸入端相連，BUCK電路的輸出端依次通過(guò)全橋電路、高頻變壓器(I)、次級(jí)整流電路(2)與濾波電路的輸入端相連，濾波電路的輸出端與采樣電路的輸入端相連，采樣電路的輸出端與控制電路的輸入端相連，控制電路的輸出端分別與濾波電路的控制端、驅(qū)動(dòng)電路的輸入端相連，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端分別與BUCK電路、全橋電路的輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行波管供電高壓電源，其特征在于:所述控制電路包括第一、二控制電路，所述濾波電路由線性調(diào)整管和第一、二濾波電路(3、4)組成，所述采樣電路包括第一、二米樣電路(5、6 ), AC/DC電路的輸出端分別與第一、二控制電路的輸入端相連，全橋電路的輸出端與高頻變壓器(I)的初級(jí)線圈相連，高頻變壓器(I)的η個(gè)次級(jí)線圈與組成次級(jí)整流電路(2)的η個(gè)整流電路的輸入端--對(duì)應(yīng)連接，次級(jí)整流電路(2)的輸出端與第一濾波電路(3)的輸入端相連,第一濾波電路(3)的輸出端與第二濾波電路(4)的輸入端相連，第二濾波電路(4)的輸出端與第一米樣電路(5)的輸入端相連,第一米樣電路(5)的輸出端與第一控制電路的輸入端相連，第一控制電路的輸出端與線性調(diào)整管相連，第二采樣電路(6)的輸出端與第二控制電路的輸入端相連，第二控制電路的輸出端與驅(qū)動(dòng)電路的輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的行波管供電高壓電源，其特征在于:所述第一、二濾波電路(3、4)均為π型濾波電路，所述線性調(diào)整管采用MOS管VI，第一濾波電路(3)由電阻R1、R2、R5、R7、R11和電容C1、C3組成，電阻Rl和電阻R2串聯(lián)，電阻Rl的一端與整流電路的輸出端相連，電阻R5和電阻R7串聯(lián)，電阻R5的一端與整流電路的輸出端相連，電容Cl的一端接在電阻Rl與電阻R2之間，電容Cl的另一端接在電阻R5和電阻R7之間，電阻Rll與電容C3并聯(lián)，且并聯(lián)端的兩端`分別與電阻R2、R7相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的行波管供電高壓電源，其特征在于:所述第二濾波電路(4)由電阻 R3、R4、Rll、R12、R13、RIO、R9、R14 和電容 C3、C5、C2、C4 組成，電阻 R3 和電阻 R4 串聯(lián)，電阻R4的一端與第一米樣電路(5)的輸入端相連，電阻R12與電阻R13串聯(lián)，電阻R13的一端與第一米樣電路(5)的輸入端相連，電容C5的一端接在電阻R3和電阻R4之間，電容C5的另一端接在電阻R12與電阻R13之間，電容C4的一端與電容C5相連，另一端分別與電阻R14、M0S管Vl的源極相連，電阻RlO與電容C2并聯(lián)，且并聯(lián)端的一端與電阻R12相連，另一端通過(guò)電阻R9與MOS管Vl的漏極相連，MOS管Vl的柵極與第一控制電路的輸出端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的行波管供電高壓電源，其特征在于:所述次級(jí)整流電路(2)的輸出高端與第一濾波電路(3)輸入高端相連，次級(jí)整流電路(2)的輸出η分之m處與第一濾波電路(3)的輸入低端相連，I SmSn-1 ;次級(jí)整流電路(2)的輸出低端與第二濾波電路(4)的輸入低端相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的行波管供電高壓電源，其特征在于:所述第一采樣電路(5)由電阻R15和電阻R16組成，電阻R16與電阻R15串聯(lián)，電阻R15的一端接第二濾波電路(4)的輸出端，電阻R16與第一控制電路的輸入端相連；所述第二米樣電路(6)由電阻R6和電阻R8組成，電阻R6和電阻R8串聯(lián)，電阻R8的一端與MOS管Vl的漏極相連，電阻R6的另一端接地，第二控制電路的輸入端接在電阻R6和電阻R8之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的行波管供電高壓電源，其特征在于:所述線性調(diào)整管采用N溝道MOSFET管。
【文檔編號(hào)】H02M3/156GK203537233SQ201320671687
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】邵康, 李運(yùn)海 申請(qǐng)人:合肥雷科電子科技有限公司