[發明專利]用于行波管電源調制器的高壓開關電源

無效

• 申請號: 200910088390.1
• 申請日: 2009-06-26
• 公開（公告）號: CN101931328A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 董戈;陳宇;陳仲林;徐成前
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: H02M3/24
• 分類號: H02M3/24;H02M3/335;G05F1/46
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 梁愛榮

技術領域

本發明屬于電子信息技術領域，采用具有低壓貯能電容的隔離閉環反饋高壓開關電源實現了行波管放大器電源調制器。

背景技術

行波管放大器廣泛應用在現代脈沖雷達系統中。由于開關電源體積小、重量輕、輸出電壓紋波小，所以采用開關電源作為行波管電源調制器已經成為發展方向。為了提高行波管放大器(Traveling?wave?tubeAmplifier，TWTA)微波輸出信號的相位穩定性，要求行波管供電高壓電源輸出電壓穩定性很高，現代相干雷達系統中，對高壓電源輸出電壓穩定性要求達到10^-4量級。在脈沖TWTA中，這一穩定度通常是依靠高壓輸出端線性穩壓電路和高壓儲能電容實現的。線性穩壓器形式很多，其主要缺點在于懸浮高壓輸出端在高電位上帶來的問題，而且對于一次電源波動帶來的輸出電壓變化作用小，一般需要在電源輸入端增加預穩電路。高壓儲能電容的容量零點幾到幾個微法，其耐壓要求幾千伏到幾十千伏，其體積、重量、可靠性、價格等問題都是設計師較難解決的問題。

發明內容

為了解決現有技術問題，本發明的目的是提出一種用于行波管電源調制器的體積小、重量輕、價格低、高可靠性高壓開關電源。

為了達成所述目的，本發明提供了一種用于行波管電源調制器的高壓開關電源，該電源含有：

一輸入電路，用于對一次輸入電壓U_in整流、濾波形成所需直流電壓；

一逆變電路，其交流和直流變換輸入端與輸入電路輸出端連接，其控制輸入端與隔離反饋電路輸出端連接，由逆變電路接收輸入電路輸出的直流電壓和隔離反饋電路輸出的含有高壓穩定度信息的信號，轉換并輸出參數可調的交流電壓；

一升壓變壓器，其原邊繞組與逆變電路的輸出端連接，升壓變壓器將逆變電路輸出端的交流電壓轉換并通過副邊繞組輸出多組高壓交流電壓；

一整流濾波電路，其多個輸入端分別與升壓變壓器的多個副邊繞組輸出端連接，將升壓變壓器各個副邊繞組輸出的多組高壓交流電壓通過整流濾波電路形成并輸出每組直流高壓電壓；

一分壓采樣電路，其電阻分壓器與整流濾波電路的多組直流高壓輸出中的一個高壓穩壓輸出端連接，對高壓穩壓輸出端輸出的高壓穩壓信號進行電壓采樣，采樣電壓與分壓采樣電路的基準電壓單元的基準電壓比較形成含有高壓穩定度信息的信號；

隔離反饋電路兩端分別與分壓采樣電路的基準電壓單元的輸出端和逆變電路的控制電路輸入端相連，隔離反饋電路將分壓采樣電路輸出的含有高壓穩定度信息的信號進行高壓隔離并輸入給逆變電路的控制電路。

所述的用于行波管電源調制器的高壓開關電源，還包括，在輸入電路和逆變電路間連接低壓儲能電容，而在整流濾波電路高壓穩壓輸出端不連接或連接小容值的儲能電容。

其中，所述的升壓變壓器采用分組繞制。

其中，所述的整流濾波電路含有多組整流濾波單元，多組整流濾波單元的輸出端串聯連接，每組輸出端的直流高壓電壓疊加形成并輸出疊加直流高壓電壓。

其中，所述隔離反饋電路利用光耦或變壓器實現低壓端和高壓端的隔離。

本發明的有益效果：本發明一種用于行波管電源調制器的高壓開關電源實現了多級降壓收集級行波管電源調制器。與現有技術相比，本發明實現的用于行波管電源調制器的高壓開關電源穩壓性能好、降低了體積、重量、成本，提高了對高壓打火的保護性能和可靠性。上述效果在實踐應用中得以驗證。

1.一種用于行波管電源調制器的高壓電源實現了含有1個或若干個幾千伏到幾十千伏高壓電壓輸出、總功耗幾十到幾千瓦的行波管電源調制器，電源體積小，重量輕，成本低，高壓電壓輸出穩定性能好，可靠性高。

2.利用低壓儲能電容替代或部分替代高壓儲能電容。當脈沖負載行波管工作期間，低壓儲能電容儲存的能量通過逆變電路、升壓變壓器和整流濾波電路輸出給高壓輸出回路，保證電源輸出高壓穩定度的同時，降低了電源的體積、重量和成本，提高了可靠性。使用低壓儲能電容降低高壓儲能電容的容量可以保證輸出回路打火時低壓儲能電容儲存的能量不會向輸出端釋放，從而降低了打火時高壓輸出端釋放的能量，降低了對行波管損壞的可能性，提高了高壓開關電源的可靠性。