[發明專利]一種高壓脈沖磁控管調制電源

有效

• 申請號: 202011364097.6
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112511136B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 陳海濤;王磊;丁帥;周雅琴;吳春瑜;靳洋;王雨琛;黃軍;楊梓威
• 申請（專利權）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號: H03K3/57
• 分類號: H03K3/57;H02M3/335;H02M7/5387;H02M1/092;H02M1/44;H02M9/02;H05H7/02
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 賈慧琴;包姝晴

本發明公開了一種高壓脈沖磁控管調制電源，包括：依次連接的市電不控整流模塊、高壓充電直流電源、儲能單元、固態開關單元、脈沖變壓器和磁控管負載；以及分別與所述高壓充電直流電源、儲能單元和固態開關單元連接的控制單元。所述市電不控整流模塊的輸入端接入交流信號。本發明具有使得脈沖磁控管以高效率、低紋波和高可靠的性能進行供電的優點。

技術領域

本發明涉及脈沖磁控管供電領域，特別涉及一種高壓脈沖磁控管調制電源。

背景技術

磁控管是用來產生微波能的密封電真空器件，實質上是置于恒定磁場中的二極管，管內有一柱形中心陰極(電子源)，置于一柱形陽極里，管內電子在相互垂直的恒定磁場和恒定電場的控制下，電子被靜電場吸引流至陽極,沿真空管軸的穩定磁場使電子偏離其徑向路程，繞陰極旋轉，產生微波頻率的振蕩與高頻電磁場發生相互作用，把從恒定電場中獲得能量轉變成微波能量，從而達到產生微波能的目的。廣泛用于雷達、工業無損探傷、醫學檢查、機場(車站、碼頭等)安檢等軍民用領域。

脈沖磁控管的工作脈沖寬度可在0.004us-60us范圍內變化，工作頻率范圍在250MHz至120GHz之間，脈沖電源功率從幾十瓦到幾十兆瓦，效率可達70％，壽命可達幾萬小時。脈沖磁控管廣泛用于引導、火控、測高、機載、艦載、氣象等各種雷達中。

微波設備性能的優劣不僅由磁控管性能的優劣決定，同時還由微波電源系統等因素決定，微波電源是微波系統的核心部件之一，其設計參數指標直接影響著微波設備的使用環境及使用壽命。大功率的微波電源系統一般都包括陰極高壓電源、燈絲電源、磁場電源等部分，其中陰極高壓電源為微波電源系統設計的重點以及難點。現階段，工業應用中使用陰極高壓電源多為采用工頻變壓器進行升壓整流供電，其體積較大，效率低，且不具備功率因數校正的功能，因而設計出一種高效率、高功率因數且高功率密度的陰極高壓電源具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高壓脈沖磁控管調制電源，實現脈沖磁控管以高效率、低紋波和高可靠的性能進行供電的目的。

為了實現以上目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種高壓脈沖磁控管調制電源，包括：依次連接的市電不控整流模塊100、高壓充電直流電源200、儲能單元300、固態開關單元400、脈沖變壓器500和磁控管負載600；以及分別與所述高壓充電直流電源200、儲能單元300和固態開關單元400連接的控制單元700。所述市電不控整流模塊100的輸入端接入交流信號。

所述市電不控整流模塊100用于對輸入的所述交流信號進行交流-直流轉換，得到整流后的直流信號，并輸出。所述高壓充電直流電源200用于接收所述直流信號并進行升壓處理，輸出25KV的高壓直流信號。所述儲能單元300用于接收所述25KV的高壓直流信號進行充電儲能，

所述固態開關單元400用于接收所述25KV的高壓直流信號后，使得所述固態開關單元處于導通狀態，則所述儲能單元300與所述脈沖變壓器500和磁控管負載600構成放電回路。

所述控制單元700用于控制所述高壓充電直流電源200、所述儲能單元300和所述固態開關單元400的邏輯工作時序，以使所述固態開關單元400產生脈沖調制信號。

所述脈沖變壓器500用于放大所述脈沖調制信號。

所述磁控管負載600用于根據所述脈沖調制信號產生用于傳遞信息的微波。

優選地，所述市電不控整流模塊100的輸入端的L1引腳、L2引腳、L3引腳和N引腳分別對應接入火線A、火線B、火線C和零線信號。