[發明專利]一種基于時序控制的雷達供配電系統

在審

• 申請號: 202211076203.X
• 申請日: 2022-09-05
• 公開（公告）號: CN115459590A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 劉靜;朱永亮;華明;余偉;吳志輝;黃煉
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十四研究所
• 主分類號: H02M3/157
• 分類號: H02M3/157
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 嚴夢婷;高嬌陽

本發明提供了一種基于時序控制的雷達供配電系統，包括陣面電源、波控單元和功放組件三大硬件部分和指令控制軟件；指令控制軟件向陣面電源發出使能指令，所述使能指令按系統時序先后分為第一級使能指令和第二級使能指令；指令控制軟件向波控單元發送第三控制信號，波控單元對接收到的第三控制信號進行處理后向功放組件發送第四控制信號；陣面電源接收到使能指令后，開啟輸出相應的電壓信號，為波控單元和功放組件供電。本發明的雷達供配電系統，采用陣面電源硬件保護電路與上級指令軟件相結合的方式，可防止軟件故障導致的系統供電時序錯亂，能有效保證供配電系統正確、可靠運行。

技術領域

本發明屬于雷達供配電領域，涉及一種基于時序控制的雷達供配電系統。

背景技術

隨著我國軍事科技力量的逐漸強大，近年來海陸空天各領域雷達事業蓬勃發展，雷達產品的需求與日俱增。雷達陣面主要的單機為波控單元、功放組件以及陣面電源。作為系統能源“心臟”的雷達陣面電源，既給波控單元供電又給功放組件供電，需具備極高的可靠性，還具有多路隔離輸出、適用脈沖負載、嚴格的供電時序要求等特點。

波控單元內的FPGA芯片啟動需要一定時間，而功放組件需要按波控單元啟動完成后輸出的控制信號來開始工作，因此陣面系統供電需要先保證波控單元所需的電壓。

除此以外，目前功放組件的功放芯片柵極一般采用負壓供電，漏極一般采用正高壓電壓供電，它們之間也具有極嚴苛的供電時序要求。開啟時，要求漏極供電電壓晚于柵極供電電壓的建立；關斷時，要求漏極供電電壓早于柵極供電電壓的關閉，否則可能使組件功放芯片受損。

為此，很多研究者在在功放組件內做文章，專利申請號為CN201820473882.7的一種可進行正負壓時序控制的電源模塊和專利申請號為CN201910391971.6的一種氮化鎵功率放大器時序保護供電裝置中給出了組件內部功放供電的兩種時序解決方案，其大致原理都是：取柵極信號通過門限比較之后驅動串聯在漏極供電回路上的功率型開關器件(PMOS)，由柵極信號的幅值決定是否開通功率開關管為漏極供電，從而來實現時序控制。上述方法基本解決了單個功放組件的供電時序問題，但也一些應用局限：1.功率開關器件有短路的失效模式，一旦發生短路失效，漏極電源不再受功率開關的控制，將一直為供組件漏極供電，會造成組件功放芯片損壞；2.實際系統應用時，往往功放組件需要與波控單元配合使用，一個波控單元控制幾十路甚至上百路的功放組件工作，因而雷達系統應用時不單單只考慮功放組件內部時序，還需要同時考慮波控單元與功放組件的供電時序配合問題。

發明內容

為解決現有技術存在的難題，本發明提供了一種基于時序控制的雷達供配電系統，包括陣面電源、波控單元和功放組件三大硬件部分和指令控制軟件；指令控制軟件向陣面電源發出使能指令，所述使能指令按系統時序先后分為第一級使能指令和第二級使能指令；指令控制軟件向波控單元發送第三控制信號，波控單元對接收到的第三控制信號進行處理后向功放組件發送第四控制信號；陣面電源接收到使能指令后，開啟輸出相應的電壓信號，為波控單元和功放組件供電。

進一步地，所述電壓信號包括第一級電壓信號和第二級電壓信號；第一級電壓信號包括第一級正壓信號和第一級負壓信號，第二級電壓信號具體為第二級正壓信號；陣面電源將第一級正壓信號發送給波控單元，將第一級正壓、負壓信號和第二級正壓信號發送給相應的功放組件。

進一步地，陣面電源包括輸入時序保護電路、輸出互鎖電路、第一級電壓變換電路和第二級電壓變換電路；輸入時序保護電路接收指令控制軟件依次發送的第一級使能指令和第二級使能指令，對第一級使能指令和第二級使能指令進行處理后分別輸出第一控制信號和第二控制信號給第一級電壓變換電路和第二級電壓變換電路，第一級電壓變換電路對第一控制信號進行處理后輸出第一級電壓信號，第二級電壓變換電路對第二控制信號進行處理后輸出第二級電壓信號。