电力电子技术应用之国防特种军用电源.z

电力电子技术应用之国防特种军用电源何为电力电子技术？顾名思义，所谓电力电子技术就是运用于电力领域的电子技术。电力电子技术的应用十分广泛，涵盖工业、交通运输、电力系统、电子装置用电源、家用电器、以及航空军事等；其中让我们来了解一下应用于国防武器装备中的电力电子技术，如特种电源；特种电源一般是为特殊负载或场合要求而设计的，它的应用十分广泛，现在让我们深度的学习一下国防特种军用电源。

军用电源不同于普通电源，要求很高，可靠性要强，有以下特点：工作电压低、工作电流大、封装尺寸小、完善的保护措施、耗电极关闭电源功能、有电源工作状态信号输入、输出电压精度高、新型组合式电源IC等等，例如雷达发射机高压电源。

在现代雷达发射机中，用行波管(TWT)作为微波功率放大器件占有很大的比例,作为高功率部分，它的可靠性与技术指标如何，对雷达发射机乃至整个雷达有着直接的影响。而支撑着行波管的高压电源(系统)更显得至为重要。开关电源技术作为一种高频、高效电力电子技术，随着电子元器件、产品的不断更新，大功率器件的更新换代，大功率开关电源技术得到了发展。大功率开关器件采用先进的IGBT模块及先进可靠的驱动电路，使得电源的整体性能良好，稳定度好，并且具有各种保护功能。组成电源电路由以下几部分组成：(1)电网滤波器，(2)整流滤波，(3)全桥变换器，(4)高压变压器，(5)高压整流滤波，(6)脉宽调制与控制电路，(7)驱动电路，(8)保护电路等。

现在来介绍一下它工作的原理，工作原理：将50Hz三相380V通过电网滤波器，经整流及滤波得到500多伏的直流电压,供给串联谐振变换器。由于本电源输出高达20kV，为了减轻变压器的设计难度以及减小高压整流二极管的耐压值、提高电源的可靠性，我们采用变压器两个次级分别全桥整流,然后叠加输出。全桥变换器由四个IGBT、一个高频变压器及整流电路组成。控制电路提供两对彼此绝缘、相位相差180°的脉冲输入到IGBT驱动电路，控制IGBT的通断。将直流电压变换成为交变的20kHz脉冲电压，经变压器及全桥整流和滤波电路，得到几十kV的电压。

设计思路

1)设计宗旨高可靠性、低故障率，在高温、高湿、高盐雾的工作环境中确保电源稳定可靠工作,无放电、电晕、跳火等现象发生，并要求体积小、重量轻,便于安装调试和维修。

2)技术指标

——目前一般高压稳压电源有开关型电源、线性串联型电源和线性并联型电源及初级稳压型电源。由于对高稳定度和超低纹波的要求，本设计选用线型电路。

——由于栅控行波管采用收集极降压，因而需要一组稳压电源和一组不稳压电源，一般是设计两组稳压电源供电，该方式对行波管有以下的缺陷：需要两只高压变压器，且整流桥和滤波电容器需要耐压很高(输出直流电压+管压降)。两组高压供电，不能满足行波管同

步加电和同步断电要求，易造成两组输出电压的压差过大而引起行波管收集极对地打火而造成故障。

因而，设计了一个具有独特特点的双回路高压电源，完全克服了以上的缺陷，非常适用于行波管的使用。

输入400Hz/220V电源，经高压变压器升压变换后，输出两路交流高压分别送入两组整流器及滤波器，其中一组作为收集极电压(Uc=15～18kV，Ic=85mA，而不需要专门做收集极高压，这是该电路的独特之处)送入行波管收集极。另外，将整流滤波后的两组直流电压串联，经调整管G稳压后输出稳定度很高的直流电压(UA=20～25kV，Ia≥15mA，稳压可调)给行波管的同步极。在调整管G的阴极和两整流器串联点之间接一个高压硅柱D3，对调整管G构成过压保护电路，调整管G出现的最高电压就是整流器V1空载时的输出电压。所以调整管G可以选耐压很低的管子。同时滤波电容C1、C2的耐压也相应降低了，因而大大减小了体积和重量。特别是消除了两组电压因充放电不一致引起高压差而打火。

该电源在使用中性能良好，工作稳定可靠。并且抗行波管打火的能力强，具有很好的保护功能。在同类高压电源中处于领先水平。

参考文献

《电子产品世界》杂志社电力电子技术第五版王兆安刘进军主编