一种行波管供电高压电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及行波管供电高压电源，包括AC/DC电路，其输入端接市电，其输出端分别与BUCK电路、控制电路的输入端相连，BUCK电路的输出端依次通过全桥电路、高频变压器、次级整流电路与滤波电路的输入端相连，滤波电路的输出端与采样电路的输入端相连，采样电路的输出端与控制电路的输入端相连，控制电路的输出端分别与滤波电路的控制端、驱动电路的输入端相连，驱动电路的输出端分别与BUCK电路、全桥电路的输入端相连。本实用新型采用第一、二控制电路进行双闭环调整，更好地实现行波管供电电源的高精度、低纹波的性能；在同等功率等级下，本实用新型比传统行波管供电高压电源体积减小一半。
【专利说明】一种行波管供电高压电源
【技术领域】[0001 ] 本实用新型涉及高压电源【技术领域】，尤其是一种行波管供电高压电源。
【背景技术】
[0002]行波管发射机在电子对抗、气象雷达及卫星通信等领域已有着广泛的应用。国内外已有的行波管发射机中，包含有灯丝电源、正偏压电源、负偏压电源、阴极高压电源以及收集极高压电源，通常在行波管发射机中，对于阴极高压电源、收集极电源的纹波、精度、体积等要求较高。
[0003]传统的行波管供电高压电源包含阴极高压电源、一组或多组收集极高压电源等。对于行波管供电的电源要求各不相同，显然，传统的行波管供电电源存在体积大、笨重，严重影响行波管发射机的发展等缺陷。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种多输出抽头、体积小、精度高的行波管供电高压电源。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:一种行波管供电高压电源，包括AC/DC电路，其输入端接市电，其输出端分别与BUCK电路、控制电路的输入端相连，BUCK电路的输出端依次通过全桥电路、高频变压器、次级整流电路与滤波电路的输入端相连，滤波电路的输出端与米样电路的输入端相连，米样电路的输出端与控制电路的输入端相连，控制电路的输出端分别与滤波电路的控制端、驱动电路的输入端相连，驱动电路的输出端分别与BUCK电路、全桥电路的输入端相连。
[0006]所述控制电路包括第一、二控制电路，所述滤波电路由线性调整管和第一、二滤波电路组成，所述采样电路包括第一、二采样电路，AC/DC电路的输出端分别与第一、二控制电路的输入端相连，全桥电路的输出端与高频变压器的初级线圈相连，高频变压器的η个
次级线圈与组成次级整流电路的η个整流电路的输入端--对应连接，次级整流电路的输
出端与第一滤波电路的输入端相连，第一滤波电路的输出端与第二滤波电路的输入端相连，第二滤波电路的输出端与第一采样电路的输入端相连，第一采样电路的输出端与第一控制电路的输入端相连，第一控制电路的输出端与线性调整管相连，第二采样电路的输出端与第二控制电路的输入端相连，第二控制电路的输出端与驱动电路的输入端相连。
[0007]所述第一、二滤波电路均为π型滤波电路，所述线性调整管采用MOS管VI，第一滤波电路由电阻R1、R2、R5、R7、R11和电容C1、C3组成，电阻Rl和电阻R2串联，电阻Rl的一端与整流电路的输出端相连，电阻R5和电阻R7串联，电阻R5的一端与整流电路的输出端相连，电容Cl的一端接在电阻Rl与电阻R2之间，电容Cl的另一端接在电阻R5和电阻R7之间，电阻Rll与电容C3并联，且并联端的两端分别与电阻R2、R7相连。
[0008]所述第二滤波电路由电阻R3、R4、Rll、R12、R13、RIO、R9、R14 和电容 C3、C5、C2、C4组成，电阻R3和电阻R4串联，电阻R4的一端与第一采样电路的输入端相连，电阻R12与电阻R13串联，电阻R13的一端与第一米样电路的输入端相连，电容C5的一端接在电阻R3和电阻R4之间，电容C5的另一端接在电阻R12与电阻R13之间，电容C4的一端与电容C5相连，另一端分别与电阻R14、MOS管Vl的源极相连，电阻RlO与电容C2并联，且并联端的一端与电阻R12相连，另一端通过电阻R9与MOS管Vl的漏极相连，MOS管Vl的栅极与第一控制电路的输出端相连。
[0009]所述次级整流电路的输出高端与第一滤波电路输入高端相连，次级整流电路的输出η分之m处与第一滤波电路的输入低端相连，I ^ m ^ η-1 ;次级整流电路的输出低端与第二滤波电路的输入低端相连。
[0010]所述第一采样电路由电阻R15和电阻R16组成，电阻R16与电阻R15串联，电阻R15的一端接第二滤波电路的输出端，电阻R16与第一控制电路的输入端相连；所述第二米样电路由电阻R6和电阻R8组成，电阻R6和电阻R8串联，电阻R8的一端与MOS管Vl的漏极相连，电阻R6的另一端接地，第二控制电路的输入端接在电阻R6和电阻R8之间。
[0011]所述线性调整管采用N沟道MOSFET管。
[0012]由上述技术方案可知，本实用新型采用第一、二控制电路进行双闭环调整，更好地实现行波管供电电源的高精度、低纹波的性能；在同等功率等级下，本实用新型比传统行波管供电高压电源体积减小一半；通过高频变压器的η个次级线圈与组成次级整流电路的η个整流电路的输入端一一对应连接，实现了多抽头输出。此外，本实用新型可以为多种微波管提供供电。本实用新型采用BUCK电路与全桥电路相结合作为主电路形式，采用软开关谐振技术减少功率开关管损耗，实现了零电压状态的开关变换，有效解决了高频条件下的开关损耗问题，更好提高了电源的转换效率。由于采用 【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的电路原理框图。
【具体实施方式】
[0014]一种行波管供电高压电源，包括AC/DC电路，其输入端接市电，其输出端分别与BUCK电路、控制电路的输入端相连，BUCK电路的输出端依次通过全桥电路、高频变压器1、次级整流电路2与滤波电路的输入端相连，滤波电路的输出端与采样电路的输入端相连，采样电路的输出端与控制电路的输入端相连，控制电路的输出端分别与滤波电路的控制端、驱动电路的输入端相连，驱动电路的输出端分别与BUCK电路、全桥电路的输入端相连。如图1所示。
[0015]如图1所示，所述控制电路包括第一、二控制电路，所述滤波电路由线性调整管和第一、二滤波电路3、4组成,所述米样电路包括第一、二米样电路5、6, AC/DC电路的输出端分别与第一、二控制电路的输入端相连，全桥电路的输出端与高频变压器I的初级线圈相连，高频变压器I的η个次级线圈与组成次级整流电路2的η个整流电路的输入端一一对应连接，次级整流电路2的输出端与第一滤波电路3的输入端相连，第一滤波电路3的输出端与第二滤波电路4的输入端相连,第二滤波电路4的输出端与第一米样电路5的输入端相连，第一采样电路5的输出端与第一控制电路的输入端相连，第一控制电路的输出端与线性调整管相连，第二采样电路6的输出端与第二控制电路的输入端相连，第二控制电路的输出端与驱动电路的输入端相连。所述次级整流电路2的输出高端与第一滤波电路3输入高端相连，次级整流电路2的输出η分之m处与第一滤波电路3的输入低端相连，I ≤ m ≤ η-1 ;次级整流电路2的输出低端与第二滤波电路4的输入低端相连。
[0016]AC/DC电路将市电转换为几路一定的直流电压，分别给BUCK电路、第一控制电路、第二控制电路提供合适的供电直流电压；BUCK电路将母线电压降压为一定幅值的直流电压；全桥电路为高频变压器I提供一定的交流电压；高频变压器I的初级和次级之间含有屏蔽层，屏蔽层与大地相连，以保证电源的稳定性、安全性；次级整流电路是由η组整流电路串联连接而成；第一滤波电路3、第二滤波电路4均为π型滤波电路，以更好的对两组输出电压进行滤波；线性调整管用于更好的滤除电源的高频纹波；第一采样电路5用于反馈高压电源的阴极输出端的实际值；第一控制电路用以稳定高压电源的输出值；第一控制电路利用第一米样电路5的米样电压与基准电压Urefl相比较,并输出一定的电压给MOS管Vl的栅极G，其用以稳定高压电源的输出值；第二控制电路用于给驱动电路提供适当的占空比的脉冲波形，以稳定线性调整管漏源极间的电压值；驱动电路为BUCK电路、全桥电路的开关管提供合适的驱动波形。所述的第一控制电路控制高压电源的阴极输出电压，是利用MOSFET管特性控制MOS管Vl的栅极G电压来实现，MOS管Vl的栅极G电压再控制MOS管Vl的漏源极DS之间的电压，MOS管Vl漏源极DS之间的电压经过第二采样电路6线性比例分压获得采样电压2，采样电压2与基准电压Uref2相比较，并输出一定脉宽的波形送给驱动电路。
[0017]如图1所示，所述第一、二滤波电路3、4均为π型滤波电路，所述线性调整管采用MOS管VI，第一滤波电路3由电阻Rl、R2、R5、R7、Rll和电容Cl、C3组成，电阻Rl和电阻R2串联，电阻Rl的一端与整流电路的输出端相连，电阻R5和电阻R7串联，电阻R5的一端与整流电路的输出端相连，电容Cl的一端接在电阻Rl与电阻R2之间，电容Cl的另一端接在电阻R5和电阻R7之间，电阻Rll与电容C3并联，且并联端的两端分别与电阻R2、R7相连。所述第一滤波电路3、第二滤波电路4均为π型滤波电路，而且在π型滤波电路中串入线性调整管VI，并更有效的滤除两组输出电压的高频纹波，并对高强度冲击和低气压环境有较好的适应性；电阻Rl、R5进行电流尖峰压制，再由电阻R2、电阻R7、电容Cl、电容C3和泄放电阻Rll组成π型滤波电路进行滤波,其中，电容C3和泄放电阻Rll同时也作为第二滤波电路4的一部分。
[0018]如图1所示，所述第二滤波电路4由电阻R3、R4、R11、R12、R13、R10、R9、R14和电容C3、C5、C2、C4组成，电阻R3和电阻R4串联，电阻R4的一端与第一采样电路5的输入端相连，电阻R12与电阻R13串联，电阻R13的一端与第一采样电路5的输入端相连，电容C5的一端接在电阻R3和电阻R4之间，电容C5的另一端接在电阻R12与电阻R13之间，电容C4的一端与电容C5相连，另一端分别与电阻R14、MOS管Vl的源极相连，电阻RlO与电容C2并联，且并联端的一端与电阻R12相连，另一端通过电阻R9与MOS管Vl的漏极相连，MOS管Vl的栅极与第一控制电路的输出端相连。所述线性调整管采用N沟道MOSFET管。所述第二滤波电路4包括由电容C3、C2、C5、C4和电阻R3、R12、R9组成的π型滤波电路进行滤波，通过限流电阻R4、R13、R14对输出电压进行电流尖峰压制，同时也包括泄放电阻R11、RlO对两组输出电压进行的安全泄放。
[0019]如图1所示，所述第一采样电路5由电阻R15和电阻R16组成，电阻R16与电阻R15串联，电阻R15的一端接第二滤波电路4的输出端，电阻R16与第一控制电路的输入端相连；所述第二采样电路6由电阻R6和电阻R8组成，电阻R6和电阻R8串联，电阻R8的一端与MOS管Vl的漏极相连，电阻R6的另一端接地，第二控制电路的输入端接在电阻R6和电阻R8之间。
[0020]BUCK电路与驱动能力较强、效率较高的全桥电路相结合作为主电路形式，采用软开关技术减少功率开关管损耗，实现了零电压状态的开关变换，有效解决了闻频条件下的开关损耗问题，极大地减小高压电源的体积、减轻重量，并减少对散热系统的技术压力，为行波管放大器及雷达发射机的小型化提供必要的基础。当输入电压变化或收集极负载、阴极负载的阻抗发生变化时，第二控制电路自动调节BUCK电路的开关管的占空比，使输出电压稳定。
[0021]综上所述，本实用新型采用第一、二控制电路进行双闭环调整，更好地实现行波管供电电源的高精度、低纹波的性能；在同等功率等级下，本实用新型比传统行波管供电高压电源体积减小一半；通过高频变压器的η个次级线圈与组成次级整流电路的η个整流电路的输入端一一对应连接，实现了多抽头输出。
[0022]此外，本实用新型可以为多种微波管提供供电。本实用新型采用BUCK电路与全桥电路相结合作为主电路形式，采用软开关谐振技术减少功率开关管损耗，实现了零电压状态的开关变换，有效解决了闻频条件下的开关损耗问题，更好提闻了电源的转换效率。
【权利要求】
1.一种行波管供电高压电源，其特征在于:包括AC/DC电路，其输入端接市电，其输出端分别与BUCK电路、控制电路的输入端相连，BUCK电路的输出端依次通过全桥电路、高频变压器(I)、次级整流电路(2)与滤波电路的输入端相连，滤波电路的输出端与采样电路的输入端相连，采样电路的输出端与控制电路的输入端相连，控制电路的输出端分别与滤波电路的控制端、驱动电路的输入端相连，驱动电路的输出端分别与BUCK电路、全桥电路的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的行波管供电高压电源，其特征在于:所述控制电路包括第一、二控制电路，所述滤波电路由线性调整管和第一、二滤波电路(3、4)组成，所述采样电路包括第一、二米样电路(5、6 ), AC/DC电路的输出端分别与第一、二控制电路的输入端相连，全桥电路的输出端与高频变压器(I)的初级线圈相连，高频变压器(I)的η个次级线圈与组成次级整流电路(2)的η个整流电路的输入端--对应连接，次级整流电路(2)的输出端与第一滤波电路(3)的输入端相连,第一滤波电路(3)的输出端与第二滤波电路(4)的输入端相连，第二滤波电路(4)的输出端与第一米样电路(5)的输入端相连,第一米样电路(5)的输出端与第一控制电路的输入端相连，第一控制电路的输出端与线性调整管相连，第二采样电路(6)的输出端与第二控制电路的输入端相连，第二控制电路的输出端与驱动电路的输入端相连。
3.根据权利要求2所述的行波管供电高压电源，其特征在于:所述第一、二滤波电路(3、4)均为π型滤波电路，所述线性调整管采用MOS管VI，第一滤波电路(3)由电阻R1、R2、R5、R7、R11和电容C1、C3组成，电阻Rl和电阻R2串联，电阻Rl的一端与整流电路的输出端相连，电阻R5和电阻R7串联，电阻R5的一端与整流电路的输出端相连，电容Cl的一端接在电阻Rl与电阻R2之间，电容Cl的另一端接在电阻R5和电阻R7之间，电阻Rll与电容C3并联，且并联端的两端`分别与电阻R2、R7相连。
4.根据权利要求3所述的行波管供电高压电源，其特征在于:所述第二滤波电路(4)由电阻 R3、R4、Rll、R12、R13、RIO、R9、R14 和电容 C3、C5、C2、C4 组成，电阻 R3 和电阻 R4 串联，电阻R4的一端与第一米样电路(5)的输入端相连，电阻R12与电阻R13串联，电阻R13的一端与第一米样电路(5)的输入端相连，电容C5的一端接在电阻R3和电阻R4之间，电容C5的另一端接在电阻R12与电阻R13之间，电容C4的一端与电容C5相连，另一端分别与电阻R14、M0S管Vl的源极相连，电阻RlO与电容C2并联，且并联端的一端与电阻R12相连，另一端通过电阻R9与MOS管Vl的漏极相连，MOS管Vl的栅极与第一控制电路的输出端相连。
5.根据权利要求2所述的行波管供电高压电源，其特征在于:所述次级整流电路(2)的输出高端与第一滤波电路(3)输入高端相连，次级整流电路(2)的输出η分之m处与第一滤波电路(3)的输入低端相连，I SmSn-1 ;次级整流电路(2)的输出低端与第二滤波电路(4)的输入低端相连。
6.根据权利要求3所述的行波管供电高压电源，其特征在于:所述第一采样电路(5)由电阻R15和电阻R16组成，电阻R16与电阻R15串联，电阻R15的一端接第二滤波电路(4)的输出端，电阻R16与第一控制电路的输入端相连；所述第二米样电路(6)由电阻R6和电阻R8组成，电阻R6和电阻R8串联，电阻R8的一端与MOS管Vl的漏极相连，电阻R6的另一端接地，第二控制电路的输入端接在电阻R6和电阻R8之间。
7.根据权利要求3所述的行波管供电高压电源，其特征在于:所述线性调整管采用N沟道MOSFET管。
【文档编号】H02M3/156GK203537233SQ201320671687
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】邵康, 李运海 申请人:合肥雷科电子科技有限公司