空投型雷達發射機陰極高壓電源設計
加入技術交流群
(4)高壓整流二極管。高壓整流二極管是倍壓電路的重要元件，選定原則有3個：高壓輸出平均電流、耐壓余量、反向恢復時間。因為陰極高壓電源采用串級倍壓電路輸出15 kV高壓，使用了5組二倍壓整流電路串聯，每組倍壓電路只承受3 kV電壓，所以大大降低了對高壓整流二極管的耐壓要求，只要選擇1．5倍以上耐壓即可。高壓整流二極管的耐壓要求降低后，就選擇輸出平均電流大，反向恢復時間短的型號，以降低二極管的導通損耗，選擇5只1 000 V／1 A／75 ns的快恢復二極管串聯就能滿足使用要求。
(5)高壓儲能電容。選擇陰極高壓電源的高壓儲能電容器時，在滿足耐壓值前提下要盡量濾除輸出高頻紋波。設整機效率η，輸出峰值功率Pout，脈沖占空比D，則輸出的脈沖電流為
設當最大脈寬為τ時，儲能電容的頂降不大于2％，則可以求得儲能電容的容量為
實際取高壓儲能電容為20 kV／0．2μF。
2．2 結構設計
由于該空投型雷達發射機直接安裝于雷達天線的背面，其體積和重量都受到嚴格限制，并且在空投及落地階段沖擊振動強烈。所以陰極高壓電源的小型化和抗振設計就成為結構設計所關注的重點，以下是陰極高壓電源結構設計的特點。
(1)高低壓分別在兩側布局。陰極高壓電源的內部釬焊有鋁合金隔板，將高低壓電路分開在兩邊布局，充分利用空間互不干擾，如圖3所示。在隔板上安裝有穿墻插座，實現了高低壓電路之間的有效電氣連接。本文引用地址：http://www.czjhyjcfj.com/article/177898.htm
(2)真空釬焊鋁合金殼體。陰極高壓電源采用輕巧堅同的鋁合金外殼，由真空鋁釬焊工藝完成。釬焊的殼體確保很高的結構強度，其密閉性不僅存高壓灌封時防止漏膠，還避免了孔縫泄漏電磁干擾的影響。
(3)鋁釬焊散熱器底板。陰極高壓電源的散熱器底板散熱面積大且重量輕，外加鋁保護薄板不易變形。
它接入發射機機箱的散熱風墻通道，整機散熱效果良好。
(4)導熱絕緣膠干式固態封裝?？紤]到高海拔和高沖擊振動環境適應性的需要，采用導熱絕緣膠干式固態封裝方式。將高壓側全部用雙組份導熱硅膠TPS-213-H進行真空灌封，并加熱固化與外殼凝結成一個整體，有良好的高壓絕緣強度。該膠液態時流動性強使真空消泡用時短，固化后能把高壓電路及高壓隔離變壓器的熱量迅速傳導至外殼，同時同化后的彈性還對沖擊振動有一定緩沖作用。
3 結束語
介紹了一種多降壓收集極柵控行波管發射機的陰極高壓電源設計，如圖4所示。其效率最高達到94％，重量5 kg，輸出電壓紋波以及抗沖擊振動性能均能很好地滿足指標要求。目前，該陰極高壓電源已經成功應用在某空投雷達發射機系統，交付總站工作狀態良好，并順利通過空投試驗。
陰極高壓電源提高效率和小型化設計的成功，為空投雷達發射機的小型化提供了必要條件。在研制過程中，采用軟開關諧振技術減少功率開關管損耗，以串級倍壓電路輸出高壓，簡化設計提高系統可靠性，并對強沖擊、低氣壓環境具有很好的適應性，這將對今后發射機高壓電源進一步優化設計提供技術支撐。應開展串級倍壓輸出多路高壓、進一步提升高壓電源效率、以及高壓電源大功率輸出等方面研究，適應發射機系統多樣化功能的需求。該陰極高壓電源小型化效果好、功率密度大、對發射機工作比適應性寬、研制周期短，有利于提高發射機系統的功率容量、效率和頻譜質量。
評論