CN206432232U - 磁集成一体化行波管电源系统 - Google Patents
磁集成一体化行波管电源系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206432232U CN206432232U CN201621386616.8U CN201621386616U CN206432232U CN 206432232 U CN206432232 U CN 206432232U CN 201621386616 U CN201621386616 U CN 201621386616U CN 206432232 U CN206432232 U CN 206432232U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- transformer
- voltage
- winding
- integrated
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种磁集成一体化行波管电源系统，包括变压器、逆变电路、栅极稳压模块与浮动板调制器、灯丝稳压模块、钛泵稳压模块和高压整流模块与高压取样电路，所述变压器为功率集成变压器；所述逆变电路的输入端与外部供电电源电连接，其输出端与变压器的初级绕组电连接，在逆变电路上配置有驱动控制器和辅助电源；所述栅极稳压模块与浮动板调制器由外部提供调制脉冲信号。本实用新型的磁集成一体化行波管电源系统，将传统的各分电源逆变电路和变压器结合在一起，采用一个逆变电路和一只变压器，变压器的次级绕组采用多组绕组输出，以有效降低单个行波管放大器所占的横截面积尺寸，满足有源相控阵体制对于功率放大器小体积尺寸的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及微波真空电子器件领域，具体的说是涉及一种磁集成一体化行波管电源系统。
背景技术
行波管放大器广泛应用于雷达、通讯、电子战等电子装备中。传统的行波管电源系统(详见图1)是按照各极电源的功能来进行划分的，各极电源相对独立；各极电源单独调试好后再组装在一起形成行波管的供电电源，行波管放大器的基本工作原理，是利用阴极发射出来的直流电子注与电磁场发生相互作用，电子注产生群聚现象并进行能量交换，将电子直流能量转化为高频微波能量进行输出，形成信号放大器的功能。相比于固态微波放大器，行波管放大器不仅具有大功率、宽频带、高效率、高增益等优点，且具有电源各模块功能划分明确、电源可独立控制、便于调试测试等特点，在很多场合下是固态微波放大器所无法替代的；但传统行波管电源系统的缺点也很明显如空间利用率相对较低、连线较多、绝缘处理难度大、器件相对较多等。
随着雷达、电子战等电子系统不断向多功能化、一体化和模块化方向发展，要求雷达末级功率放大器能够实现小型、紧凑、阵列的特点。尤其是有源相控阵雷达，由于具有一些特殊优点而得到了迅速发展，成为当前雷达、干扰等电子系统的主流发展趋势。在相控阵雷达中，为避免栅瓣的出现，有源相控阵的单个天线振源尺寸要求小于工作频率的半波长，传统的行波管等电真空器件在尺寸上已经超过，很难满足该体制的应用要求。
实用新型内容
为了实现行波管电源系统的小型、紧凑和集成化，便于其在有源相控阵雷达中的应用，本实用新型的目的是提供一种磁集成一体化行波管电源系统，本行波管电源系统，将传统的各分电源逆变电路和变压器结合在一起，采用一个逆变电路和一只变压器，变压器次极采用多组绕组输出，以有效降低单个行波管放大器所占的横截面积尺寸，满足有源相控阵体制对于功率放大器小体积尺寸的要求。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种磁集成一体化行波管电源系统，包括变压器、逆变电路、栅极稳压模块与浮动板调制器、灯丝稳压模块、钛泵稳压模块和高压整流模块与高压取样电路，所述变压器为功率集成变压器，变压器包括初级绕组和次级绕组；所述逆变电路的输入端与外部供电电源电连接，其输出端与变压器的初级绕组电连接，在逆变电路上配置有驱动控制器和辅助电源，其驱动控制器通过导线分别与逆变电路及辅助电源电连接，其辅助电源的输入端与外部供电电源电连接；所述栅极稳压模块与浮动板调制器由外部提供调制脉冲信号，由变压器的次级绕组提供电能，其输出端与行波管电连接；所述灯丝稳压模块由变压器的次级绕组提供电能，其输出端与行波管电连接；所述钛泵稳压模块由变压器的次级绕组提供电能，其输出端与行波管电连接；所述高压整流模块与高压取样电路由变压器的次级绕组提供电能，其输出端与行波管电连接，其采样线路通过导线与驱动控制器电连接。
进一步的，所述变压器设计时按电源输出最大功率计算。
进一步的，所述次级绕组包括栅极截止绕组、栅极导通绕组、辅助电源绕组、灯丝绕组、第二收集极2绕组、第一收集极1绕组、慢波线绕组和钛泵电源绕组。
进一步的，所述驱动控制器的电路中设有变压器初级电流采样回路，驱动放大电路的主芯片为MIC4420，保护电路的芯片为AD系列的高速比较器AD828，基准源采用自动恒温的基准源LM199。
进一步的，所述辅助电源中隔离模块为DC/DC/1W的模块电源，其光纤为高速光纤，其开关管驱动光耦为HCNR3120，其开关管为1000V/1A以上的场效应管，其限流电阻为3W的金属膜电阻器。
进一步的，所述栅极稳压模块与浮动板调制器的栅极截止电源中电阻为3W的金属膜电阻器，电容为1KV/103的瓷片电容器，倍压二极管为BYV26E，稳压二极管为1W的功率稳压二极管。
进一步的，所述灯丝稳压模块的电路中芯片为TPS54560，电感为H125-050-22uH电感，续流二极管为7A以上的肖特基二极管。
进一步的，所述钛泵稳压模块的电路中电阻为3W的金属膜电阻器，倍压二极管为BYV26E，倍压电容为2KV/102的高压瓷片电容。
进一步的，所述高压整流模块与高压取样电路的高压倍压整流电路中高压倍压二极管为1N6515型的高压二极管；栅极导通电源中电阻为3W的金属膜电阻器，倍压电容为1KV/103的瓷片电容器；倍压二极管为BYV26E；稳压二极管为1W的功率稳压二极管；调整管为500V的三极管KSE13004。
有益效果：
本实用新型的磁集成一体化行波管电源系统，将传统的各分电源逆变电路和变压器结合在一起，采用一个逆变电路和一只变压器，变压器的次级绕组采用多组绕组输出，以有效降低单个行波管放大器所占的横截面积尺寸，满足有源相控阵体制对于功率放大器小体积尺寸的要求。本行波管电源系统的最大输出功率800W，平均功率输出功率达到160W，阴极电压高达到20kV左右，为有源相控阵雷达体制、电子战等电子系统的发展提供了一种符合体积要求的功率放大器件。
附图说明
图1是传统的行波管电源系统的框图；
图2是本实用新型磁集成一体化行波管电源系统的框图；
图3是本实用新型变压器的示意图；
图中标号：100、变压器；110、初级绕组；120、次级绕组；121、栅极截止绕组；122、栅极导通绕组；123、辅助电源绕组；124、灯丝绕组；125、收集极2绕组；126、收集极1绕组；127、慢波线绕组；128、钛泵电源绕组；200、逆变电路；210、驱动控制器；220、辅助电源；300、栅极稳压模块与浮动板调制器；400、灯丝稳压模块；500、钛泵稳压模块；600、高压整流模块与高压取样电路；700、行波管。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
参见图2和图3，本实用新型的磁集成一体化行波管电源系统，包括变压器100、逆变电路200、栅极稳压模块与浮动板调制器300、灯丝稳压模块400、钛泵稳压模块500和高压整流模块与高压取样电路600，所述变压器100为功率集成变压器，变压器100包括初级绕组110和次级绕组120，其次级绕组120采用多组绕组输出；所述逆变电路200的输入端与外部供电电源电连接，其输出端与变压器100的初级绕组110电连接，在逆变电路200上配置有驱动控制器210和辅助电源220，其驱动控制器210通过导线分别与逆变电路200及辅助电源220电连接，其辅助电源220的输入端与外部供电电源电连接；所述栅极稳压模块与浮动板调制器300由外部提供调制脉冲信号，由变压器100的次级绕组120提供电能，其输出端与行波管700电连接；所述灯丝稳压模块400由变压器100的次级绕组120提供电能，其输出端与行波管700电连接；所述钛泵稳压模块500由变压器100的次级绕组120提供电能，其输出端与行波管700电连接；所述高压整流模块与高压取样电路600由变压器100的次级绕组120提供电能，其输出端与行波管700电连接，其采样线路通过导线与驱动控制器210电连接。
所述变压器100设计时按电源输出最大功率计算。
所述次级绕组120包括栅极截止绕组121、栅极导通绕组122、辅助电源绕组123、灯丝绕组124、收集极2绕组125、收集极1绕组126、慢波线绕组127和钛泵电源绕组128；收集极2绕组125的输出电压为20％UK(电压相对于阴极)电流为Imax：100mA，由于采用的串联馈电方式，收集极2绕组125需要提供的电流为收集极2绕组125电流加收集极1绕组126电流加慢波线绕组127电流。
为了保证产品的可靠性在对电路器件进行选择时必须选择适合的器件并留有一定的余量，所述驱动控制器210的电路中设有变压器100初级电流采样回路，驱动放大电路的主芯片为MIC4420，保护电路的芯片为AD系列的高速比较器AD828，基准源采用自动恒温的基准源LM199。
由于辅助电源220有功率小、体积要求小、可靠性要求高等特点，因此所述辅助电源220中隔离模块为DC/DC/1W的模块电源，其光纤为高速光纤(通常为4M以上)，其开关管驱动光耦为HCNR3120，其开关管为1000V/1A以上的场效应管，其限流电阻为3W的金属膜电阻器。
由于栅极截止电源是保证行波管700有效截止输出的控制电源，因此所述栅极稳压模块与浮动板调制器300的栅极截止电源中电阻为3W的金属膜电阻器，电容为1KV/103的瓷片电容器，倍压二极管为BYV26E，稳压二极管为1W的功率稳压二极管。
由于灯丝绕组124输出的高频电压经过全桥整流后得到12～20V的直流电压，此直流电压经过Buck电路降压稳压后得到所需要的灯丝电压，因此所述灯丝稳压模块400的电路中芯片为TPS54560，电感为H125-050-22uH电感，续流二极管为7A以上的肖特基二极管。
由于所述钛泵稳压模块500精度要求低而且工作电流小，因此不对其进行稳压处理，在钛泵稳压模块500的电路中电阻为3W的金属膜电阻器，倍压二极管为BYV26E，倍压电容为2KV/102的高压瓷片电容。
由于高压倍压整流电路中倍压二极管与倍压电容是关键器件，它们的性能直接影响倍压效果和电路的可靠性，因此所述高压整流模块与高压取样电路600的高压倍压整流电路中倍压二极管为1N6515型的高压二极管；栅极导通电源中电阻为3W的金属膜电阻器，倍压电容为1KV/103的瓷片电容器；倍压二极管为BYV26E；稳压二极管为1W的功率稳压二极管；调整管为500V的三极管KSE13004。
上述仅为本实用新型的一种实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改等同替换和改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种磁集成一体化行波管电源系统，其特征在于：所述系统包括变压器、逆变电路、栅极稳压模块与浮动板调制器、灯丝稳压模块、钛泵稳压模块和高压整流模块与高压取样电路；所述变压器为功率集成变压器，变压器包括初级绕组和次级绕组，其次级绕组采用多组绕组输出；所述逆变电路的输入端与外部供电电源电连接，其输出端与变压器的初级绕组电连接，在逆变电路上配置有驱动控制器和辅助电源，其驱动控制器通过导线分别与逆变电路及辅助电源电连接，其辅助电源的输入端与外部供电电源电连接；所述栅极稳压模块与浮动板调制器由外部提供调制脉冲信号，由变压器的次级绕组提供电能，其输出端与行波管电连接；所述灯丝稳压模块由变压器的次级绕组提供电能，其输出端与行波管电连接；所述钛泵稳压模块由变压器的次级绕组提供电能，其输出端与行波管电连接；所述高压整流模块与高压取样电路由变压器的次级绕组提供电能，其输出端与行波管电连接，其采样线路通过导线与驱动控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的磁集成一体化行波管电源系统，其特征在于：所述变压器在设计时按电源输出最大功率进行计算。
3.根据权利要求1所述的磁集成一体化行波管电源系统，其特征在于：所述次级绕组包括栅极截止绕组、栅极导通绕组、辅助电源绕组、灯丝绕组、第二收集极2绕组、第一收集极1绕组、慢波线绕组和钛泵电源绕组。
4.根据权利要求1所述的磁集成一体化行波管电源系统，其特征在于：所述驱动控制器的电路中设有变压器初级电流采样回路，驱动放大电路的主芯片为MIC4420，保护电路的芯片为AD系列的高速比较器AD828，基准源采用自动恒温的基准源LM199。
5.根据权利要求1所述的磁集成一体化行波管电源系统，其特征在于：所述辅助电源中隔离模块为DC/DC/1W的模块电源，其光纤为高速光纤，其开关管驱动光耦为HCNR3120，其开关管为1000V/1A以上的场效应管，其限流电阻为3W的金属膜电阻器。
6.根据权利要求1所述的磁集成一体化行波管电源系统，其特征在于：所述栅极稳压模块与浮动板调制器的栅极截止电源中电阻为3W的金属膜电阻器，电容为1KV/103的瓷片电容器，倍压二极管为BYV26E，稳压二极管为1W的功率稳压二极管。
7.根据权利要求1所述的磁集成一体化行波管电源系统，其特征在于：所述灯丝稳压模块的电路中芯片为TPS54560，电感为H125-050-22uH电感，续流二极管为7A以上的肖特基二极管。
8.根据权利要求1所述的磁集成一体化行波管电源系统，其特征在于：所述钛泵稳压模块的电路中电阻为3W的金属膜电阻器，倍压二极管为BYV26E，倍压电容为2KV/102的高压瓷片电容。
9.根据权利要求1所述的磁集成一体化行波管电源系统，其特征在于：所述高压整流模块与高压取样电路的高压倍压整流电路中高压倍压二极管为1N6515型的高压二极管；栅极导通电源中电阻为3W的金属膜电阻器，倍压电容为1KV/103的瓷片电容器；倍压二极管为BYV26E；稳压二极管为1W的功率稳压二极管；调整管为500V的三极管KSE13004。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621386616.8U CN206432232U (zh) | 2016-12-16 | 2016-12-16 | 磁集成一体化行波管电源系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621386616.8U CN206432232U (zh) | 2016-12-16 | 2016-12-16 | 磁集成一体化行波管电源系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206432232U true CN206432232U (zh) | 2017-08-22 |
Family
ID=59587625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201621386616.8U Active CN206432232U (zh) | 2016-12-16 | 2016-12-16 | 磁集成一体化行波管电源系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206432232U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108493084A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-04 | 中国人民解放军海军航空大学 | 一种栅控行波管阴极老炼激活系统及方法 |
| CN109302065A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-02-01 | 合肥雷科电子科技有限公司 | 一种毫米波行波管mpm电源模块 |
| CN110994999A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-10 | 北京无线电测量研究所 | 一种用于太赫兹行波管的高压电源装置 |
| CN115313847A (zh) * | 2022-08-24 | 2022-11-08 | 四川杰诺创科技有限公司 | 一种电磁兼容的毫米波发射机高压电源及其产生方法 |
-
2016
- 2016-12-16 CN CN201621386616.8U patent/CN206432232U/zh active Active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108493084A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-04 | 中国人民解放军海军航空大学 | 一种栅控行波管阴极老炼激活系统及方法 |
| CN109302065A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-02-01 | 合肥雷科电子科技有限公司 | 一种毫米波行波管mpm电源模块 |
| CN110994999A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-10 | 北京无线电测量研究所 | 一种用于太赫兹行波管的高压电源装置 |
| CN115313847A (zh) * | 2022-08-24 | 2022-11-08 | 四川杰诺创科技有限公司 | 一种电磁兼容的毫米波发射机高压电源及其产生方法 |
| CN115313847B (zh) * | 2022-08-24 | 2024-01-30 | 四川杰诺创科技有限公司 | 一种电磁兼容的毫米波发射机高压电源及其产生方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN206432232U (zh) | 磁集成一体化行波管电源系统 | |
| CN201365204Y (zh) | 基于llc串联谐振的单级单相ac-dc变换器 | |
| CN107896059B (zh) | 基于交错并联的电容钳位型高增益升压变换器 | |
| CN111371316B (zh) | 一种基于耦合电感的零输入纹波高增益直流变换器 | |
| CN113098271B (zh) | 基于开关电容的高增益三端口dc-dc变换器 | |
| CN109217670A (zh) | 一种新能源系统及其z源dc-dc变换器 | |
| CN109327135A (zh) | 一种新能源系统及其准z源开关电容变换器 | |
| CN112994449B (zh) | 三态谐振开关电容功率变换器及其控制方法 | |
| WO2024066495A1 (zh) | 一种利用辅助绕组实现Flyblack开关电源ZVS的电路 | |
| KR20220136104A (ko) | 저이득 무선 전력 전송 시스템의 정류기 | |
| CN106936300A (zh) | 一种非隔离型低输入电流纹波高效高增益dc_dc变换器 | |
| Wang et al. | High efficiency high step-up isolated dc-dc converter for photovoltaic applications | |
| CN216599417U (zh) | 一种级联开关电容耦合电感高增益dc-dc变换器 | |
| CN108768172B (zh) | 一种输入电流连续的高增益升压变换器 | |
| CN110504836A (zh) | 基于STC电路与谐振Buck电路的降压变换器 | |
| US20230155490A1 (en) | Biphasic dickson switched capacitor converters with zero voltage switching | |
| CN116365878A (zh) | 应用于直流微电网系统的高升压软开关直流变换器 | |
| CN113410990B (zh) | 一种高效率高增益准z源软开关dc-dc变换器 | |
| CN213461542U (zh) | 非同步的适用宽占空比的buck变换器、电路和设备 | |
| CN210246608U (zh) | 一种反激电路 | |
| CN112054672A (zh) | 一种集成开关电容和y源网络的dc-dc高电压增益变换器 | |
| CN201887661U (zh) | 一种电磁炉用开关电源及其高频互感器 | |
| CN111371195A (zh) | 一种用于lcc-s无线电能传输系统的电力变换电路 | |
| CN218335983U (zh) | 一种电流互感器耦合驱动信号的触发电路 | |
| CN218526237U (zh) | 一种升降压变换电路及开关电源 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |