RU2343613C1 - Power-supply system for radiolocation station - Google Patents
Power-supply system for radiolocation station Download PDFInfo
- Publication number
- RU2343613C1 RU2343613C1 RU2007145887/09A RU2007145887A RU2343613C1 RU 2343613 C1 RU2343613 C1 RU 2343613C1 RU 2007145887/09 A RU2007145887/09 A RU 2007145887/09A RU 2007145887 A RU2007145887 A RU 2007145887A RU 2343613 C1 RU2343613 C1 RU 2343613C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- converters
- voltage
- inputs
- power
- outputs
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Решение относится к системам электропитания радиолокационных станций (РЛС).The solution relates to power systems for radar stations.
Высокие тактико-технические и эксплуатационные требования, предъявляемые к современным РЛС, привели к необходимости разработки и создания нового поколения РЛС. Следствием этого явилась необходимость создания новой системы электропитания с полупроводниковыми преобразователями.High tactical, technical and operational requirements for modern radars have led to the need to develop and create a new generation of radars. The consequence of this was the need to create a new power supply system with semiconductor converters.
Известна система электропитания РЛС [1], состоящая из основного и резервного дизель-агрегатов, ввода внешней сети, выходы которых подключены к трем входам силового щита, выход которого подключен к первому входу защитно-распределительного блока, напряжение с которого подается на передающее устройство (ПУ), приемное устройство, аппаратуру РЛС и привод вращения антенно-мачтового устройства (АМУ), введены: выпрямитель ПУ, первые, вторые, третьи преобразователи типа DC-DC, преобразующие постоянное напряжение в постоянное, понижающий автотрансформатор, четвертые преобразователи типа AC-DC, преобразующие переменное напряжение в постоянное, пятый преобразователь типа АС-АС, преобразующий переменное напряжение в переменное, шестой преобразователь типа AC-DC, преобразующий переменное напряжение в постоянное, и аккумулятор. Выход защитно-распределительного блока соединен с входом выпрямителя ПУ, с входом понижающего автотрансформатора, с входом пятого преобразователя, с входом шестого преобразователя. Выход выпрямителя ПУ соединен с входами первых и вторых преобразователей, выход понижающего автотрансформатора соединен с входом четвертых преобразователей, выход пятого преобразователя соединен с вентильным электродвигателем привода вращения АМУ, выход шестого преобразователя соединен с входом аккумулятора. Выход первых преобразователей соединен с промежуточными широкополосными усилителями ПУ, выход вторых преобразователей соединен с мощными усилителями ПУ и с входом третьих преобразователей, выход которых соединен с приемными устройствами. Выход четвертых преобразователей соединен с аппаратурой РЛС. Выход шестого преобразователя соединен с входом аккумулятора, выход которого соединен со вторым входом защитно-распределительного блока и с электронно-вычислительной машиной.A known radar power supply system [1], consisting of the main and backup diesel units, input of an external network, the outputs of which are connected to three inputs of the power board, the output of which is connected to the first input of the protective distribution block, the voltage from which is supplied to the transmitting device (PU ), a receiving device, radar equipment and a rotation drive of the antenna mast device (AMU), are introduced: a rectifier PU, first, second, third converters of the DC-DC type, converting a constant voltage to a constant, lowering the autotransformer a mator, fourth AC-DC converters that convert AC to DC, a fifth AC-AC converter that converts AC to AC, a sixth AC-DC converter that converts AC to DC, and a battery. The output of the protective distribution block is connected to the input of the PU rectifier, with the input of the step-down autotransformer, with the input of the fifth converter, with the input of the sixth converter. The output of the PU rectifier is connected to the inputs of the first and second converters, the output of the step-down autotransformer is connected to the input of the fourth converters, the output of the fifth converter is connected to the AMU rotation drive motor, the output of the sixth converter is connected to the battery input. The output of the first converters is connected to intermediate broadband amplifiers of the PU, the output of the second converters is connected to powerful amplifiers of the PU and to the input of the third converters, the output of which is connected to the receiving devices. The output of the fourth converters is connected to the radar equipment. The output of the sixth converter is connected to the input of the battery, the output of which is connected to the second input of the protective distribution unit and to the electronic computer.
Недостаток этой системы электропитания РЛС заключается в том, что аппаратура РЛС питается от последовательно включенных трехфазного автотрансформатора и AC-DC преобразователей.The disadvantage of this radar power supply system is that the radar equipment is powered by a three-phase autotransformer and AC-DC converters connected in series.
Трехфазный автотрансформатор 380/220 В, 50 Гц имеет большую массу. При мощности нагрузки 6 кВт его масса равна 50 кг. При выходе из строя этого автотрансформатора прекращается работа всей аппаратуры РЛС, что снижает ее надежность.The three-phase autotransformer 380/220 V, 50 Hz has a large mass. With a load power of 6 kW, its mass is 50 kg. When this autotransformer fails, the operation of all radar equipment ceases, which reduces its reliability.
Установленные преобразователи AC-DC преобразуют переменное однофазное напряжение 220 В, 50 Гц в постоянное напряжение 5, 6, 12, 15, 27 В.The installed AC-DC converters convert an alternating single-phase voltage of 220 V, 50 Hz to a constant voltage of 5, 6, 12, 15, 27 V.
В качестве базовой здесь используется схема обратноходового преобразователя с несколькими выходами различного напряжения и суммарной выходной мощностью 30…50 Вт при массе 2,5 кг.Here, a flyback converter circuit with several outputs of different voltages and a total output power of 30 ... 50 W with a mass of 2.5 kg is used here.
При формировании входного постоянного напряжения 300 В в постоянное напряжение 5 В коэффициент трансформации импульсного трансформатора должен быть равен 60. При таком большом коэффициенте трансформации имеет место большая величина индуктивности рассеяния. Следовательно, при коммутации силового транзистора на нем возникают большие перенапряжения. Для обеспечения работы коммутирующего транзистора обратноходового преобразователя требуется установка сложных защитных цепей, что обуславливает большие потери мощности и снижение КПД [2].When forming an input DC voltage of 300 V into a DC voltage of 5 V, the transformation coefficient of a pulse transformer should be 60. With such a large transformation coefficient, a large value of the leakage inductance takes place. Therefore, when switching a power transistor, large overvoltages occur on it. To ensure the operation of the switching transistor of the flyback converter, the installation of complex protective circuits is required, which leads to large power losses and reduced efficiency [2].
Наиболее мощный выход преобразователя стабилизирован по напряжению. Поскольку остальные выходы преобразователя не стабилизированы, в схему введены линейные стабилизаторы. Такие AC-DC преобразователи имеют довольно низкий КПД - 0,5…0,7.The most powerful converter output is voltage stabilized. Since the other outputs of the converter are not stabilized, linear stabilizers are introduced into the circuit. Such AC-DC converters have a rather low efficiency - 0.5 ... 0.7.
После входного выпрямителя преобразователя с однофазным электропитанием 220 В, 50 Гц и мощности нагрузки до 100 Вт устанавливается конденсатор входного фильтра емкостью 200…300 мкФ. Это приводит к высокому содержанию гармоник в потребляемом токе и соответственному снижению коэффициента мощности до величины 0,5…0,7 [3]. Улучшение гармонического состава потребляемого тока может быть получено при использовании активных корректоров коэффициента мощности, позволяющих получить коэффициент мощности 0,99.After the input rectifier of the converter with a single-phase power supply of 220 V, 50 Hz and a load power of up to 100 W, an input filter capacitor with a capacity of 200 ... 300 μF is installed. This leads to a high content of harmonics in the consumed current and a corresponding decrease in power factor to a value of 0.5 ... 0.7 [3]. An improvement in the harmonic composition of the consumed current can be obtained by using active power factor correctors, which make it possible to obtain a power factor of 0.99.
Однако установка корректоров коэффициента мощности для преобразователей мощностью до 50 Вт нерациональна, поскольку приводит к относительно большому увеличению их массогабаритных показателей, снижению надежности.However, the installation of power factor correctors for converters with a power of up to 50 W is irrational, since it leads to a relatively large increase in their overall dimensions and reliability.
При суммарной мощности AC-DC преобразователей, осуществляющих электропитание аппаратуры РЛС 5…6 кВт, происходит значительное искажение формы потребляемого системой электропитания РЛС тока по первичной сети и, следовательно, снижение коэффициента мощности всей системы электропитания РЛС.With the total power of AC-DC converters supplying power to the radar equipment 5 ... 6 kW, there is a significant distortion of the shape of the current consumed by the radar power supply system over the primary network and, consequently, a decrease in the power factor of the entire radar power supply system.
Недостатком применения таких AC-DC преобразователей является то, что они располагаются во всех отсеках стоек (шкафов) непосредственно у питаемой ими аппаратуры. При регулировке и наладке аппаратуры возникает опасность подачи высокого напряжения 220 В на низковольтные цепи, что вызывает выход из строя низковольтной аппаратуры и снижает надежность электропитания РЛС. Кроме того, имеет место опасность соприкосновения регулировщиков и наладчиков с высоким напряжением 220 В при регулировке и наладке аппаратуры РЛС, что снижает электробезопасность.The disadvantage of using such AC-DC converters is that they are located in all compartments of the racks (cabinets) directly at the equipment they feed. When adjusting and adjusting the equipment, there is a danger of supplying a high voltage of 220 V to low-voltage circuits, which causes the failure of low-voltage equipment and reduces the reliability of the radar power supply. In addition, there is a danger of contact between regulators and adjusters with a high voltage of 220 V when adjusting and adjusting radar equipment, which reduces electrical safety.
Поскольку рассматриваемые AC-DC преобразователи разрабатываются для электропитания конкретной аппаратуры, для определенного изделия, затруднительно применение этих преобразователей в других изделиях, что снижает возможность их унификации. Другим недостатком рассматриваемой системы электропитания является то, что для питания передающих устройств используются преобразователи типа DC-DC. Для обеспечения работы таких преобразователей необходимы внешние выпрямители для преобразования трехфазного напряжения 380 В, 50 Гц в постоянное 500 В. Однако конструктивные особенности АМУ не всегда позволяют установить такие выпрямители. Это ограничивает область применения рассматриваемой системы электропитания. Кроме того, при выходе из строя в схеме прототипа выпрямителя питающего DC-DC преобразователи, все передающие устройства теряют работоспособность. Это снижает надежность системы электропитания.Since the AC-DC converters in question are designed to power specific equipment, for a particular product, it is difficult to use these converters in other products, which reduces the possibility of their unification. Another disadvantage of the considered power supply system is that DC-DC converters are used to power the transmitting devices. To ensure the operation of such converters, external rectifiers are needed to convert a three-phase voltage of 380 V, 50 Hz to a constant 500 V. However, the design features of the AMU do not always allow the installation of such rectifiers. This limits the scope of the power system in question. In addition, in the event of a failure in the prototype rectifier circuit supplying DC-DC converters, all transmitting devices lose their functionality. This reduces the reliability of the power system.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является система электропитания радиолокационной станции [4], состоящая из ввода внешней сети, подключенного к входу защитно-распределительного блока, первых преобразователей, питающих передающее устройство, второго преобразователя, питающего привод вращения АМУ, третьего преобразователя, подключенного к аккумулятору, питающему ЭВМ, четвертых и пятых прямоходовых преобразователей, питающих аппаратуру РЛС, где входы первых, второго, третьего и пятых преобразователей подключены к выходам защитно-распределительного блока, использованы первые преобразователи типа AC-DC, преобразующие переменное напряжение в постоянное, четвертые прямоходовые преобразователи типа DC-DC, преобразующие постоянное напряжение в постоянное, и введены пятые прямоходовые преобразователи типа AC-DC, преобразующие переменное напряжение в постоянное, причем входы четвертых преобразователей подключены к выходу пятых, а вход первых и пятых - к выходам защитно-распределительного блока.The closest technical solution adopted for the prototype is the power supply system of the radar station [4], consisting of an external network input connected to the input of the protective distribution block, the first converters supplying the transmitting device, the second converter feeding the rotation drive of the AMU, the third converter, connected to the battery feeding the computer, the fourth and fifth linear converters feeding the radar equipment, where the inputs of the first, second, third and fifth converters are connected The first AC-DC converters, which convert AC to DC, the fourth DC-DC in-line converters, which convert DC to DC, and the fifth AC-DC in-line converters, which convert AC to constant, with the inputs of the fourth converters connected to the output of the fifth, and the input of the first and fifth to the outputs of the protective distribution block.
Введение в систему электропитания РЛС прямоходовых преобразователей указанного типа и включенных по предлагаемой схеме позволяет получить требуемые напряжения для обеспечения работы аппаратуры РЛС, исключить автотрансформатор. При небольших массогабаритных показателях такие преобразователи обеспечивают требуемые выходные параметры. Пятые преобразователи типа AC-DC имеют мощность 0,5…1 кВт и входное трехфазное напряжение 380 В, 50 Гц, что позволяет использовать в их схеме сравнительно простые пассивные корректоры коэффициента мощности, это повышает их коэффициент мощности (практически до 0,95), а за счет улучшения формы потребляемого тока и электромагнитную совместимость. При выходе из строя нескольких первых преобразователей и, следовательно, передающих устройств сохраняется работоспособность РЛС, что повышает надежность системы электропитания.Introduction to the radar power supply system of linear converters of the specified type and included in the proposed scheme allows you to get the required voltage to ensure the operation of the radar equipment, exclude the autotransformer. With small overall dimensions, such converters provide the required output parameters. Fifth AC-DC converters have a power of 0.5 ... 1 kW and an input three-phase voltage of 380 V, 50 Hz, which allows the use of relatively simple passive power factor correctors in their circuit, this increases their power factor (almost to 0.95), and by improving the shape of the current consumption and electromagnetic compatibility. In the event of the failure of the first few converters and, consequently, transmitting devices, the radar is operable, which increases the reliability of the power supply system.
Недостаток системы электропитания прототипа заключается в том, что аппаратура РЛС питается только от последовательно включенных преобразователей типа AC-DC и DC-DC.The disadvantage of the prototype power supply system is that the radar equipment is powered only from series-connected converters such as AC-DC and DC-DC.
Высокие скорости изменения тока и напряжения в цепях МДП-транзисторов преобразователей при их включении приводят к процессу ударного возбуждения. Этот процесс формирования радиопомехи может быть представлен в виде затухающих колебаний. Спектр частот этих колебаний достигает нескольких сотен мегагерц.High rates of change in current and voltage in the circuits of the MOS transistors of the transducers when they are turned on lead to the process of shock excitation. This process of formation of radio interference can be represented in the form of damped oscillations. The frequency spectrum of these oscillations reaches several hundred megahertz.
В современных РЛС используется аппаратура, имеющая низкий порог устойчивости к радиопомехам. В основном это усилители, работающие в линейном режиме. Поступающие на их вход радиопомехи усиливаются и нежелательным образом влияют на работу аппаратуры, что ухудшает технические характеристики РЛС и ограничивает область использования системы электропитания.In modern radars, equipment is used that has a low threshold for immunity to radio interference. These are mainly linear amplifiers. The interference received at their input is amplified and undesirably affects the operation of the equipment, which affects the technical characteristics of the radar and limits the scope of use of the power supply system.
Так при проникновении радиопомех на вход усилителя приемного устройства РЛС ухудшается работа аппаратуры, осуществляющей обработку информации, получаемой от усилителя. Точность определения расстояния до цели в этом случае составляет только 10%. На 10…15% снижается дальность обнаружения цели (5).So when radio interference penetrates the input of the amplifier of the radar receiver, the performance of the equipment that processes the information received from the amplifier deteriorates. The accuracy of determining the distance to the target in this case is only 10%. The range of target detection decreases by 10 ... 15% (5).
В прямоходовых преобразователях принятие мер по уменьшению крутизны фронта тока цепи сток-исток МДП-транзисторов при их включении и установка специальных фильтров уменьшают уровень радиопомех. Однако при этом увеличиваются динамические потери МДП-транзисторов, и, следовательно, примерно на 5% уменьшается КПД преобразователя. Также увеличивается масса и габариты преобразователя.In linear converters, measures to reduce the slope of the current front of the drain-source circuit of MOS transistors when they are turned on and the installation of special filters reduce the level of radio noise. However, this increases the dynamic losses of MOS transistors, and therefore, the converter efficiency decreases by about 5%. The mass and dimensions of the converter also increase.
При воздействии радиопомех на эталонные сигналы значительно увеличивается фазовая нестабильность различных систем. Так на малой высоте неподвижные цели принимаются за подвижные. Ухудшаются технические характеристики РЛС.Under the influence of radio interference on the reference signals, the phase instability of various systems significantly increases. So at low altitude motionless targets are taken for moving ones. Deteriorating radar specifications.
Таким образом, возникает необходимость применения в системе электропитания РЛС источников вторичного электропитания (ИВЭП), которые создают радиопомехи, амплитуда и спектр частот которых ниже порога устойчивости рецепторов помех.Thus, there is a need to use secondary power sources (IVEP) in the radar power supply system, which create radio noise, the amplitude and frequency spectrum of which are lower than the stability threshold of interference receptors.
Для обеспечения качественного электропитания вышеупомянутых систем могут быть использованы ИВЭП, имеющие следующую структурную схему: понижающий однофазный трансформатор, выпрямитель, фильтр, линейный стабилизатор. Однако недостатком таких ИВЭП являются большие масса и габариты. Удельная мощность таких ИВЭП составляет всего 25 Вт/кг. Линейные стабилизаторы имеют довольно низкий КПД. В зависимости от величины мощности и выходного напряжения их КПД равен 0,45…0,6.To ensure high-quality power supply to the above-mentioned systems, IWEPs can be used, having the following structural diagram: step-down single-phase transformer, rectifier, filter, linear stabilizer. However, the disadvantage of such IVEP are the large mass and dimensions. The specific power of such IVEP is only 25 W / kg. Linear stabilizers have a fairly low efficiency. Depending on the magnitude of the power and the output voltage, their efficiency is 0.45 ... 0.6.
Таким образом, применение ИВЭП, выполненных а базе ключевых преобразователей типа AC-DC и DC-DC в системах РЛС, чувствительных к радиопомехам, приводит к ухудшению технических характеристик РЛС, а использование ИВЭП, выполненных а базе линейных стабилизаторов, приводит к уменьшению КПД и ухудшению массогабаритных показателей.Thus, the use of IWEP made on the basis of key converters such as AC-DC and DC-DC in radar systems that are sensitive to radio interference leads to a deterioration of the technical characteristics of the radar, and the use of IWEP made on the basis of linear stabilizers leads to a decrease in efficiency and deterioration weight and size indicators.
Эти недостатки устраняются предлагаемым решением.These shortcomings are eliminated by the proposed solution.
Решается задача совершенствования системы электропитания РЛС и расширения области ее применения.The problem of improving the radar power supply system and expanding the scope of its application is being solved.
Технический результат - повышение КПД, уменьшение массы и габаритов.The technical result is an increase in efficiency, a decrease in weight and dimensions.
Этот технический результат достигается тем, что в системе электропитания РЛС, состоящей из ввода внешней сети, подключенного к входу защитно-распределительного блока, первых преобразователей, питающих передающее устройство, второго преобразователя, питающего привод вращения АМУ, третьего преобразователя, подключенного к аккумулятору, питающему ЭВМ, четвертых и пятых прямоходовых преобразователей, питающих аппаратуру РЛС, где входы первых, второго, третьего и пятых преобразователей подключены к выходам защитно-распределительного блока, а входы четвертых преобразователей подключены к выходам пятых, введены шестые резонансные преобразователи, преобразующие переменное напряжение в постоянное, седьмые резонансные преобразователи, преобразующие постоянное напряжение в постоянное и питающие приемное устройство, восьмые резонансные преобразователи, преобразующие постоянное напряжение в постоянное и питающие формирователь эталонных сигналов, входы шестых преобразователей подключены к выходам защитно-распределительного блока, входы седьмых и восьмых преобразователей - к выходам шестых преобразователей.This technical result is achieved by the fact that in the radar power supply system consisting of an external network input connected to the input of the protective distribution unit, the first converters supplying the transmitting device, the second converter supplying the AMU rotation drive, the third converter connected to the battery supplying the computer , fourth and fifth linear converters feeding radar equipment, where the inputs of the first, second, third and fifth converters are connected to the outputs of the protective and distribution unit a, and the inputs of the fourth converters are connected to the outputs of the fifth, the sixth resonant converters are introduced, converting the alternating voltage to direct, the seventh resonant converters converting the constant voltage to direct and supplying the receiving device, the eighth resonant converters converting the constant voltage into constant and supplying the signal generator , the inputs of the sixth converters are connected to the outputs of the protective distribution block, the inputs of the seventh and eighth converters her - to the outputs of the sixth converters.
Резонансные преобразователи практически не генерируют помех, т.к. коммутация МДП-транзисторов их силовых цепей происходит при нулевом напряжении сток-исток и при отсутствии тока в цепи сток-исток. Отсутствуют высокие скорости изменения тока и напряжения в цепях МДП-транзисторов. В период их проводимости в цепи сток-исток протекает ток синусоидальной формы. Обеспечение электромагнитной совместимости системы электропитания и аппаратуры РЛС позволяет повысить точность определения расстояния до цели и увеличить дальность обнаружения цели на 10-15%, т.е. улучшить технические характеристики РЛС.Resonant converters practically do not generate interference, because MIS transistors switching their power circuits occurs at zero drain-source voltage and in the absence of current in the drain-source circuit. There are no high rates of change in current and voltage in the circuits of MOS transistors. During the period of their conductivity, a sinusoidal current flows in the drain-source circuit. Ensuring electromagnetic compatibility of the power supply system and radar equipment can improve the accuracy of determining the distance to the target and increase the detection range of the target by 10-15%, i.e. improve radar specifications.
При такой коммутации МДП-транзисторов значительно снижаются их динамические потери, что повышает КПД преобразователя до 0,95.With this switching of MOS transistors, their dynamic losses are significantly reduced, which increases the efficiency of the converter to 0.95.
Удельная мощность ИВЭП, выполненных на базе резонансных преобразователей, соизмерима с удельной мощностью прямоходовых преобразователей. На чертеже представлена предлагаемая схема системы электропитания РЛС. Приняты следующие обозначения:The specific power of IVEP, based on resonant converters, is comparable with the specific power of linear converters. The drawing shows the proposed circuit power system radar. The following notation is accepted:
1 - ввод внешней сети;1 - input of an external network;
2 - защитно-распределительный блок;2 - protective distribution block;
3 - первые прямоходовые преобразователи типа AC-DC;3 - the first linear AC-DC inverters;
4 - второй прямоходовый преобразователь типа АС-АС;4 - second forward-flow transducer type AC-AC;
5 - третий прямоходовый преобразователь типа AC-DC;5 - the third linear converter type AC-DC;
6 - аккумулятор;6 - battery;
7 - четвертые прямоходовые преобразователи типа DC-DC;7 - fourth linear converters type DC-DC;
8 - пятые прямоходовые преобразователи типа AC-DC;8 - fifth linear converters type AC-DC;
9, 10, 11 - шестые, седьмые, восьмые резонансные преобразователи.9, 10, 11 - sixth, seventh, eighth resonant converters.
Предлагаемая система электропитания РЛС состоит из ввода внешней сети 1, подключенного к входу защитно-распределительного блока 2, первых прямоходовых преобразователей 3 типа AC-DC, питающих передающее устройство, второго прямоходового преобразователя 4 типа АС-АС, питающего привод вращения АМУ, третьего прямоходового преобразователя 5 типа AC-DC, подключенного к аккумулятору 6, питающему ЭВМ, последовательно включенных четвертых 7 прямоходовых типа DC-DC и пятых 8 прямоходовых преобразователей типа AC-DC, питающих аппаратуру РЛС. Входы первых 3, второго 4, третьего 5 и пятого 8 преобразователей подключены к выходам защитно-распределительного блока 2, а входы четвертых 7 преобразователей подключены к выходам пятых 8. Введены шестые резонансные преобразователи 9, седьмые резонансные преобразователи 10, питающие приемное устройство, и восьмые резонансные преобразователи 11, питающие формирователь эталонных сигналов, входы шестых резонансных преобразователей 9 подключены к выходам защитно-распределительного блока 2, входы седьмых 10 и восьмых 11 резонансных преобразователей - к выходам шестых резонансных преобразователей 9.The proposed radar power supply system consists of an external network input 1 connected to the input of the protective distribution unit 2, the first direct-drive converters 3 of the AC-DC type, supplying the transmitting device, the second direct-drive converter 4 of the AC-AC type, which feeds the AMU rotation drive, the third direct-drive converter 5 type AC-DC connected to the battery 6, feeding the computer, sequentially connected fourth 7 forward-type DC-DC type and fifth fifth straight-line converter type AC-DC, powering the radar equipment. The inputs of the first 3, second 4, third 5 and fifth 8 converters are connected to the outputs of the protective distribution unit 2, and the inputs of the fourth 7 converters are connected to the outputs of the fifth 8. Introduced the sixth resonant transducers 9, the seventh resonant transducers 10 that feed the receiving device, and the eighth resonant converters 11 supplying the driver of the reference signals, the inputs of the sixth resonant converters 9 are connected to the outputs of the protective distribution unit 2, the inputs of the seventh 10 and eighth 11 resonant converters her - to the outputs of the sixth resonant transducers 9.
Система электропитания РЛС работает следующим образом.The power system of the radar operates as follows.
При подаче трехфазного напряжения 380 В, 50 Гц на ввод внешней сети 1 трехфазное напряжение подается на вход защитно-распределительного блока 2 и далее на другие элементы электропитания, обеспечивая защиту этих цепей от токов короткого замыкания.When applying a three-phase voltage of 380 V, 50 Hz to the input of an external network 1, the three-phase voltage is supplied to the input of the protective distribution block 2 and then to other power elements, providing protection of these circuits from short-circuit currents.
При подаче трехфазного напряжения 380 В, 50 Гц на преобразователь 5 начинается подзарядка аккумулятора 6 и включается ЭВМ, которая осуществляет дальнейшее управление РЛС.When applying a three-phase voltage of 380 V, 50 Hz to the converter 5, charging of the battery 6 begins and the computer is turned on, which carries out further control of the radar.
Электропитание ЭВМ осуществляется постоянным напряжением 26 В. При уменьшении или увеличении напряжения 380 В на входе преобразователя 5 напряжение, подаваемое на ЭВМ, практически не изменяется из-за наличия аккумулятора 6. При аварийном отключении напряжения 380 В электропитание ЭВМ осуществляется от аккумулятора 6 в течение установленного времени, по истечении которого происходит отключение ЭВМ. В результате отключения не происходит сброса информации, перерыва выдачи информации и выхода ЭВМ из строя, что повышает надежность системы электропитания.The computer is powered by a constant voltage of 26 V. When the voltage of 380 V decreases or increases at the input of the converter 5, the voltage supplied to the computer remains almost unchanged due to the presence of battery 6. When the voltage is 380 V is switched off accidentally, the computer is supplied with power from battery 6 for the duration of time after which the computer shuts down. As a result of the shutdown, there is no reset of information, interruption in the issuance of information and computer failure, which increases the reliability of the power supply system.
При подаче трехфазного напряжения 380 В, 50 Гц на входы преобразователей 3 формируется постоянное напряжение 28 В, которое с выходов преобразователей 3 подается на передающие устройства. Преобразователи 3 выполнены на базе однотактного, прямоходового преобразователя без размагничивающей обмотки с одним коммутирующим транзистором. Их суммарная мощность 15 кВт.When applying a three-phase voltage of 380 V, 50 Hz to the inputs of the converters 3, a constant voltage of 28 V is formed, which is supplied from the outputs of the converters 3 to the transmitting devices. The converters 3 are made on the basis of a single-cycle, linear converter without a demagnetizing winding with one switching transistor. Their total power is 15 kW.
При подаче трехфазного напряжения 380 В, 50 Гц на вход преобразователя 4 осуществляется вращение вентильного электродвигателя привода АМУ. Преобразователь 4 при помощи транзисторов обеспечивает бесконтактное переключение обмоток вентильного двигателя мощностью 10 кВт, требуемые пусковые и переходные режимы (переход с одной скорости вращения на другую) скорости вращения, высокую надежность.When a three-phase voltage of 380 V, 50 Hz is supplied to the input of the converter 4, the AMU drive electric motor rotates. Converter 4 using transistors provides non-contact switching of the windings of a valve motor with a power of 10 kW, the required starting and transient modes (switching from one rotation speed to another) rotation speed, high reliability.
При подаче трехфазного напряжение 380 В, 50 Гц на вход преобразователей 8 с их выхода постоянное напряжение 27 В поступает на входы преобразователей 7. Эти преобразователи формируют на выходе требуемые постоянные напряжения 5, 6, 12, 15, 27 В. Полученным рядом напряжений осуществляется электропитание аппаратуры РЛС.When a three-phase voltage of 380 V, 50 Hz is applied to the input of the converters 8, a constant voltage of 27 V is supplied to the inputs of the converters 7 from their output. These converters generate the required constant voltages of 5, 6, 12, 15, 27 V at the output. radar equipment.
При мощности прямоходовых преобразователей около 1,2 кВт их масса достигает 3,6 кг, а КПД 0,9. При трехфазном входном напряжении 380 В преобразователя 8 в индуктивно-емкостном фильтре входного выпрямителя его коэффициент мощности достигает 0,95. Индуктивность входного фильтра является пассивным корректором коэффициента мощности. Активный корректор коэффициента мощности здесь не требуется. Это повышает надежность преобразователя.With the power of linear converters about 1.2 kW, their mass reaches 3.6 kg, and the efficiency is 0.9. With a three-phase input voltage of 380 V of the converter 8 in the inductive-capacitive filter of the input rectifier, its power factor reaches 0.95. The input filter inductance is a passive power factor corrector. An active power factor corrector is not required here. This increases the reliability of the converter.
Преобразователи 8 представляют собой унифицированные модули, разрабатываемые или изготавливаемые специализированными предприятиями. При выходном напряжении 5 В их КПД составляет 0,78.Converters 8 are unified modules developed or manufactured by specialized enterprises. With an output voltage of 5 V, their efficiency is 0.78.
При подаче трехфазного напряжения 380 В, 50 Гц на входы резонансных преобразователей 9 с их выходов постоянное напряжение 27 В поступает на входы резонансных преобразователей 10, 11. С их выходов постоянное напряжение 27 В поступает на входы резонансных преобразователей 10, 11. Резонансные преобразователи 10, 11 формируют на выходе требуемые постоянные напряжения 5, 6, 12, 15, 27 В. Полученным рядом напряжений осуществляется питание аппаратуры РЛС, в состав которой входят линейные усилители, имеющие низкий порог устойчивости к радиопомехам. К такой аппаратуре может быть отнесено приемное устройство и формирователь эталонных сигналов (возбудитель).When applying a three-phase voltage of 380 V, 50 Hz to the inputs of the resonant converters 9 from their outputs, a constant voltage of 27 V is supplied to the inputs of the resonant converters 10, 11. From their outputs, a constant voltage of 27 V is supplied to the inputs of the resonant converters 10, 11. Resonant converters 10, 11 form the required constant voltage 5, 6, 12, 15, 27 V at the output. The obtained series of voltages powers the radar equipment, which includes linear amplifiers having a low threshold for immunity to radio interference. Such equipment may include a receiving device and a shaper of reference signals (pathogen).
Резонансные преобразователи 9, 10, 11 выполняются с частотно-импульсным управлением. Также здесь могут использоваться резонансные преобразователи с широтно-импульсным управлением.Resonance converters 9, 10, 11 are performed with pulse-frequency control. Also, pulse-width controlled resonance converters can be used here.
Поскольку прямоходовые преобразователи 8 и резонансные преобразователи 9 устанавливаются в нижней части стойки (шкафа), а преобразователи 7 и резонансные преобразователи 10, 11 - непосредственно у потребителей, при регулировке исключается возможность подачи высокого напряжения 380 В на низковольтную аппаратуру. Также снижается опасность соприкосновения регулировщиков и наладчиков с высоким напряжением 380 В. Это повышает надежность и электробезопасность системы электропитания.Since linear converters 8 and resonant converters 9 are installed in the lower part of the rack (cabinet), and converters 7 and resonant converters 10, 11 are installed directly at the consumers, the adjustment excludes the possibility of applying a high voltage of 380 V to low-voltage equipment. The danger of contact between regulators and adjusters with a high voltage of 380 V. is also reduced. This increases the reliability and electrical safety of the power supply system.
Таким образом, введение в систему электропитания резонансных преобразователей с выходным напряжением 27 В, к которым подключены резонансные преобразователи с выходным напряжением 5, 6, 12, 15, 27 В, позволяет получить требуемые напряжения для обеспечения работы аппаратуры РЛС, имеющей низкий порог устойчивости к радиопомехам. Расширяется область применения предлагаемой системы электропитания радиолокационной станции, повышается КПД, уменьшается масса элементов упомянутой системы.Thus, the introduction of resonant converters with an output voltage of 27 V into the power supply system, to which resonant converters with an output voltage of 5, 6, 12, 15, 27 V are connected, allows to obtain the required voltages to ensure the operation of radar equipment having a low threshold for immunity to radio interference . The scope of the proposed power supply system of the radar station is expanding, the efficiency is increasing, the mass of elements of the said system is decreasing.
Источники информацииInformation sources
1. «Система электропитания РЛС» / Кириенко В П., Стрелков В.Ф. - Патент РФ на полезную модель №60803, Н02J 3/02, Н02S 9/00, опуб. 27.01.2007.1. “Radar power supply system” / Kiriyenko V. P., Strelkov V.F. - RF patent for utility model No. 60803, Н02J 3/02, Н02S 9/00, publ. 01/27/2007.
2. Сергеев Б.С. Схемотехника функциональных узлов в источниках вторичного электропитания: справочник. М., Радио и связь, 1992 г.2. Sergeev B.S. Circuitry of functional units in secondary power sources: a reference book. M., Radio and Communications, 1992
3. Иванов B.C. и Панфилов Д.И. Компоненты силовой электроники фирмы MOTOROLA. М., 1998.3. Ivanov B.C. and Panfilov D.I. MOTOROLA Power Electronics Components. M., 1998.
4. «Система электропитания радиолокационной станции» / Кириенко ВП., Стрелков В.Ф. - Патент РФ на полезную модель №65695, Н02J 3/02, опуб. 10.08.2007.4. "The power supply system of the radar station" / Kirienko VP., Strelkov V.F. - RF patent for utility model No. 65695, Н02J 3/02, publ. 08/10/2007.
5. Кириенко В.П., Стрелков В.Ф. Электромагнитная совместимость ИВЭП / Сборник докладов девятой российской научно-технической конференции по электромагнитной совместимости и электромагнитной безопасности, ЭМС-2006.5. Kiriyenko V.P., Strelkov V.F. Electromagnetic compatibility IVEP / Collection of reports of the ninth Russian scientific and technical conference on electromagnetic compatibility and electromagnetic safety, EMC-2006.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007145887/09A RU2343613C1 (en) | 2007-12-10 | 2007-12-10 | Power-supply system for radiolocation station |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007145887/09A RU2343613C1 (en) | 2007-12-10 | 2007-12-10 | Power-supply system for radiolocation station |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2343613C1 true RU2343613C1 (en) | 2009-01-10 |
Family
ID=40374369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007145887/09A RU2343613C1 (en) | 2007-12-10 | 2007-12-10 | Power-supply system for radiolocation station |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2343613C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2637491C1 (en) * | 2017-01-09 | 2017-12-05 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" | Power source of transmit-receive module |
-
2007
- 2007-12-10 RU RU2007145887/09A patent/RU2343613C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2637491C1 (en) * | 2017-01-09 | 2017-12-05 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" | Power source of transmit-receive module |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10116219B2 (en) | Apparatus and efficiency point tracking method for high efficiency resonant converters | |
| US9722423B2 (en) | Renewable energy power generation systems | |
| US9479070B2 (en) | Power conversion system | |
| US9444355B2 (en) | Method and apparatus for determining a bridge mode for power conversion | |
| Ito et al. | Harmonic current reduction control for grid-connected PV generation systems | |
| US20130229060A1 (en) | Multi power supply system | |
| CN101017979A (en) | Compound control method of injection mixed active power filter | |
| CN109687736B (en) | Active power factor correction direct-current power supply circuit and circuit method | |
| CN101662214A (en) | High voltage isolating switch power and a plurality of output isolated switch power systems | |
| RU2343613C1 (en) | Power-supply system for radiolocation station | |
| CN103326650B (en) | A kind of self-shunt excitation system of generator | |
| EP3036825B1 (en) | Power conversion apparatus | |
| RU73559U1 (en) | RADAR STATION POWER SYSTEM | |
| CN201975789U (en) | Harmonic current canceling module and module group | |
| CN102130457B (en) | Harmonic current counteracting module | |
| US20150256098A1 (en) | Mains power converter, and methods of operating and equipment incorporating the same | |
| US20130154376A1 (en) | Uninterruptible power supply | |
| Giuntini | Active damping control of multi-mode UPS for power quality improvement | |
| RU65695U1 (en) | RADAR STATION POWER SYSTEM | |
| RU2329581C1 (en) | Power supply system of radiolocating station | |
| Smolenski et al. | EMI generated by power electronic interfaces in Smart Grids | |
| dos Santos et al. | Three‐phase bidirectional isolated LLC resonant DC‐DC converter for DC microgrid applications | |
| WO2012103889A2 (en) | Potential compensation for electric inverter | |
| RU2637491C1 (en) | Power source of transmit-receive module | |
| CN101424967A (en) | Power circuit for computer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091211 |