雷達電源保護電路設計

隨著相控陣雷達技術的迅速發展，相控陣雷達技術被廣泛用于地面防御系統中.然而，在目前有源相控陣雷達中去掉了傳統雷達中的大功率發射機電源，由原來的大功率發射機電源改為向各個T/R組件供電，雷達的二次電源數量分明增多，電源系統越來越復雜，故障率分明增多.由于軍用雷達經常工作在惡劣環境下，雷達電源的常見故障如過壓.欠壓.過熱.短路.缺相等，往往難以戒備.因此，對雷達電源系統故障的快速定位.電源保護.故障報警成為獲取電源故障信息，保證電源系統安全運行的關鍵.國內采用的保護技術，處理辦法多數是在線路入口處設置斷路器，當線路過壓或欠壓時切斷線路，而當電壓恢復正常時需手動使斷路器復位.

本文在分解了相控陣雷達陣面電源的特點以及傳統雷達電源保護電路基礎上，設計了簡單實用的雷達電源保護電路，實現了雷達一次電源故障中的過.欠壓保護和二次電源缺相保護.該電源保護電路具有抗干擾能力強.靈巧度高等特點.可實現集成化自復位電源故障報警功能，提高了雷達電源系統的可靠性及靈巧度.

1電源系統簡介

雷達主電源系由康明斯30kW柴油發電機組.總控配電機柜.50kW變頻發電機組(兩臺)與變頻機控制柜.ATS切換柜.電力變壓器.發電機組本機控制柜.通信及監控系統構成.在電源系統中，柴油發電機組與市電互為備份，當市電不能正常使用的時候開啟柴油發電機對雷達系統進行工頻供電，控制系統分為手動方式和自動方式(手動系統享有最高優先級).系統結構如圖1所示.

2基本參數確定

2.1門限電壓含義

在電源故障報警技術指標中，報警電路的窗口電壓(上，下門限電壓)是緊要參數指標.該指標依據雷達電源的使用條件，決定報警電路的試用范圍，保證雷達系統的正常工作.

門限電壓的含義：指被監測的電源受到內部或外部的原由，電壓猛然達到了供電電源電壓的極限值，同時激活報警電路到工作狀態，由報警器發出信號報警(如聲，光等)，或將報警信號送入上位機做后續解決，這個電壓值就稱作門限電壓.

2.2報警電路基準電壓的確定與靈巧度調整

2.2.1基準電壓的計算

報警器窗口電壓的極限系數為ε,被測電源電壓的標稱值為U0,報警器的門限電壓為Ug,則有如下關系表達式：

用Us表示過壓門限電壓;UL為欠壓門限電壓.則：

式中：ε0是對報警電路系統指標緊要影響的參數.

下面依據某型號雷達技術指標確定ε0=5%,可由式(1)求出中頻報警窗口電壓(門限電壓);將U0=220V,ε0=5%,帶入式(1)，得：

同理工頻報警窗口電壓：

依據上式所述，當被測電源電壓處在(Us–UL)的范圍內，則視為系統正常工作，若超出此范圍則要立即對故障進行報警.ε0可由用戶依據需求以及報警電路所需技術指標所確定，設計者可依據用戶對電源報警的要去確定ε0.U0,進而確定報警電路的窗口電壓.

圖2為報警參數曲線圖.

2.2.2報警電路靈巧度

報警電路的靈巧度是當報警電路對被測電源電壓在門限電壓臨界值之外變化時，報警電路所依據實際情況所反映出的靈巧程度.這一指標緊要取決于運放開環直流差模增益，實際應為差分放大的兩個輸入電壓(Aod在理想的運放中應為無窮大)，只要有及其微小的差別，也會使輸出電壓有很大的幅度變化，因此，調整(Vi1–Vi2)的值，可以保證報警器的靈巧度.

聲明： 本站所發布文章部分圖片和內容自于互聯網，如有侵權請聯系刪除