一种应用于雷达系统的高压大功率电源及控保系统的研制与PSPICE仿真

本文旨在为一种新型结构的高可靠大功率雷达发射机研究一种电子适配系统，该系统为前向波放大器提供调制电源，并为整个雷达发射机系统提供控制和保护功能。 该电源是一种高压大功率开关电源，本文在研究中，利用了软开关技术以提高电源转换效率，采用全桥移相控制脉宽调制技术实现开关器件的零电流软开关，由于其输出为高压小电流模式，其电路拓扑和工作原理不同于现代大功率开关电源中普遍采用的工作于低压大电流模式的全桥移相控制零电压软开关方式。本文研究了高压输出模式下零电流软开关的运行模式和工作原理，讨论了软开关实现的条件，给出了软开关全桥移相控制DC／DC功率转换电路的关键元件的设计方法，PSPICE仿真结果证明了分析和设计的正确。 PSPICE和MAGNETCS DESIGNER等电子电路计算机辅助设计软件在设计中的成功应用给设计带来了很大的便利，给电子电路的设计提供了更加方便有效的手段。设计中可以通过改变仿真原理图中的电路参数，直观地观察输出波形和各器件的功率损耗情况，研究不同电路参数对软开关过程和整体电路性能的影响，从而快速有效地在初步设计的基础上调试出符合要求的电路。利用PSPICE软件方便的仿真分析功能，对实验测试中不易观察到的开关中的电流和电压波形进行了细致的分析和观察，加深了对软开关过程原理分析的理解。 为了给雷达发射机系统提供完善的保护和友好的人机操作界面，通常通过一个复杂的控制保护系统来实现。针对正在研制的新型雷达发射机系统，研制了一种基于新型工业控制计算机WINCON8000构建的控制保护系统，本文给出该控保系统的原理结构框图和功能设计。 在理论分析和计算机仿真的基础上试制了一台输出功率和输出电压均降低了的高压开关电源模型，该实验样机装配完成后，经调试效率可达91.5％，其余性能测试合格，可直接应用于某微波功率模块。