150kW回旋行波管脈沖源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、回旋行波管以其頻帶、增益、動(dòng)態(tài)范圍和噪聲等方面的優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、電子對(duì)抗、通信、導(dǎo)航、衛(wèi)星遙感和遙測(cè)等領(lǐng)域。高壓脈沖電源作為回旋行波管系統(tǒng)中最重要的部件之一，其性能的好壞直接決定回旋行波管的陰極工作狀態(tài)。對(duì)于高電壓、大功率、性能穩(wěn)定可靠的高壓脈沖電源的需求日益迫切。
　　目前，國(guó)內(nèi)大量使用的類似高壓電源采用的是傳統(tǒng)線性調(diào)制器，由于人工線體積龐大、真空電子管價(jià)格昂貴以及輔助電路復(fù)雜等原因造成系統(tǒng)的體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、效率低，

2、并大大影響了整機(jī)的可靠性。由于新材料和工藝的不斷進(jìn)步，半導(dǎo)體固態(tài)開關(guān)器件的快速發(fā)展為解決上述問(wèn)題提供了良好的條件，并逐步應(yīng)用在雷達(dá)和加速器等應(yīng)用領(lǐng)域，并取得了較大的成果。
　　本文主要是基于以上的問(wèn)題，以150kW回旋行波管脈沖源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)為研究課題，重點(diǎn)對(duì)開關(guān)電源并聯(lián)技術(shù)、固態(tài)開關(guān)串并聯(lián)技術(shù)以及基于 PPI協(xié)議的上位機(jī)控制等問(wèn)題進(jìn)行了討論和研究，主要研究?jī)?nèi)容為：
　　1）研究大功率高壓直流電源的實(shí)現(xiàn)方法，提出了定頻并

3、聯(lián)諧振逆變方式，采用移相控制方式實(shí)現(xiàn)高壓直流電源的輸出，并通過(guò)多個(gè)電源模塊并聯(lián)輸出的方式達(dá)到大功率輸出要求，采用同步信號(hào)控制實(shí)現(xiàn)六臺(tái)電源的同步工作，以滿足電源輸出紋波的要求，以電壓為閉環(huán)的控制變量，實(shí)現(xiàn)了大功率高壓電源的輸出要求。
　　2）研究固態(tài)開關(guān)器件IGBT的串并聯(lián)應(yīng)用問(wèn)題，根據(jù)模塊差異性及分布參數(shù)的影響，采用動(dòng)態(tài)和靜態(tài)均壓、驅(qū)動(dòng)一致性、限流保護(hù)和過(guò)流保護(hù)等措施來(lái)確保串并聯(lián)開關(guān)的安全工作。并結(jié)合仿真軟件PSPICE進(jìn)行分析，

4、提出了相應(yīng)的解決方法，并結(jié)合實(shí)際的測(cè)試波形驗(yàn)證串聯(lián)開關(guān)方案的可行性。
　　3）綜合考慮系統(tǒng)的控制要求，重點(diǎn)研究了選擇采用西門子PLC模塊的控制方案，并基于 PPI協(xié)議的上位機(jī)軟件的通信實(shí)現(xiàn)方法，提出采用光纖傳輸?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信。應(yīng)用西門子PLC及編程軟件STEP7-Micro/WIN實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的控制功能，遠(yuǎn)程上位機(jī)基于Visual Basic6.0為界面開發(fā)工具實(shí)現(xiàn)與PLC的遠(yuǎn)程通信技術(shù)，解決了系統(tǒng)的干擾、信號(hào)隔離、操作安