一种多级降压收集极行波管的串联供电电源的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及雷达发射机技术领域，尤其是一种多级降压收集极行波管的串联 供电电源。
【背景技术】
[0002] 行波管广泛应用于雷达、电子对抗、卫星通讯等领域，为了提高行波管的效率，采 用多级降压收集极是一种行之有效的方法，目前常用的有二级、三级降压收集极行波管，降 压收集极行波管的供电方法主要有并联供电和串联供电两种方式。
[0003] 其中，并联供电是行波管的阴极和收集极分别采用独立的电源供电，电源的公共 端连接到行波管的阴极，各个电源之间互相独立工作；其缺点是由于采用独立的电源供电， 其体积较大，其次由于收集极的各级电源浮在阴极电位上，其输出耐压要求高，电源的闭环 取样需要采取高压隔离措施，其实现复杂，成本较高。串联供电采用多个独立的电源串联， 串联之后得到的最高电压给阴极供电，其余电源按照行波管收集极电压要求，分别给行波 管的各收集极进行供电；缺点是当行波管工作比发生变化时，收集极电源会随之发生变化， 这样就会导致串联叠加后的阴极电压也发生变化，对于行波管发射机来说，行波管的阴极 的电源精度和稳定度一般要求较高，而收集极电源的精度和稳定度相比阴极电源可以低一 个数量级，因此串联供电在负载发生变化时，为满足阴极电压的稳定和精度，要求其余各组 电源也必须满足高精度和高稳定度的要求，增加了成本和实现难度。
[0004] 可见，串联供电法和并联供电法各有利弊，而串联供电法更容易实现，但是两者有 一个共同的缺点：都具有多个独立的电源，体积和重量比较大，对于发射机的体积和重量有 严格限制的情况，采用这两种供电方法都难以实现。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的在于提供一种体积小、重量轻，实现电源的小型化，提高整个电 源的可靠性和功率密度的多级降压收集极行波管的串联供电电源。
[0006] 为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种多级降压收集极行波管 的串联供电电源，包括初级电压变换器，其输出端与多绕组高压变压器T1的初级线圈N。相 连，多绕组高压变压器的N个次级线圈分别与N个整流滤波电路的输入端相连，两相邻的 整流滤波电路的输出正端与输出负端相连，第1个整流滤波电路的输出正端接行波管的管 体，第1至第N-1个整流滤波电路的输出负端分别与行波管的N-1个收集极相连，第N个整 流滤波电路的输出负端接行波管的阴极，用于采集行波管的阴极和N-1个收集极电压的电 压取样电路的输出端与初级电压变换器的反馈信号输入端相连。
[0007] 所述初级电压变换器包括MOS管Q1，其漏极分别接初级电源的正极和MOS管Q3的 漏极，MOS管Q1的源极分别与电容C3、MOS管Q2的漏极相连，电容C3的另一端与谐振电感 L1的一端相连，谐振电感L1的另一端接多绕组高压变压器T1的初级线圈队的一端，MOS 管Q3的源极分别与MOS管Q4的漏极、多绕组高压变压器T1的初级线圈队的另一端相连， MOS管Q2的源极、MOS管Q4的源极均接初级电源的负极，储能电容Cl、C2均跨接在MOS管Q1的漏极和M0S管Q2的源极之间，M0S管Q1、Q2、Q3、Q4的栅极均与M0SFET驱动及取样电 压处理电路的输出端相连，M0SFET驱动及取样电压处理电路的输入端与电压取样电路的输 出端相连。
[0008] 所述多绕组高压变压器T1采用高y值铁氧体或超微晶磁芯材料，N个次级线圈 分段绕制。所述N个整流滤波电路的结构相同，整流滤波电路包括整流二极管VI，其阴极与 多绕组高压变压器T1的其一次级线圈的一端相连，其阳极分两路输出，一路作为整流滤波 电路的输出负端，另一路与整流二极管V3的阳极相连，整流二极管V3的阴极分别与整流二 极管V4的阳极、多绕组高压变压器T1的其一次级线圈的另一端相连，整流二极管V4的阴 极分两路输出，一路与整流二极管V2的阴极相连，另一路作为整流滤波电路的输出正端， 整流二极管V2的阳极与整流二极管VI的阴极相连，高压滤波电容C4、C5均跨接在整流滤 波电路的输出正端和输出负端之间。
[0009] 所述电压取样电路由N个高压电阻分压器组成，每个高压电阻分压器均由一个高 压端电阻和一个低压端电阻串联组成，第1至第N个高压电阻分压器的高压端电阻分别与 行波管的阴极、N-1个收集极相连，第1至第N个高压电阻分压器的低压端电阻均与行波管 的管体相连。
[0010] 所述M0SFET驱动及取样电压处理电路包括取样电压处理电路和收集极取样电压 获取电路，取样电压处理电路包括电阻R1，其一端与电压取样电路的取样信号输出端相连， 另一端与射极跟随器N1A的3脚相连，电阻R1通过电容C1接地，射极跟随器N1A的2脚 与其1脚相连，其1脚通过电阻R3与反向电压放大器的输入端相连，所述反向放大器由电 阻R5、电阻R6、电阻R7和运放N1B组成，电阻R3通过电阻R5与运放N1B的6脚相连，运放 N1B的5脚通过电阻R6接地，电阻R7跨接在运放N1B的6、7脚上，运放N1B的7脚与电阻 R8的一端相连，电阻R8的另一端作为取样电压处理电路的输出端，射极跟随器N1A和运放 N1B均采用LM124芯片。
[0011] 所述收集极取样电压获取电路包括减法器N2A，其2、3脚分别通过电阻R14、R13 接取样电压处理电路的输出端，其3脚通过电阻R15接地，其2脚通过电阻R16接其1脚， 其4脚接+15V直流电，其11脚接-15V直流电，其1脚作为收集极取样电压获取电路的输 出端，减法器N2A采用LM124芯片。
[0012] 由上述技术方案可知，本实用新型的多绕组高压变压器T1的次级输出有多个绕 组，次级线圈整流滤波后串联叠加，分别给行波管的阴极和收集极进行供电，同时由于次级 电源共用一个变换器，因此各级电源电压输出的速率保持一致，无需考虑各级电源的加电 次序和电源的上升速率，控制简单，电路实现方便，可靠性高；各级电源共用一个初级电压 变换器，次级电源串联叠加，各组电源的耐压只需要考虑各个绕组输出的电压，输出滤波电 容的耐压减小，使整个电源的体积大大减小，功率密度高；电源的闭环取样取自串联叠加后 的电源，该电源为阴极电源，因此可以保证行波管工作比发生变化时，阴极电源电压保持稳 定，同时多绕组高压变压器T1次级线圈通过合理的分配，仍然可以保证收集极电源输出在 一定的范围内变化，满足系统要求。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的系统电路框图；
[0014]图2为本实用新型中初级电压变换器的电路原理图；
[0015] 图3为本实用新型中多绕组高压变压器T1的电路原理图；
[0016] 图4为本实用新型中整流滤波电路的电路原理图；
[0017] 图5为本实用新型中电压取样电路的电路原理图；
[0018] 图6为本实用新型中取样电压处理电路的电路原理图；
[0019] 图7为本实用新型中收集极取样电压获取电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0020] 一种多级降压收集极行波管的串联供电电源，包括初级电压变换器1，其输出端与 多绕组高压变压器T1的初级线圈队相连，多绕组高压变压器的N个次级线圈分别与N个 整流滤波电路3的输入端相连，N多2,两相邻的整流滤波电路3的输出正端与输出负端相 连，第1个整流滤波电路3的输出正端接行波管的管体