一种低温接收机用低温低噪声放大器电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种低温接收机用低温低噪声放大器电源，包括整流变压电路、第一可调谐稳压电路、第二可调谐稳压电路、第一测流保护器、第二测流保护器和热冗余备份电路。第一可调谐稳压电路，其输入端与整流变压电路的输出端相连，其输出端与第一测流保护器的输入端相连。第一测流保护器，其输出端与热冗余备份电路的输入端相连。第二可调谐稳压电路，其输入端与整流变压电路的输出端相连，其输出端与第二测流保护器的输入端相连。第二测流保护器，其输出端与热冗余备份电路的输入端相连。本实用新型既能实现低纹波调压供电，又具有完善的保护功能，满足重大天文和军工等特殊工程对可靠性的要求。
【专利说明】一种低温接收机用低温低噪声放大器电源
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及微波【技术领域】，具体涉及一种低温接收机用低温低噪声放大器电源。
【背景技术】
[0002]低温接收机主要应用于极高灵敏度天文观测和军用侦查雷达中，系统复杂造价昂贵，要求系统具有较高的可靠性。低温低噪声放大器是低温接收机的核心器件之一，低温低噪声放大器(以下简称为“C低噪放”)需要可调谐的低纹波供电为其放大器场管实现合适的偏置工作点。
[0003]现有低温低噪声放大器电源，主要为C低噪放提供可调供电，但结构比较简单，属于单电输入且保护功能不够完善。C低噪放作为低温制冷接收机的核心器件之一，被密闭在微波腔体和低温真空杜瓦中，维修更换难度较大，对供电有较高的可靠性和安全性需求。单电源接入系统存在的问题是:当电源发生故障时，会直接导致C低噪放断电，低温接收机整机系统失效；且当C低噪放内部出现自激或短路时，会使电源电流锁死和增大，过大的电流会导致放大器场管烧毁。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种低温接收机用低温低噪声放大器电源，该低温低噪声放大器电源既能实现低纹波调压供电，又具有完善的保护功能，能够满足重大天文和军工等特殊工程对可靠性的要求。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:
[0006]一种低温接收机用低温低噪声放大器电源，包括整流变压电路、第一可调谐稳压电路、第二可调谐稳压电路、第一测流保护器、第二测流保护器和热冗余备份电路。
[0007]具体地说，所述的第一可调谐稳压电路，其输入端与整流变压电路的输出端相连，其输出端与第一测流保护器的输入端相连。所述的第一测流保护器，其输出端与热冗余备份电路的输入端相连。所述的第二可调谐稳压电路，其输入端与整流变压电路的输出端相连，其输出端与第二测流保护器的输入端相连。所述的第二测流保护器，其输出端与热冗余备份电路的输入端相连。
[0008]进一步的，所述的整流变压电路包括变压器、整流桥和滤波电路。所述的变压器，其初级线圈与低温接收机的交流电信号输出端相连，其次级线圈与整流桥的输入端相连。所述的整流桥的输出端与滤波电路的输入端相连。所述的滤波电路的输出端分别与第一可调谐稳压电路、第二可调谐稳压电路的输入端相连。
[0009]进一步的，所述的第一可调谐稳压电路包括第一输入端滤波续流电路、第一稳压器、第一可调电位器和第一输出端滤波续流电路。所述的第一输入端滤波续流电路的一端接地，另一端与第一稳压器的输入端相连。所述的第一可调电位器，其两个固定端分别接地和第一稳压器的调节端，其滑动端接第一稳压器的输出端。
[0010]所述的第一测流保护器包括第一三极管和第一输出电流阈值比较电路；所述的第一三极管，其基极接第一输出电流阈值比较电路的输出端，其集电极接第一可调电位器的滑动端，其发射极接地；所述的第一输出电流阈值比较电路的输入端接第一稳压器的输出端。
[0011]进一步的，所述的第二可调谐稳压电路包括第二输入端滤波续流电路、第二稳压器、第二可调电位器和第二输出端滤波续流电路。所述的第二输入端滤波续流电路的一端接地，另一端与第二稳压器的输入端相连。所述的第二可调电位器，其两个固定端分别接地和第二稳压器的调节端，其滑动端接第二稳压器的输出端。
[0012]所述的第二测流保护器包括第二三极管和第二输出电流阈值比较电路；所述的第二三极管，其基极接第二输出电流阈值比较电路的输出端，其集电极接第二可调电位器的滑动端，其发射极接地；所述的第二输出电流阈值比较电路的输入端接第二稳压器的输出端。
[0013]进一步的，所述的热冗余备份电路包括第一肖特基二极管、第二肖特基二极管和齐纳二极管。所述的第一肖特基二极管的阳极接第一测流保护器的输出端。所述的第二肖特基二极管的阳极接第二测流保护器的输出端。所述的齐纳二极管，其阳极接地，其阴极分别与第一肖特基二极管、第二肖特基二极管的阴极相连。第一和第二测流保护器各有一个输出，接到热冗余备份电路上，由热冗余备份电路完成2合I冗余备份，然后输出。
[0014]进一步的，所述的第一输入端滤波续流电路的两端并联有第一输入端二极管。所述的第一输入端二极管，其阳极接地，其阴极接第一稳压器的输入端。所述的第一稳压器的输入、输出端之间连有第一稳压器二极管。所述的第一稳压器二极管，其阳极接第一稳压器的输出端，其阴极接第一稳压器的输入端。所述的第一稳压器的输出端连有第一输出端二极管；所述的第一输出端二极管，其阳极接第一可调电位器的滑动端，其阴极接第一稳压器的输出端。
[0015]进一步的，所述的第二输入端滤波续流电路的两端并联有第二输入端二极管。所述的第二输入端二极管，其阳极接地，其阴极接第二稳压器的输入端。所述的第二稳压器的输入、输出端之间连有第二稳压器二极管；所述的第二稳压器二极管，其阳极接第二稳压器的输出端，其阴极接第二稳压器的输入端。所述的第二稳压器的输出端连有第二输出端二极管；所述的第二输出端二极管，其阳极接第二可调电位器的滑动端，其阴极接第二稳压器的输出端。
[0016]更进一步的，所述的第一可调电位器的滑动端连有第一用于稳定及缓启动的电容。所述的第一用于稳定及缓启动的电容一端接第一可调电位器的滑动端，另一端接地。
[0017]所述的第二可调电位器的滑动端连有第二用于稳定及缓启动的电容。所述的第二用于稳定及缓启动的电容一端接第二可调电位器的滑动端，另一端接地。
[0018]在本实用新型中，整流变压电路，用于将低温接收机提供的220V交流供电转换为低电压的直流预供电。第一可调谐稳压电路和第二可调谐稳压电路，用于将直流预供电进行二次稳压，提高电源纹波抑制比，并实现电压可调节的功能。所述的第一测流保护器、第二测流保护器，分别与第一可调谐稳压电路、第二可调谐稳压电路的可调谐段相连；其能够对C低噪放主供电回路上的电流进行检测，当发生放大器短路或自激等故障使电流增大超过设定值时，三极管导通使第一可调谐稳压电路与第二可调谐稳压电路的输出电压降低到最小值，以达到保护C低噪放场管的目的。热冗余备份电路利用低压降肖特基二极管的单向导通特性，将两路供电电源并联，平时两路电源共同供电，当其中一路电源故障断电时，可由另一路电源接替供电功能，实现热冗余备份。
[0019]由以上技术方案可知，本实用新型不仅实现了对低温低噪声放大器供电的电流保护，在故障情况下不会导致低温低噪声放大器场管的损坏，提升了电源组件的安全性；还实现了电源组件的双输入和热冗余备份功能，提高了电源组件的可靠性。本实用新型能够安全可靠地应用于极高灵敏度的天文观测和军用侦察雷达等特殊工程中。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的原理框图；
[0021 ] 图2是整流变压电路的电路原理图；
[0022]图3是第一可调谐稳压电路及第一测流保护器的电路原理图；
[0023]图4是第二可调谐稳压电路及第二测流保护器的电路原理图；
[0024]图5是热冗余备份电路的电路原理图。
[0025]其中:
[0026]1、整流变压电路，2、第一可调谐稳压电路，3、第二可调谐稳压电路，4、第一测流保护器，5、第二测流保护器，6、热冗余备份电路。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本实用新型做进一步说明:
[0028]如图1所示的一种低温接收机用低温低噪声放大器电源，包括整流变压电路1、第一可调谐稳压电路2、第二可调谐稳压电路3、第一测流保护器4、第二测流保护器5和热冗余备份电路6。
[0029]具体地说，所述的第一可调谐稳压电路2，其输入端与整流变压电路I的输出端相连，其输出端与第一测流保护器4的输入端相连。所述的第一测流保护器4，其输出端与热冗余备份电路6的输入端相连。所述的第二可调谐稳压电路3，其输入端与整流变压电路I的输出端相连，其输出端与第二测流保护器5的输入端相连。所述的第二测流保护器5，其输出端与热冗余备份电路6的输入端相连。
[0030]进一步的，如图2所示，所述的整流变压电路I包括变压器Tl、整流桥DO和滤波电路。所述的变压器Tl，其初级线圈与低温接收机的220V交流电信号输出端相连，其次级线圈与整流桥的输入端相连。所述的整流桥DO的输出端与滤波电路的输入端相连。所述的滤波电路的输出端分别与第一可调谐稳压电路2、第二可调谐稳压电路3的输入端相连。优选的，所述的滤波电路包括并联在一起的电容CA、电容CB和电阻Rx。
[0031]进一步的，如图3所示，所述的第一可调谐稳压电路包括第一输入端滤波续流电路、第一稳压器U1、第一可调电位器R2和第一输出端滤波续流电路。优选的，所述的第一输入端滤波续流电路包括电容Cl和电容C2。所述的第一输出端续流滤波电路包括电阻R4和电容C5。电阻R4的一端连第一稳压器Ul的输出端,另一端接电容C5。所述的第一输入端滤波续流电路的两端并联有第一输入端二极管D1，D1起保护作用。所述的第一输入端二极管D1，其阳极接地，其阴极接第一稳压器Ul的输入端。所述的第一稳压器Ul的输入、输出端之间连有第一稳压器二极管D2，D2起反向保护作用。所述的第一稳压器二极管D2，其阳极接第一稳压器Ul的输出端，其阴极接第一稳压器Ul的输入端。所述的第一稳压器Ul的输出端连有第一输出端二极管D3，D3起保护作用。所述的第一输出端二极管D3，其阳极接第一可调电位器R2的滑动端，其阴极接第一稳压器Ul的输出端。所述的第一可调电位器R2，其两个固定端分别接地和第一稳压器Ul的调节端，其滑动端接第一稳压器Ul的输出端。所述的第一可调电位器R2的滑动端连有第一用于稳定及缓启动的电容C3，C3有利于保护负载，防止启动过快对负载造成损坏。所述的第一用于稳定及缓启动的电容C3 —端接第一可调电位器R2的滑动端，另一端接地。
[0032]如图3所示，所述的第一测流保护器包括第一三极管Ql和第一输出电流阈值比较电路。优选的，所述的第一输出阈值比较电路包括电阻Ra、电阻Rb、电阻R3和电容C4。电阻Ra —端经电阻R3接Ql的基极，另一端接电容C5。电阻Rb —端接电容C5，另一端接地。电容C4 一端连接在电阻R3与电阻Ra之间，另一端接地。所述的NPN型第一三极管Q1，其基极经电阻R3及Ra接电容C5 ;其集电极接第一可调电位器R2的滑动端，其发射极接地。
[0033]进一步的，如图4所示，所述的第二可调谐稳压电路包括第二输入端滤波续流电路、第二稳压器U2、第二可调电位器R6和第二输出端滤波续流电路。优选的，所述的第二输入端滤波续流电路包括电容C6和电容C7。所述的第二输出端续流滤波电路包括电阻R8和电容C10。电阻R8的一端连第二稳压器U2的输出端,另一端接电容C1。所述的第二输入端滤波续流电路的两端并联有第二输入端二极管D4，D4起保护作用。所述的第二输入端二极管D4，其阳极接地，其阴极接第二稳压器U2的输入端。所述的第二稳压器U2的输入、输出端之间连有第二稳压器二极管D5，D1起反向保护作用。所述的第二稳压器二极管D5，其阳极接第二稳压器U2的输出端，其阴极接第二稳压器U2的输入端。所述的第二稳压器U2的输出端连有第二输出端二极管D6，，D6起保护作用。所述的第二输出端二极管D6，其阳极接第二可调电位器R6的滑动端，其阴极接第二稳压器U2的输出端。所述的第二可调电位器R6，其两个固定端分别接地和第二稳压器U2的调节端，其滑动端接第二稳压器U2的输出端。所述的第二可调电位器R6的滑动端连有第二用于稳定及缓启动的电容CS，CS有利于保护负载，防止启动过快对负载造成损坏。所述的第二用于稳定及缓启动的电容CS —端接第二可调电位器R6的滑动端，另一端接地。
[0034]如图4所示，所述的第二测流保护器包括第二三极管Q2和第二输出电流阈值比较电路。优选的，所述的第二输出阈值比较电路包括电阻Ra’、电阻Rb’、电阻R7和电容C9。电阻Ra’一端经电阻R3接Ql的基极，另一端接电容C5。电阻Rb’一端接电容C10，另一端接地。电容C9 一端连接在电阻R7与电阻Ra’之间，另一端接地。所述的NPN型第二三极管Q1，其基极经电阻R7及Ra’接电容ClO ;其集电极接第二可调电位器R6的滑动端，其发射极接地。
[0035]进一步的，如图5所示，所述的热冗余备份电路6包括第一肖特基二极管Da、第二肖特基二极管Db和齐纳二极管Dz。所述的第一肖特基二极管Da的阳极接第一测流保护器4的输出端。所述的第二肖特基二极管Db的阳极接第二测流保护器5的输出端。所述的齐纳二极管Dz，其阳极接地，其阴极分别与第一肖特基二极管Da、第二肖特基二极管Db的阴极相连。
[0036]本实用新型的工作原理为:
[0037]首先，如图2所示，220V交流通过变压器Tl变压后，由整流桥DO进行整流，并经后端电容CA和CB滤波，得到预输入供电VIN和GND。其次，如图1、图3、图4所示，可调谐稳压电路和测流保护器分为AB两路，由VIN输入同时工作，OUTl和0UT2分别为两路的供电输出。其中R2和R6是精密可调电位器，可对输出电压进行调整，输出电流的保护阈值由电阻Ra (Ra’)和Rb (Rb’)的比值设定。当输出电流超过设定阈值时，三极管Ql (Q2)的C，E端导通，将输出电压降至最低以保护电路。如图1和图5所示，两路输出OUTl和0UT2在热冗余备份电路处，通过两个低压降大电流肖特基二极管连接，合并为OUT输出。其中Dz为一齐纳二极管，对输出电压进行钳位，进一步起到防过压保护的作用。平时，AB两路一起工作，当其中某路发生故障断电时，利用二极管的单向导通性，可保证OUT的继续正常输出。
[0038]综上所述，本实用新型先采用双输入的可调谐稳压电路，并在每路可调谐稳压电路后端增加测流保护器对输出进行过流保护；然后在后端采用二极管的单向导通特性设计热冗余备份电路将双输出汇合。从而实现了单路故障时整个低温低噪声放大器电源仍能正常工作，提高了低温低噪声放大器电源的稳定性及可靠性。
[0039]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种低温接收机用低温低噪声放大器电源，其特征在于:包括整流变压电路(1)、第一可调谐稳压电路(2)、第二可调谐稳压电路(3)、第一测流保护器(4)、第二测流保护器(5)和热冗余备份电路(6)； 所述的第一可调谐稳压电路(2)，其输入端与整流变压电路(1)的输出端相连，其输出端与第一测流保护器(4)的输入端相连；所述的第一测流保护器(4)，其输出端与热冗余备份电路(6)的输入端相连； 所述的第二可调谐稳压电路(3)，其输入端与整流变压电路(1)的输出端相连，其输出端与第二测流保护器(5)的输入端相连；所述的第二测流保护器(5)，其输出端与热冗余备份电路(6)的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的一种低温接收机用低温低噪声放大器电源，其特征在于:所述的整流变压电路(1)包括变压器、整流桥和滤波电路； 所述的变压器，其初级线圈与低温接收机的交流电信号输出端相连，其次级线圈与整流桥的输入端相连； 所述的整流桥的输出端与滤波电路的输入端相连； 所述的滤波电路的输出端分别与第一可调谐稳压电路(2)、第二可调谐稳压电路(3)的输入端相连。
3.根据权利要求1所述的一种低温接收机用低温低噪声放大器电源，其特征在于:所述的第一可调谐稳压电路(2)包括第一输入端滤波续流电路、第一稳压器、第一可调电位器和第一输出端滤波续流电路；所述的第一输入端滤波续流电路的一端接地，另一端与第一稳压器的输入端相连；所述的第一可调电位器，其两个固定端分别接地和第一稳压器的调节端，其滑动端接第一稳压器的输出端； 所述的第一测流保护器包括第一三极管和第一输出电流阈值比较电路；所述的第一三极管，其基极接第一输出电流阈值比较电路的输出端，其集电极接第一可调电位器的滑动端，其发射极接地；所述的第一输出电流阈值比较电路的输入端接第一稳压器的输出端。
4.根据权利要求1所述的一种低温接收机用低温低噪声放大器电源，其特征在于:所述的第二可调谐稳压电路(3)包括第二输入端滤波续流电路、第二稳压器、第二可调电位器和第二输出端滤波续流电路；所述的第二输入端滤波续流电路的一端接地，另一端与第二稳压器的输入端相连；所述的第二可调电位器，其两个固定端分别接地和第二稳压器的调节端，其滑动端接第二稳压器的输出端； 所述的第二测流保护器包括第二三极管和第二输出电流阈值比较电路；所述的第二三极管，其基极接第二输出电流阈值比较电路的输出端，其集电极接第二可调电位器的滑动端，其发射极接地；所述的第二输出电流阈值比较电路的输入端接第二稳压器的输出端。
5.根据权利要求1所述的一种低温接收机用低温低噪声放大器电源，其特征在于:所述的热冗余备份电路(6)包括第一肖特基二极管、第二肖特基二极管和齐纳二极管； 所述的第一肖特基二极管的阳极接第一测流保护器的输出端；所述的第二肖特基二极管的阳极接第二测流保护器的输出端； 所述的齐纳二极管，其阳极接地，其阴极分别与第一肖特基二极管、第二肖特基二极管的阴极相连。
6.根据权利要求3所述的一种低温接收机用低温低噪声放大器电源，其特征在于:所述的第一输入端滤波续流电路的两端并联有第一输入端二极管；所述的第一输入端二极管，其阳极接地，其阴极接第一稳压器的输入端； 所述的第一稳压器的输入、输出端之间连有第一稳压器二极管；所述的第一稳压器二极管，其阳极接第一稳压器的输出端，其阴极接第一稳压器的输入端； 所述的第一稳压器的输出端连有第一输出端二极管；所述的第一输出端二极管，其阳极接第一可调电位器的滑动端，其阴极接第一稳压器的输出端。
7.根据权利要求4所述的一种低温接收机用低温低噪声放大器电源，其特征在于:所述的第二输入端滤波续流电路的两端并联有第二输入端二极管；所述的第二输入端二极管，其阳极接地，其阴极接第二稳压器的输入端； 所述的第二稳压器的输入、输出端之间连有第二稳压器二极管；所述的第二稳压器二极管，其阳极接第二稳压器的输出端，其阴极接第二稳压器的输入端； 所述的第二稳压器的输出端连有第二输出端二极管；所述的第二输出端二极管，其阳极接第二可调电位器的滑动端，其阴极接第二稳压器的输出端。
8.根据权利要求6所述的一种低温接收机用低温低噪声放大器电源，其特征在于:所述的第一可调电位器的滑动端连有第一用于稳定及缓启动的电容，所述的第一用于稳定及缓启动的电容一端接第一可调电位器的滑动端，另一端接地。
9.根据权利要求7所述的一种低温接收机用低温低噪声放大器电源，其特征在于:所述的第二可调电位器的滑动端连有第二用于稳定及缓启动的电容，所述的第二用于稳定及缓启动的电容一端接第二可调电位器的滑动端，另一端接地。
【文档编号】H02M7/12GK204119064SQ201420507949
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月4日 优先权日:2014年9月4日
【发明者】张士刚, 肖南 申请人:中国电子科技集团公司第十六研究所