150kW回旋行波管脈沖源系統(tǒng)的設計與實現.pdf

1、回旋行波管以其頻帶、增益、動態(tài)范圍和噪聲等方面的優(yōu)勢，被廣泛應用于雷達、電子對抗、通信、導航、衛(wèi)星遙感和遙測等領域。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，國內大量使用的類似高壓電源采用的是傳統(tǒng)線性調制器，由于人工線體積龐大、真空電子管價格昂貴以及輔助電路復雜等原因造成系統(tǒng)的體積龐大、結構復雜、效率低，

2、并大大影響了整機的可靠性。由于新材料和工藝的不斷進步，半導體固態(tài)開關器件的快速發(fā)展為解決上述問題提供了良好的條件，并逐步應用在雷達和加速器等應用領域，并取得了較大的成果。
　　本文主要是基于以上的問題，以150kW回旋行波管脈沖源系統(tǒng)的設計與實現為研究課題，重點對開關電源并聯技術、固態(tài)開關串并聯技術以及基于 PPI協(xié)議的上位機控制等問題進行了討論和研究，主要研究內容為：
　　1）研究大功率高壓直流電源的實現方法，提出了定頻并

3、聯諧振逆變方式，采用移相控制方式實現高壓直流電源的輸出，并通過多個電源模塊并聯輸出的方式達到大功率輸出要求，采用同步信號控制實現六臺電源的同步工作，以滿足電源輸出紋波的要求，以電壓為閉環(huán)的控制變量，實現了大功率高壓電源的輸出要求。
　　2）研究固態(tài)開關器件IGBT的串并聯應用問題，根據模塊差異性及分布參數的影響，采用動態(tài)和靜態(tài)均壓、驅動一致性、限流保護和過流保護等措施來確保串并聯開關的安全工作。并結合仿真軟件PSPICE進行分析，

4、提出了相應的解決方法，并結合實際的測試波形驗證串聯開關方案的可行性。
　　3）綜合考慮系統(tǒng)的控制要求，重點研究了選擇采用西門子PLC模塊的控制方案，并基于 PPI協(xié)議的上位機軟件的通信實現方法，提出采用光纖傳輸的方式實現遠程數據通信。應用西門子PLC及編程軟件STEP7-Micro/WIN實現控制系統(tǒng)的控制功能，遠程上位機基于Visual Basic6.0為界面開發(fā)工具實現與PLC的遠程通信技術，解決了系統(tǒng)的干擾、信號隔離、操作安