高性能大功率高压电源技术研究

【摘要】： 电真空微波放大管体制的雷达发射机以其功率大、频带宽等优点是现代雷达发射机技术研究发展的重要方向,而高性能高压大功率电源技术是有效提高该体制雷达发射机性能的关键。随着功率半导体技术的发展和电力电子技术的进步,高压开关电源的应用领域不断扩大,现代高压开关电源,其工作频率、效率大大提高,重量和体积显著减小,同时还具有控制精度高、稳定度高、纹波低等优点。 本论文的主要工作是针对目前雷达电真空发射机高压电源功率小、可靠性低、维修困难等技术难点,研究具有高输出功率、快速响应、负载适应性强、高可靠性等特点的高压大功率电源系统技术和工程实现方法。通过研究在不同场合中应用的各种高压开关电源主电路拓扑,重点是高压开关电源中常用的三种形式谐振变换器的电压及电流频率特性,提出了用具有输出电压调节范围大、效率高、输出纹波小、适应脉冲负载以及抗负载打火能力性强等特点的串联负载串联谐振变换器作为高压电源主电路结构形式。通过研究电源的功率合成技术,详细分析了在低压开关电源并联功率合成系统中实现负载电流均分技术途径,提出了满足工程使用的大功率高压电源功率合成系统的技术实现方案。 最后完成了一台18kV、20kW大功率高压电源系统的设计和研制,针对其实验电路中关键元器件参数设计、选择及单元电路的实现方法作了详细介绍。