雷達(dá)電源保護(hù)電路設(shè)計

摘 要： 雷達(dá)電源是保證雷達(dá)安全運行的關(guān)鍵，當(dāng)電源出現(xiàn)故障時，為了及時報警以便操作人員檢修或自動切換到備用電源，保證雷達(dá)的正常工作。在分析了相控陣?yán)走_(dá)陣面電源的特點以及傳統(tǒng)雷達(dá)電源保護(hù)電路基礎(chǔ)上，設(shè)計了簡單實用的雷達(dá)電源保護(hù)電路，實現(xiàn)了雷達(dá)一次電源故障中的過、欠壓保護(hù)和二次電源缺相保護(hù)。經(jīng)過實驗，該電源保護(hù)電路具有抗干擾能力強、靈敏度高等特點，具有一定的實際應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞： 相控陣?yán)走_(dá)； 靈敏度； 電源故障； 保護(hù)電路

中圖分類號： TN86?34； TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）10?0168?03

0 引 言

隨著相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)的迅速發(fā)展，相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)被廣泛用于地面防御系統(tǒng)中。然而，在目前有源相控陣?yán)走_(dá)中去掉了傳統(tǒng)雷達(dá)中的大功率發(fā)射機電源，由原來的大功率發(fā)射機電源改為向各個T/R組件供電，雷達(dá)的二次電源數(shù)量明顯增多， 電源系統(tǒng)越來越復(fù)雜，故障率明顯增多。由于軍用雷達(dá)常常工作在惡劣環(huán)境下，雷達(dá)電源的常見故障如過壓、欠壓、過熱、短路、缺相等，往往難以避免[1]。因此，對雷達(dá)電源系統(tǒng)故障的快速定位、電源保護(hù)、故障報警成為獲取電源故障信息，保證電源系統(tǒng)安全運行的關(guān)鍵。國內(nèi)采用的保護(hù)技術(shù)，解決方案多數(shù)是在線路入口處設(shè)置斷路器，當(dāng)線路過壓或欠壓時切斷線路，而當(dāng)電壓恢復(fù)正常時需手動使斷路器復(fù)位[2]。本文在分析了相控陣?yán)走_(dá)陣面電源的特點以及傳統(tǒng)雷達(dá)電源保護(hù)電路基礎(chǔ)上，設(shè)計了簡單實用的雷達(dá)電源保護(hù)電路，實現(xiàn)了雷達(dá)一次電源故障中的過、欠壓保護(hù)和二次電源缺相保護(hù)。該電源保護(hù)電路具有抗干擾能力強、靈敏度高等特點。可實現(xiàn)集成化自復(fù)位電源故障報警功能，提高了雷達(dá)電源系統(tǒng)的可靠性及靈敏度。

1 電源系統(tǒng)簡介

雷達(dá)主電源系由康明斯30 kW柴油發(fā)電機組、總控配電機柜、50 kW變頻發(fā)電機組（兩臺）與變頻機控制柜、ATS切換柜、電力變壓器、發(fā)電機組本機控制柜、通信及監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成。在電源系統(tǒng)中，柴油發(fā)電機組與市電互為備份，當(dāng)市電不能正常使用的時候開啟柴油發(fā)電機對雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行工頻供電，控制系統(tǒng)分為手動方式和自動方式（手動系統(tǒng)享有最高優(yōu)先級）。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 基本參數(shù)確定

2.1 門限電壓定義

2.2.2 報警電路靈敏度

當(dāng)輸入電壓采樣問題成功解決后，此過程為，設(shè)計人員拿預(yù)先設(shè)定的保護(hù)基準(zhǔn)電壓與采樣電壓進(jìn)行數(shù)值比較。[IC1B]輸出低電平時異名端的電平比同名端高。當(dāng)設(shè)計一個電源電壓保護(hù)電路時，電源系統(tǒng)正常工作時需要重點考慮如下問題，送到[IC1B]的電壓經(jīng)過采樣器分壓電路之后，3腳的電壓值必須低于的[IC1B]2腳的電壓。（1腳為輸出端，3腳為同名端，2腳為異名端）。只要采樣得到的電壓小于設(shè)置的基準(zhǔn)電壓，[IC1A]就會產(chǎn)生欠壓保護(hù)信號，同理如果采樣電壓大于設(shè)置的基準(zhǔn)電壓，[IC1B]就會產(chǎn)生過壓保護(hù)信號。需要注意設(shè)計人員在計算采樣電壓時，一定要同時考慮和分析過壓與欠壓基準(zhǔn)電壓值。

被檢測電源經(jīng)過整流電路后，就可以分別與被測電源基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，若被監(jiān)測的電源電壓均在正常工作的窗口電壓之內(nèi)，則系統(tǒng)工作正常無需要報警。如果被測電源突然出現(xiàn)故障（不論過壓或欠壓）比較電路的輸出端便立即送出報警信號，以便在毫秒級內(nèi)完成故障排除故障。

4 輸入缺相保護(hù)電路設(shè)計原理

5 結(jié) 語

本文在分析了相控陣?yán)走_(dá)陣面電源的特點以及傳統(tǒng)雷達(dá)電源保護(hù)電路基礎(chǔ)上，結(jié)合雷達(dá)電源系統(tǒng)的研制，設(shè)計了簡單實用的雷達(dá)電源保護(hù)電路。該電路可實現(xiàn)雷達(dá)一次電源故障中的過、欠壓保護(hù)和二次電源缺相保護(hù)。實際應(yīng)用表明，該保護(hù)電路工作穩(wěn)定可靠，靈敏度高，能夠準(zhǔn)確地對變頻發(fā)電機組與柴油發(fā)電機組進(jìn)行過、欠壓報警，同時對陣面電源（二次電源）進(jìn)行缺相保護(hù)，虛警率≤3%，故障報警率≥98%，故障隔離率≥96%，達(dá)到了對雷達(dá)電源保護(hù)的要求。

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