ITPM在雷達發(fā)射機高壓電源中的應(yīng)用
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高壓電源技術(shù)參數(shù)如下：輸出功率60 kW；輸出電壓1 500 V；輸出電流40 A；輸入線電壓380 V；輸入線電流92 A。
因高壓電源輸出功率較大并考慮到適當調(diào)壓功能，將電源分為3檔，電源變壓器分成3個，3個變壓器初級并聯(lián)接到ITPM的輸出端。每個變壓器的初級均為△型接法，變壓器的次級均有2個繞組，一個為△型接法，另一個為Y型接法，以便實現(xiàn)12相整流并獲得較好的電源紋波特性，2個繞組整流后串聯(lián)輸出。3檔串聯(lián)疊加輸出的最高電壓為1 500 V，第一檔變壓器整流輸出950 V，第二檔變壓器整流輸出400 V，第三檔變壓器整流輸出150 V。
高壓電源整流后采用對紋波衰減效果較好的 型濾波器，LC的濾波常數(shù)選得比較大，有利于對電源紋波的衰減，使電源的輸出紋波滿足發(fā)射系統(tǒng)的要求，尤其是濾波電容C選的比較大，達到2 000μF，是脈沖形成網(wǎng)絡(luò)(即PFN)總?cè)萘康?0多倍，使得高壓電源在對PFN進行脈沖充電時更接近于恒壓源，從而使PFN的充電電壓更趨于恒定值。
ITPM在高壓電源中的應(yīng)用如圖3所示。
圖3中阻容吸收回路是為了模塊的過壓保護：電容器把過電壓的電磁能量變成靜電能量存貯，電阻防止電容與電感產(chǎn)生諧振。這種吸收回路能抑制晶閘管由導(dǎo)通到截止時產(chǎn)生的過電壓，有效避免晶閘管被擊穿。因高壓電源的輸入線電流約為92 A，考慮到留有適當?shù)碾娏饔嗔?，模塊宜選用MJYS-QKJL-150型。模塊的輸入端接電站輸出端口，輸出端接電源變壓器的初級，控制端口的直流控制電平由工控機(PLC)的D／A轉(zhuǎn)換單元直接控制。通過PLC中CPU軟件的設(shè)置，可以根據(jù)需要隨意地設(shè)置和改變導(dǎo)通角初始值和控制調(diào)壓的速率，方便地實現(xiàn)了調(diào)整電源變壓器初級電壓，達到高壓電源電壓軟啟動的目的。
3．3 ITPM的應(yīng)用效果
高壓電壓的最終負載是大功率速調(diào)管，為此，有必要簡單介紹一下速調(diào)管的負載特性。在陰極脈沖調(diào)制時，速調(diào)管對脈沖調(diào)制器和陰極高壓電源呈現(xiàn)的負載是一個非線性電阻[3]，其電流電壓關(guān)系為：
I=pU3/2
其中：p=2．3×10-5撲，由上式可知，在較低的電壓下，速調(diào)管呈現(xiàn)的負載阻抗很大，隨著電壓的逐漸上升所呈現(xiàn)的負載阻抗逐漸減小。因此，可以適當提高高壓電源的起始調(diào)整電壓，這與ITPM模塊的導(dǎo)通角要求不謀而合，通過一定的降額系數(shù)，為模塊在大功率速調(diào)管雷達發(fā)射機的正常使用奠定了基礎(chǔ)。
經(jīng)過充分的試驗，我們確定高壓電源一檔(最低檔)的電壓軟啟動調(diào)整初始值為電源電壓的60％，二檔的初始值為電源電壓的70％，三檔的初始值為電源電壓的90％，基本實現(xiàn)了速調(diào)管陰極電流的線性調(diào)整。調(diào)整結(jié)果如表2所示。
由表2可以看出，ITPM模塊對高壓電源輸出功率的調(diào)整范圍為4．7～60 kW，完全能夠滿足大功率速調(diào)管對于其陰極高壓電源的調(diào)壓要求。而且，在特殊需要的情況下，我們還可以單獨加高壓電源二檔或三檔并設(shè)置適當?shù)碾妷很泦诱{(diào)整初始值來獲得更低的速調(diào)管陰極電壓。
綜合表1和表2能夠看出，ITPM模塊在高壓電源各檔對應(yīng)的初始電壓下，模塊實際的輸出電流遠遠小于模塊在相應(yīng)輸出電壓下的電流輸出能力，切實保證了模塊的安全使用和可靠性。
4結(jié)語
ITPM是電力電子產(chǎn)品數(shù)字化、智能化、模塊化的集中體現(xiàn)，高度展示了現(xiàn)代電力電子技術(shù)在電氣控制中的作用。由于其高開關(guān)速度和無弧關(guān)斷等優(yōu)良特點，在配電系統(tǒng)內(nèi)的電氣控制、交／直流電機調(diào)速、電源和控制等方面有著廣泛的應(yīng)用[4]。在高功率雷達發(fā)射機中，應(yīng)用ITPM成功實現(xiàn)速調(diào)管陰極高壓電源的軟啟動控制，經(jīng)過多批次生產(chǎn)、調(diào)試和用戶使用，表現(xiàn)出極高的可靠性和良好的使用性。由于其所具有的優(yōu)越性能和鮮明特點，使得他在民用和軍事領(lǐng)域都具有良好的應(yīng)用前景。
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