3 電源電壓保護電路設(shè)計

自復(fù)位保護電路的過.欠壓保護部分，亦可用于電壓精密檢測電路，當出現(xiàn)故障時實現(xiàn)報警，也可將報警信號送入上位機做處理，作為電壓前端檢測電路.過.欠壓保護電路原理圖如圖3所示.

電壓值比較器的功能其實是由雙運放完成的.圖中IC1A,IC1B為過壓.欠壓采樣比較器.D41,D42兩個開關(guān)二極管，在電源保護電路中起輸出整流.限幅作用.

如果開關(guān)二極管處于低電壓狀態(tài)時(一般小于0 V)或為負電壓時，對接口電路中的邏輯電路產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作.

D10,D11在系統(tǒng)有效地防止輸出負電平損壞其后續(xù)的接口電路.保護電路中RP1.RP2 兩個電位器組成有效的分壓器，VrefG,VrefQ 為IC1B 和IC1A 過欠比較器的基準電壓，R10,R11 在被檢測電源電壓采樣電路中起分壓作用.

計算公式如下：

式中：U取樣為經(jīng)過R10,R11 分壓后R11 上的電壓;U入為被檢測電源電壓值.

當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)定的保護基準電壓與采樣電壓進行數(shù)值比較.IC1B 輸出低電平時異名端的電平比同名端高.

當設(shè)計一個電源電壓保護電路時，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)置的基準電壓，IC1A 就會產(chǎn)生欠壓保護信號，同理如果采樣電壓大于設(shè)置的基準電壓，IC1B 就會產(chǎn)生過壓保護信號.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電壓進行比較，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 輸入缺相保護電路設(shè)計原理

為了減小電源的體積和降低電源損耗，檢測部分采用無損電容器替換傳統(tǒng)的電阻器.由于電網(wǎng)自身和人為的接線問題，可能會導(dǎo)致被測電源出現(xiàn)缺相運行的狀況，且缺相不太容易被及時發(fā)現(xiàn).如果突然遇到電源掉相時，缺相保護電路中整流橋的其中一橋臂無電流，同時逆變器出現(xiàn)工作異常，而現(xiàn)其他橋臂過流，甚至導(dǎo)致電源與設(shè)備的嚴重損壞.因此，在進行有效的缺相保護設(shè)備安全中顯得尤為重要.圖4是陣面電源(雷達二次電源)的缺相保護電路原理圖.

當被檢測中線不流過電流，及系統(tǒng)正常三相平衡，三個電容器的節(jié)點H 點的電壓為零.當光藕副邊不流過電流，即采樣電阻R2 上電壓為0.當系統(tǒng)處于缺相運行時，光藕有電流流過，H 點電壓會立即升高.電阻R2上則產(chǎn)生電壓，此電壓通過C4 濾波后，與R4,R5 產(chǎn)生的電源基準電壓進行有效的比較;當電源系統(tǒng)直接掉相或三相嚴重不平衡時，系統(tǒng)立即產(chǎn)生高電平保護信號，保護電路當即立即禁止電源輸出.電源系統(tǒng)如果運行在缺相時，光藕的原邊電流Ic 取5~10 mA(H 點的電位最高，為線電壓的1 2)，所以電容器的交流阻抗為：

5 結(jié)語

本文在分析了相控陣雷達陣面電源的特點以及傳統(tǒng)雷達電源保護電路基礎(chǔ)上，結(jié)合雷達電源系統(tǒng)的研制，設(shè)計了簡單實用的雷達電源保護電路.該電路可實現(xiàn)雷達一次電源故障中的過.欠壓保護和二次電源缺相保護.實際應(yīng)用表明，該保護電路工作穩(wěn)定可靠，靈敏度高，能夠準確地對變頻發(fā)電機組與柴油發(fā)電機組進行過.欠壓報警，同時對陣面電源(二次電源)進行缺相保護，虛警率≤3%,故障報警率≥98%,故障隔離率≥96%,達到了對雷達電源保護的要求.