大功率高壓線性電源設(shè)計(jì)方案

　　為了有效地消除高壓放電、電暈和高濕環(huán)境中的飛弧打火故障，將高壓變壓器、高壓整流模塊和濾波器組成一獨(dú)立的油浸式高壓整流器模塊，即“高壓組件”，且外殼接地，這樣又大大縮小了體積和重量，更便于安裝，與一般行波管電源比較重量減輕了很多，體積縮小了一半以上。

　　調(diào)整管的選用

　　調(diào)整管電流IM計(jì)算

　　IM=IA+I0(1)

　　式中：IA為行波管管體電流IA=15mA；

　　I0為取樣電路及泄放電阻上的電流，I0=3mA。

　　則IM=15+3=18mA

　　調(diào)整管耐壓值計(jì)算

　　1)最小管壓降值UAKmin

　　UAKmin=UA0+US(2)

　　式中：UA0為調(diào)整管正常工作時(shí)的管壓降，取UA0=2.5kV；

　　US為穩(wěn)壓輸出的電壓調(diào)整范圍，US=25-20=5kV。

　　則UAKmin=2.5kV+5kV=7.5kV

　　2)最大管壓降值

　　(1)傳統(tǒng)穩(wěn)壓電路的最大管壓降值計(jì)算

　　當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)+5%而又是空載時(shí)(采用容性濾波)，調(diào)整管輸入電壓Uin為40.87kV

　　此時(shí)管壓降值為UAK=Uin-UA=40.87-20=20.87kV

　　此時(shí)若調(diào)整管出現(xiàn)截止(輸出電壓UA=0)時(shí)，則管壓降值為

　　UAKmax=Uin=40.87kV

　　所以若采用兩組電源獨(dú)立分開(kāi)供電，則調(diào)整管耐壓必須>40.87kV，該類(lèi)調(diào)整管目前是很難選到的。而雙回路型高壓電源,使調(diào)整管耐壓大大降低了。

　　(2)雙回路型高壓電源的調(diào)整管最大管壓降值

　　由于調(diào)整管輸入電壓是由U1和UC串聯(lián)提供的，UA=U1+UC

　　當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)+5%而調(diào)整管出現(xiàn)截止(輸出電壓UA=0)時(shí)，調(diào)整管最大管壓降UAKmax為

　　UAKmax=UA-UC=40.87kV-18.9kV=21.97kV

　　則可選用耐壓大于21.97kV的調(diào)整管即可，該調(diào)整管就容易選了。

　　調(diào)整管最大功耗PAM計(jì)算

　　PAM=UAK×IA(3)

　　式中：UAK為電網(wǎng)電壓波動(dòng)+5%,輸出電壓為20kV時(shí)的管壓降，

　　UAK=(20+7.5)×1.05-20=8.88kV；

　　IA=18mA。

　　則 PAM=UAKIA=8.88×103×18×10-3=159.84W

　　根據(jù)以上計(jì)算,選用了北京某所新研制的小型金屬陶瓷三極管T9730,該管體積小重量輕，性能穩(wěn)定可靠,完全滿足雙回路穩(wěn)壓電源調(diào)整管的要求。其主要技術(shù)參數(shù)為

　　最大耐壓 30kV

　　最大電流 300mA

　　最大功耗 300W

　　比較放大電路的設(shè)計(jì)

　　該電路采用三極管分壓取樣反饋,精密穩(wěn)壓管做基準(zhǔn),運(yùn)放集成電路做比較放大電路,在結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)成一個(gè)可獨(dú)立安裝調(diào)試的模塊。

　　雙回路高壓電源測(cè)試數(shù)據(jù)

　　1)管體高壓