雷达发射机高压恩施变压器的设计思路和方法

　　为了满足雷达系统对改进因子的指标要求，对管体高压的稳定性和波纹度有很高的要求。为了提高行波管的效率，一般采用集电极下拉法，使其高压恩施变压器由两组组成，一组是高压调节管体恩施变压器，另一组是收集极高压不恩施变压器。

　　现在，将对雷达发射机的特定高压恩施变压器的设计思路和方法进行介绍。

　　一、高压线性恩施变压器主要技术要求

　　1)输入电压?220 V / 400 Hz(±5%)

　　2)出口管高压

　　电压UA = 20?25 kV，电压稳定，连续;

　　电流Ia≥15 mA，脉冲电流Iap≥1 A;

　　电压稳定度Sv≤10-3(输入电压变化5%);

　　负载稳定性Si≤2.5×10-3(从空载到满载的负载);

　　波纹≤10-4。

　　3)输出集电极极高的电压

　　电压Uc = 15≤18 kV;

　　电流Ic≥85 mA，脉冲电流Icp≥5.5 A;

　　波纹≤5×10-3。

　　4)环境温度

　　工作环境温度(-15?55)℃;

　　储存温度(-45?75)℃;

　　湿度+ 40((95&p华信变压器股份有限公司是生产各类电力变压器，干式变压器，非晶合金变压器，矿用变压器,特种变压器和箱式电站的专业企业.主要产品有S9、S11型10KV、20KV、35KV 级,油浸电力变压器、全密封低损耗电力变压器、环氧树脂绝缘干式变压器、浸渍式干式变压器、单相、三相卷铁心变压器、组合式变压器（ 美变）、箱式变电站（欧变）、非晶合变压器、调容变压器、电炉整流等特种变压器和高、低电气成套开关设备。年生产能力超过2000万KVA 。为顾客提供生产、销售、安装、维修等服务。lusmn;3)%。

　　5)平均无故障时间

　　MTBF≥1000小时

　　二、高压线性恩施变压器设计思路

　　1)设计原理：高可靠性，低故障率，恩施变压器在高温，高湿，高盐雾的工作环境下稳定可靠的工作，无放电，电晕，闪络等，要求体积小，重量轻，安装，调试方便等一下

　　2)技术指标

　　-当前，高压线性恩施变压器包括恩施变压器，线性串联恩施变压器，线性并联恩施变压器和初级恩施变压器。由于对高稳定性和极低纹波的要求，本设计中使用了线性电路。

　　-由于市电控制行波管使用集电器关闭，因此需要恩施变压器组和恩施变压器组。通常，为恩施变压器设计了两组恩施变压器。该方法对于行波管具有以下缺点：它需要两个高压变压器，并且整流桥和滤波电容器必须承受高电压(输出电压+管压降)。两组高压恩施变压器不能满足行波管同步的要求，容易引起两组输出电压之间的电压差过大，引起行波管集电极点火。并导致失败。

　　因此，我们开发了一种具有独特性能的两回路高压恩施变压器，该恩施变压器完全克服了上述缺陷，非常适合行波管的使用。

　　三、双回路高压恩施变压器工作原理简介

　　400 Hz / 220 V输入恩施变压器升压高压变压器后，将两个高压发送到两组整流器和滤波器，其中一组用作集电极电压(Uc = 15?18 kV，Ic = 85 mA，不需要)特别设计用于收集极高的电压(这是该电路的独特功能)并将其发送到行波管的收集电极。此外，两组电压经过整流和滤波后串联连接，并且在通过控制管G稳定后，稳定的电压(UA = 20×25 kV，Ia≥15 mA，电压)输出到行波管。极。高压硅柱D3连接在稳压器G的阴极和两个整流器的串联连接点之间，以形成稳压器G的过压保护电路。空载时，调节器G上出现的高电压是整流器V1的输出电压。因此，调节管G可以是具有非常低的耐压性的管。同时，滤波电容器C1和C2的介电强度相应降低，这大大减小了体积和重量。尤其是，由于不一致的充电和放电导致的高电压差，不会触发两组电压。

　　当输出电压由于某些因素而变化时，采样电路会对变化进行采样并放大，然后将其发送到比较器放大器以与参考电压进行比较，然后将其发送到调节器的栅极以改变栅极的控制电压。这将改变调节器管道上的管道压降，使输出电压保持不变，并达到稳定电压的效果。

　　为了有效消除高湿环境中的高压放电，电晕和电弧以及点火故障，高压变压器，高压整流器模块和过滤器组合成独立的油浸式高压整流器模块(即“高压组件”)和具有体积和接地的外壳大大减轻了重量，易于安装。与行波管通用恩施变压器相比，重量大大减轻，体积减少了一半以上。

　　(1)调节管流量的IM计算

　　IM = IA + I0(1)

　　其中：IA是行波管体的电流IA = 15 mA;

　　I0是检测电路和通风电阻上的电流，I0 = 3 mA。

　　然后IM = 15 + 3 = 18 mA

　　设定管压力值的计算

　　1)小管压降UAKmin

　　UAKmin = UA0 +美国(2)

　　公式中：UA0为调压器管正常工作时的管压降，UA0 = 2.5 kV;

　　US是调节输出的电压设置范围，US = 25-20 = 5 kV。

　　然后UAKmin = 2.5 kV + 5 kV = 7.5 kV

　　2)大管压降值

　　(1)计算常规稳压电路的大管压降值

　　如果恩施变压器电压波动+ 5%，并且没有负载(使用电容滤波)，则控制器输入电压Uin为40.87

　　此时的管道压降值为UAK = Uin-UA = 40.87-20 = 20.87 kV

　　此时，　　经过三十多年来的发展，华信变压器制造有限公司的装备水平已达比较高的水平，拥有硅钢片纵、横剪自动生产线三条。真空变压法干燥罐2座、大型 立式绕线机4台，箔绕生产线1套，VPI真空浸渍设备、树脂浇注设备各1套，数控机床3套,5~50吨行车等各种变压器生产主要设备,拥有高、低 压开关柜成套设备的制造、安装专用设备200台（套），拥有包括全套变压器试验计算机测试系统、冲击电压发生器、局部放电测试仪在内的 主要检测设备20台套、可完成35KV级以下变压器的全部例行试验、型式试验和部分特殊试验。切断调节管时的管压降值(输出电压UA = 0)

　　UAKmax = Uin = 40.87 kV

　　因此，如果将两组恩施变压器用于独立恩施变压器，则控制管的耐压必须大于40.87 kV。目前难以选择这种类型的控制管。双回路高压恩施变压器组显着降低了调节管的耐压性。

　　(2)双回路高压恩施变压器调节管的大管压降值

　　由于来自U1和UC的调节管的输入电压是串联连接的，因此UA = U1 + UC

　　如果恩施变压器电压波动+ 5%，并且调节器管道关闭(输出电压UA = 0)，则大管道压降为调节器管道的UAKmax。

　　大UAKmax = UA-UC = 40.87 kV-18.9 kV = 21.97 kV

　　为此，您可以选择介电强度大于21.97 kV的调节管，该调节管易于选择。

　　PAM计算设定管的大功耗

　　PAM = UAK×IA(3)

　　在公式中：UAK是网络的电压波动+ 5%，在20 kV输出电压下的管电压降，

　　UAK =(20 + 7.5)x 1.05-20 = 8.88 kV;

　　IA = 18 mA。

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

　　根据以上计算，选择了由北京开发的小型金属陶瓷晶体管T9730。该管体积小，重量轻，性能稳定可靠，完全满足带有两个回路的恩施变压器调节器的要求。主要技术参数是

　　大电阻电压30kV

　　大电流300mA

　　大功耗300W

　　四、放大电路的比较设计

　　该电路使用三极管分压器的采样反馈，精密稳压管作为参考，集成运算放大器电路作为比较放大器电路，并设计为可独立安装和测试的模块。

　　具有两个回路的高压恩施变压器的测试数据

　　1)管体高压

　　电压UA = 20?25 kV调节电压，连续;

　　电流IA = 15 mA;

　　拉伸稳定性SV = 0.1%;

　　电流稳定性Si = 0.1%;

　　纹波2V。

　　2)收集极高的压力

　　电压UC = 18 kV±2 kV;

　　电流IC = 70mA;

　　纹波电压13V。

　　恩施变压器适配器性能良好，工作稳定可靠，行波管的抗火能力强，具有良好的防护功能，在同类高压恩施变压器中处于领先地位。