雷達電源保護電路設計

3 電源電壓保護電路設計

自復位保護電路的過(guò).欠壓保護部分，亦可用于電壓精密檢測電路，當出現故障時(shí)實(shí)現報警，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(guò).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(shí)是由雙運放完成的.圖中IC1A,IC1B為過(guò)壓.欠壓采樣比較器.D41,D42兩個(gè)開(kāi)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(kāi)關(guān)二極管處于低電壓狀態(tài)時(shí)(一般小于0 V)或為負電壓時(shí)，對接口電路中的邏輯電路產(chǎn)生影響，從而導致系統不能正常工作.

D10,D11在系統有效地防止輸出負電平損壞其后續的接口電路.保護電路中RP1.RP2 兩個(gè)電位器組成有效的分壓器，VrefG,VrefQ 為IC1B 和IC1A 過(guò)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(guò)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(wèn)題成功解決后，此過(guò)程為，設計人員拿預先設定的保護基準電壓與采樣電壓進(jìn)行數值比較.IC1B 輸出低電平時(shí)異名端的電平比同名端高.

當設計一個(gè)電源電壓保護電路時(shí)，電源系統正常工作時(shí)需要重點(diǎn)考慮如下問(wèn)題，送到IC1B 的電壓經(jīng)過(guò)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置的基準電壓，IC1A 就會(huì )產(chǎn)生欠壓保護信號，同理如果采樣電壓大于設置的基準電壓，IC1B 就會(huì )產(chǎn)生過(guò)壓保護信號.需要注意設計人員在計算采樣電壓時(shí)，一定要同時(shí)考慮和分析過(guò)壓與欠壓基準電壓值.

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

4 輸入缺相保護電路設計原理

為了減小電源的體積和降低電源損耗，檢測部分采用無(wú)損電容器替換傳統的電阻器.由于電網(wǎng)自身和人為的接線(xiàn)問(wèn)題，可能會(huì )導致被測電源出現缺相運行的狀況，且缺相不太容易被及時(shí)發(fā)現.如果突然遇到電源掉相時(shí)，缺相保護電路中整流橋的其中一橋臂無(wú)電流，同時(shí)逆變器出現工作異常，而現其他橋臂過(guò)流，甚至導致電源與設備的嚴重損壞.因此，在進(jìn)行有效的缺相保護設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(xiàn)不流過(guò)電流，及系統正常三相平衡，三個(gè)電容器的節點(diǎn)H 點(diǎn)的電壓為零.當光藕副邊不流過(guò)電流，即采樣電阻R2 上電壓為0.當系統處于缺相運行時(shí)，光藕有電流流過(guò)，H 點(diǎn)電壓會(huì )立即升高.電阻R2上則產(chǎn)生電壓，此電壓通過(guò)C4 濾波后，與R4,R5 產(chǎn)生的電源基準電壓進(jìn)行有效的比較;當電源系統直接掉相或三相嚴重不平衡時(shí)，系統立即產(chǎn)生高電平保護信號，保護電路當即立即禁止電源輸出.電源系統如果運行在缺相時(shí)，光藕的原邊電流Ic 取5~10 mA(H 點(diǎn)的電位最高，為線(xiàn)電壓的1 2)，所以電容器的交流阻抗為：

5 結語(yǔ)

本文在分析了相控陣雷達陣面電源的特點(diǎn)以及傳統雷達電源保護電路基礎上，結合雷達電源系統的研制，設計了簡(jiǎn)單實(shí)用的雷達電源保護電路.該電路可實(shí)現雷達一次電源故障中的過(guò).欠壓保護和二次電源缺相保護.實(shí)際應用表明，該保護電路工作穩定可靠，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(jìn)行過(guò).欠壓報警，同時(shí)對陣面電源(二次電源)進(jìn)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.