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同一组合内模块电源和线性电源的电磁兼容性的主要

作者:时间:2012-04-04来源:网络收藏

摘要:介绍某雷达用低压电源的研制,着重介绍同一。此电源研制成功后,经使用表明,设计是可行的。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/190550.htm

关键词:电磁兼容

Electromagnetic Compatibility of Modular and Linear Power Supply

in Same Assembly

Abstract: This paper introduces preparation of low voltage power supply for use in a certain radar,emphatically introduces electromagnetic compatibility of modular and linear Power Supply in same assembly. After the assembly power supply is developped,it′ s practical result testifies this design being feasible.

Keywords:Modular power supply,Linear power supply,Electromagnetic compatibility

中图法分类号:TN97文献标识码:A文章编号:02192713(2000)0838002

1引言

线性稳压电源具有纹波小、干扰小等优点,然而存在体积大、效率低、散热难等缺点。开关电源频率高,因而体积和重量大大减小。但是瞬态响应较差、干扰大,因此开关电源的应用受到一定限制。如果将两者结合起来,取其各自优点就可以满足特定的任务要求(即多路输出、体积小、指标高),但电磁兼容问题需要考虑。

2在同一内电磁兼容的考虑

  某雷达要求在一个较小的组合内提供7路电源,具体电气指标如下:

输入:单相400Hz,200V±5%;

输出:7路直流输出,如表1所示。

表1 7路电源的直流输出

序号电压(V)电流(A)调整范围(V)稳定度(%)纹波(mV)用途
1+15.02.0±0.750.12接收机
2-15.00.15±0.750.12接收机
3+5.01.0±0.250.12接收机
4-5.01.0±0.250.12接收机
5+8.02.0±0.250.12A/D
6-8.02.4±0.250.12A/D
7+5.030±0.250.580CPU

  前6路稳定度指标要求高,要用线性电源。串联线性电源调整管与负载串联,利用负反馈原理,通过改变调整管集电极、发射极间电压来完成稳压。与分立器件稳压器相比,集成稳压器具有体积小、成本低、使用方便、性能指标高等优点。根据负载电流不同,选用性能优异的集成三端稳压器LM150、LM117,电路见图1,输出电压:

Zmn1.gif (5786 字节)

图1串联线性电源原理图

UO=1.25×[(R2+RP)/R1+1]

设计时注意以下几点:

(1)电阻R1直接焊接在集成稳压器的输出管脚和调整管脚上,否则,将影响集成稳压器的负载调整率;

(2)电阻R1和R2选择高稳定性的同种材料电阻,RP也要用高稳定性的电位器,以保证输出电压的稳定度;

(3)电容C1容量满足C1>2000×I0(μF),I0为负载电流。

5V/30A是用VICOR公司生产的模块电源实现

的,电路见图2。交流输入经整流模块整流为未稳直流电压,经直流/直流变换器变成所需的直流输出。VICOR模块电源具有体积小,其VI-200系列尺寸为11.68cm×6.1cm×1.27cm;效率高,超过80%;功率密度高达50瓦/立方英寸等优点。

VICOR模块电源的核心是零电流开关技术,其框图及工作波形见图3。

PWM开关电源,工作频率固定,通过改变脉宽来实现稳压,而VICOR模块电源脉宽固定,改变开关频率以实现稳压。PWM方式中,开关管工作电压、电流波形为方波,开、关时工作电流较大,而VICOR模块电源,当开关管导通时,流过开关管的电流为半波整流正弦波,功率开关管在打开或关断时的电流为零,大大地降低了开关损耗,这就是VICOR所谓的“零电流”开关技术。VICOR模块电源的诸多优点,就是得益于这一技术。

任何电源都会产生噪声或干扰,尤其是开关电源,功率器件工作在开关状态,存在较高的dv/dt和di/dt,容易形成干扰,VICOR模块电源工作频率随负载不同从几十千赫到几兆赫变动,干扰的频带宽。而接收机和A/D转换都是雷达中对噪声要求较高的单元,处理不好,会带来诸多不良影响,那么如何降低电源噪声,减小开关电源和线性电源的互相影响?

对于开关电源,随着每单位体积输出功率的增加,静电场dv/dt和电磁场di/dt强度也随之增加,干扰也就增大。VICOR电源模块采用“零电流”技术,di/dt小,主要是dv/dt静电场,属近场,强度随距离平方而减小。对此静电场屏蔽是很有效的,在模块上加了一个屏蔽罩,在与模块相对的印制板上设有大面积接地平面,同时结构设计上,在开关电源和线性电源之间加以金属板隔离,以减小干扰。

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