雷达电源保护电路设计

3 电源电压保护电路设计

自复位保护电路的过.欠压保护部分，亦可用于电压精密检测电路，当出现故障时实现报警，也可将报警信号送入上位机做处理，作为电压前端检测电路.过.欠压保护电路原理图如图3所示.

电压值比较器的功能其实是由双运放完成的.图中IC1A,IC1B为过压.欠压采样比较器.D41,D42两个开关二极管，在电源保护电路中起输出整流.限幅作用.

如果开关二极管处于低电压状态时(一般小于0 V)或为负电压时，对接口电路中的逻辑电路产生影响，从而导致系统不能正常工作.

D10,D11在系统有效地防止输出负电平损坏其后续的接口电路.保护电路中RP1.RP2 两个电位器组成有效的分压器，VrefG,VrefQ 为IC1B 和IC1A 过欠比较器的基准电压，R10,R11 在被检测电源电压采样电路中起分压作用.

计算公式如下：

式中：U取样为经过R10,R11 分压后R11 上的电压;U入为被检测电源电压值.

当输入电压采样问题成功解决后，此过程为，设计人员拿预先设定的保护基准电压与采样电压进行数值比较.IC1B 输出低电平时异名端的电平比同名端高.

当设计一个电源电压保护电路时，电源系统正常工作时需要重点考虑如下问题，送到IC1B 的电压经过采样器分压电路之后，3脚的电压值必须低于的IC1B 2脚的电压.(1脚为输出端，3脚为同名端，2脚为异名端).只要采样得到的电压小于设置的基准电压，IC1A 就会产生欠压保护信号，同理如果采样电压大于设置的基准电压，IC1B 就会产生过压保护信号.需要注意设计人员在计算采样电压时，一定要同时考虑和分析过压与欠压基准电压值.

被检测电源经过整流电路后，就可以分别与被测电源基准电压进行比较，若被监测的电源电压均在正常工作的窗口电压之内，则系统工作正常无需要报警.如果被测电源突然出现故障(不论过压或欠压)比较电路的输出端便立即送出报警信号，以便在毫秒级内完成故障排除故障.

4 输入缺相保护电路设计原理

为了减小电源的体积和降低电源损耗，检测部分采用无损电容器替换传统的电阻器.由于电网自身和人为的接线问题，可能会导致被测电源出现缺相运行的状况，且缺相不太容易被及时发现.如果突然遇到电源掉相时，缺相保护电路中整流桥的其中一桥臂无电流，同时逆变器出现工作异常，而现其他桥臂过流，甚至导致电源与设备的严重损坏.因此，在进行有效的缺相保护设备安全中显得尤为重要.图4是阵面电源(雷达二次电源)的缺相保护电路原理图.

当被检测中线不流过电流，及系统正常三相平衡，三个电容器的节点H 点的电压为零.当光藕副边不流过电流，即采样电阻R2 上电压为0.当系统处于缺相运行时，光藕有电流流过，H 点电压会立即升高.电阻R2上则产生电压，此电压通过C4 滤波后，与R4,R5 产生的电源基准电压进行有效的比较;当电源系统直接掉相或三相严重不平衡时，系统立即产生高电平保护信号，保护电路当即立即禁止电源输出.电源系统如果运行在缺相时，光藕的原边电流Ic 取5~10 mA(H 点的电位最高，为线电压的1 2)，所以电容器的交流阻抗为：

5 结语

本文在分析了相控阵雷达阵面电源的特点以及传统雷达电源保护电路基础上，结合雷达电源系统的研制，设计了简单实用的雷达电源保护电路.该电路可实现雷达一次电源故障中的过.欠压保护和二次电源缺相保护.实际应用表明，该保护电路工作稳定可靠，灵敏度高，能够准确地对变频发电机组与柴油发电机组进行过.欠压报警，同时对阵面电源(二次电源)进行缺相保护，虚警率≤3%,故障报警率≥98%,故障隔离率≥96%,达到了对雷达电源保护的要求.