專利名稱：大功率微波功率放大器高壓脈沖電源的制作方法
技術領域：
本發明涉及微波技術領域，特別是一種大功率微波功率放大器。
背景技術：
大功率微波發射機采用速調管作為高功率微波輸出元件，向天線提供大功率微波信號。當采用陰極調制脈沖速調管時，它在工作時需要一個高壓大電流的開關脈沖對陰極進行調制，使速調管工作在開關狀態，定時輸出微波脈沖。經典的做法是采用軟管調制器，由人工線與氫閘流管激勵來形成開關脈沖，將3000伏電壓經脈沖變壓器升壓到2萬伏后，提供脈沖速調管所須的高壓脈沖電流。在體積重量功耗受到嚴格限制情況下，它的缺點是制作時要求人工線與速調管阻抗匹配，才能正常工作形成所需的脈沖。另一方面脈沖寬度是固定的，一旦做成即不可調，與速調管一對一。因此對速調管阻抗就有一定限制。更換速調管時需一起更換，且僅適宜窄脈沖寬度情況。在要求輸出寬脈沖時制作難度較大，體積重量就會加大許多。對于機載是不能忍受的。在這種情況下提出了目前低壓大電流的方案，這一方案對關鍵器件要求苛刻，一是要有高壓大電流的功率管，二是大變比的脈沖變壓器。隨著時代的發展，器件的水平的提高，給實現這一方案提供了可能。
發明內容
本發明的目的是克服已有技術的缺陷，提供一種大功率微波功率放大器用的高壓脈沖電源，其體積小、性能穩定，可用低壓電源直接產生大功率高壓，供速調管正常工作。
為達到上述目的，本發明的技術解決方案是提供一種大功率微波功率放大器高壓脈沖電源，由驅動電路、絕緣柵雙極晶體管、電容、脈沖變壓器和固態電源組成，其特征在于，在驅動電路和脈沖變壓器之間并聯有兩只絕緣柵雙極晶體管，驅動電路輸出與兩絕緣柵雙極晶體管輸入端相連，絕緣柵雙極晶體管與脈沖變壓器之間，設有電容；絕緣柵雙極晶體管的電源由固態電源提供。
所述的高壓脈沖電源，其產生脈沖電路的結構是，固態電源接于第一只電阻，第一只電阻、第一只絕緣柵雙極晶體管、第二只絕緣柵雙極晶體管串聯接于地端，第一只絕緣柵雙極晶體管發射極和第二只絕緣柵雙極晶體管集電極接電容；電容、脈沖變壓器原邊串接到地；二極管、第三只電阻接脈沖變壓器原邊兩端，保護絕緣柵雙極晶體管；第二只電阻、第三只電阻分別接于兩絕緣柵雙極晶體管柵極；兩絕緣柵雙極晶體管分時工作，形成對電容的充放電。
所述的高壓脈沖電源，其由絕緣柵雙極晶體管作為對電容充放電的開關，利用電容瞬間放電產生大功率脈沖。
所述的高壓脈沖電源，其所述固態電源為28v～500v。
所述的高壓脈沖電源，其所述脈沖變壓器的輸出端，接于大功率微波發射機的速調管陰極。
所述的高壓脈沖電源，其采用絕緣柵雙極晶體管作為鋼管調制器的調制開關，利用電容充放電通過脈沖變壓器，制成大功率微波功率放大器高壓電源，用低壓電源直接產生大功率高壓，供速調管正常工作。
所述的高壓脈沖電源，其所述大功率微波功率放大器高壓電源，為1000～1600瓦。
圖1是本發明產生高壓原理框圖；圖2是本發明總電路圖；圖3是本發明產生脈沖部分電路圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明的大功率微波功率放大器高壓脈沖電源，由驅動電路、IGBT(絕緣柵雙極晶體管，簡稱IGBT)、電容、脈沖變壓器和固態的28v～500v電源等組成，其中，在驅動電路和脈沖變壓器之間并聯有兩只絕緣柵雙極晶體管(IGBT)，驅動電路輸出與兩絕緣柵雙極晶體管輸入端相連，絕緣柵雙極晶體管與脈沖變壓器之間，設有電容；絕緣柵雙極晶體管(IGBT)的電源由固態28v～500v電源提供。
圖2為本發明的總電路圖，其中，產生脈沖部分電路結構如圖3所示，500v電源接于R1，R1、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)1、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)2串聯接于地端。絕緣柵雙極晶體管(IGBT)1發射極和絕緣柵雙極晶體管(IGBT)2集電極接電容C1，C1、脈沖變壓器T原邊串接到地。二極管D2、R3接脈沖變壓器T原邊兩端，保護絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。R2、R3分別接于兩絕緣柵雙極晶體管(IGBT)柵極。兩絕緣柵雙極晶體管(IGBT)分時工作，形成對電容C1的充放電。這種設計電源效率提高許多。
由絕緣柵雙極晶體管(IGBT)作為對電容C1充放電的開關，利用電容C1瞬間放電產生大功率脈沖。
大功率微波發射機利用了絕緣柵雙極晶體管(IGBT)高耐壓大電流這一特點，應用在機載大功率微波大功率發射機中。采用絕緣柵雙極晶體管(IGBT)作為剛管調制器的調制開關，利用電容充放電通過脈沖變壓器，制成大功率微波功率放大器高壓電源(1500瓦)，用低壓電源直接產生大功率高壓，供速調管正常工作。本發明產生高壓的電路圖，如圖2所示。整個體積重量都較小(47公斤)。
權利要求
1.一種大功率微波功率放大器高壓脈沖電源，由驅動電路、絕緣柵雙極晶體管、電容、脈沖變壓器和固態電源組成，其特征在于，在驅動電路和脈沖變壓器之間并聯有兩只絕緣柵雙極晶體管，驅動電路輸出與兩絕緣柵雙極晶體管輸入端相連，絕緣柵雙極晶體管與脈沖變壓器之間，設有電容；絕緣柵雙極晶體管的電源由固態電源提供。
2.如權利要求1所述的高壓脈沖電源，其特征在于，產生脈沖電路的結構是，固態電源接于第一只電阻，第一只電阻、第一只絕緣柵雙極晶體管、第二只絕緣柵雙極晶體管串聯接于地端，第一只絕緣柵雙極晶體管發射極和第二只絕緣柵雙極晶體管集電極接電容；電容、脈沖變壓器原邊串接到地；二極管、第三只電阻接脈沖變壓器原邊兩端，保護絕緣柵雙極晶體管；第二只電阻、第三只電阻分別接于兩絕緣柵雙極晶體管柵極；兩絕緣柵雙極晶體管分時工作，形成對電容的充放電。
3.如權利要求1或2所述的高壓脈沖電源，其特征在于，由絕緣柵雙極晶體管作為對電容充放電的開關，利用電容瞬間放電產生大功率脈沖。
4.如權利要求1或2所述的高壓脈沖電源，其特征在于，所述固態電源為28v～500v。
5.如權利要求1或2所述的高壓脈沖電源，其特征在于，所述脈沖變壓器的輸出端，接于大功率微波發射機的速調管陰極。
6.如權利要求1或2所述的高壓脈沖電源，其特征在于，采用絕緣柵雙極晶體管作為鋼管調制器的調制開關，利用電容充放電通過脈沖變壓器，制成大功率微波功率放大器高壓電源，用低壓電源直接產生大功率高壓，供速調管正常工作。
7.如權利要求1或2所述的高壓脈沖電源，其特征在于，所述大功率微波功率放大器高壓電源，為1000～1600瓦。
全文摘要
本發明涉及微波技術領域，特別是一種大功率微波功率放大器。本發明由驅動電路、絕緣柵雙極晶體管、電容、脈沖變壓器和固態電源組成，其中，在驅動電路和脈沖變壓器之間串接兩只絕緣柵雙極晶體管，驅動電路輸出與絕緣柵雙極晶體管輸入端相連，絕緣柵雙極晶體管與脈沖變壓器之間，設有電容；絕緣柵雙極晶體管的電源由固態電源提供。其由絕緣柵雙極晶體管作為對電容充放電的開關，利用電容瞬間放電產生大功率脈沖。固態電源為28v～500v，高壓電源為1000～1600瓦。本發明用低壓電源直接產生大功率高壓，供速調管正常工作，且電源效率提高許多。
文檔編號H03K3/02GK1635703SQ20031011604
公開日2005年7月6日 申請日期2003年12月30日 優先權日2003年12月30日
發明者劉少軍, 楊華光 申請人:中國科學院電子學研究所