雷達電源保護電路設計

摘 要： 雷達電源是保證雷達安全運行的關鍵，當電源出現故障時，為了及時報警以便操作人員檢修或自動切換到備用電源，保證雷達的正常工作。在分析了相控陣雷達陣面電源的特點以及傳統雷達電源保護電路基礎上，設計了簡單實用的雷達電源保護電路，實現了雷達一次電源故障中的過、欠壓保護和二次電源缺相保護。經過實驗，該電源保護電路具有抗干擾能力強、靈敏度高等特點，具有一定的實際應用價值。

關鍵詞： 相控陣雷達； 靈敏度； 電源故障； 保護電路

中圖分類號： TN86?34； TP277 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）10?0168?03

0 引 言

隨著相控陣雷達技術的迅速發展，相控陣雷達技術被廣泛用于地面防御系統中。然而，在目前有源相控陣雷達中去掉了傳統雷達中的大功率發射機電源，由原來的大功率發射機電源改為向各個T/R組件供電，雷達的二次電源數量明顯增多， 電源系統越來越復雜，故障率明顯增多。由于軍用雷達常常工作在惡劣環境下，雷達電源的常見故障如過壓、欠壓、過熱、短路、缺相等，往往難以避免[1]。因此，對雷達電源系統故障的快速定位、電源保護、故障報警成為獲取電源故障信息，保證電源系統安全運行的關鍵。國內采用的保護技術，解決方案多數是在線路入口處設置斷路器，當線路過壓或欠壓時切斷線路，而當電壓恢復正常時需手動使斷路器復位[2]。本文在分析了相控陣雷達陣面電源的特點以及傳統雷達電源保護電路基礎上，設計了簡單實用的雷達電源保護電路，實現了雷達一次電源故障中的過、欠壓保護和二次電源缺相保護。該電源保護電路具有抗干擾能力強、靈敏度高等特點。可實現集成化自復位電源故障報警功能，提高了雷達電源系統的可靠性及靈敏度。

1 電源系統簡介

雷達主電源系由康明斯30 kW柴油發電機組、總控配電機柜、50 kW變頻發電機組（兩臺）與變頻機控制柜、ATS切換柜、電力變壓器、發電機組本機控制柜、通信及監控系統構成。在電源系統中，柴油發電機組與市電互為備份，當市電不能正常使用的時候開啟柴油發電機對雷達系統進行工頻供電，控制系統分為手動方式和自動方式（手動系統享有最高優先級）。系統結構如圖1所示。

2 基本參數確定

2.1 門限電壓定義

2.2.2 報警電路靈敏度

當輸入電壓采樣問題成功解決后，此過程為，設計人員拿預先設定的保護基準電壓與采樣電壓進行數值比較。[IC1B]輸出低電平時異名端的電平比同名端高。當設計一個電源電壓保護電路時，電源系統正常工作時需要重點考慮如下問題，送到[IC1B]的電壓經過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]就會產生欠壓保護信號，同理如果采樣電壓大于設置的基準電壓，[IC1B]就會產生過壓保護信號。需要注意設計人員在計算采樣電壓時，一定要同時考慮和分析過壓與欠壓基準電壓值。

被檢測電源經過整流電路后，就可以分別與被測電源基準電壓進行比較，若被監測的電源電壓均在正常工作的窗口電壓之內，則系統工作正常無需要報警。如果被測電源突然出現故障（不論過壓或欠壓）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

5 結 語

本文在分析了相控陣雷達陣面電源的特點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，設計了簡單實用的雷達電源保護電路。該電路可實現雷達一次電源故障中的過、欠壓保護和二次電源缺相保護。實際應用表明，該保護電路工作穩定可靠，靈敏度高，能夠準確地對變頻發電機組與柴油發電機組進行過、欠壓報警，同時對陣面電源（二次電源）進行缺相保護，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。

參考文獻

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