天氣雷達回掃充電調制器的應用分析

摘要：為了提高發射機輸出脈沖幅度的穩定度，研制了平均功率約30 kW的脈沖電源，采用回掃充電技術給線型調制器的脈沖形成網絡充電。該電源充電、放電分時進行，可控制調制器連通以減小電源紋波影響調制器指標；采用IGBT作為充電開關。研究了臨沂新一代天氣雷達回掃充電調制器的工作原理和電路組成，最后還闡述了回掃充電電源中重要參數指標。
關鍵詞：天氣雷達；回掃充電調制器；人工線；脈沖電源

0 引言
現代雷達對發射機輸出脈沖幅度穩定度提出越來越高的要求，當要求發射系統改善因子大于50 dB時，輸出脈沖的脈問幅度穩定度需要大于1‰。臨沂CINRAD／SC天氣雷達采用了先進的回掃充電技術。
回掃充電電路是開關電源用于脈沖調制器的一種特殊形式，與傳統的線型調制器的諧振充電或等待充電方式相比，人工線(PFN)充電電源采用回掃充電具有許多優點：可省略體積龐大的輸入電源變壓器，直接輸入380V交流電源；回掃變壓器具有隔離作用，調制器脈沖輸出與直流電源向回掃變壓器儲能在時間上是錯開的，故調制器不易連通，可以減小電源紋波對調制器指標的影響，具有很強的承受正／負失配的能力；輸出脈沖幅度調節方便，可通過控制賦能電流與賦能脈沖寬度間的閉環來控制人工線(PFN)的充電電壓精度。

1 回掃充電調制器的組成
回掃充電調制器簡單分為充電和放電兩部分，充電部分采用一種類似于單端反激式開關電源的電路拓撲形式，通過控制儲能電感電流來完成對人工線充電電壓的精確控制；放電部分是包含人工線(PFN)、放電開關管、脈沖變壓器等的標準放電電路。它們通過充電變壓器和充電續流鉗位二極管鏈接為一個整體。回掃充電調制器簡圖如圖1所示。