Комплектные высоковольтные источники питания (КВИП) радиолокационных комплексов

Описание

Источники питания малой мощности, такие как

  • блоки питания компьютеров
  • зарядные устройства аккумуляторов
  • блоки питания ртутных дуговых ламп и современных светодиодных ламп

и многие другие в настоящее время исполняются исключительно как системы с трансформацией на промежуточной высокой частоте. В секторе среднемощных источников положение менее однозначное. Источники с трансформацией на промежуточной высокой частоте и в этом секторе имеют потенциальные преимущества перед традиционными источниками с трансформацией на сетевой высокой частоте:

  • уменьшение массы и габаритов;
  • улучшение технологических показателей за счёт динамичного регулирования;
  • исключение или ослабление негативного влияние на питающую сеть (реактивная мощность, высшие гармоники, фликер).

Однако для актуализации этих преимуществ и продвижения на рынок мощных источников с трансформацией на промежуточной высокой частоте должны эффективно решаться некоторые нетривиальные технологические задачи. Научно-производственное предприятие ЛМ-Инвертор систематически работает по тематике среднемощных высоковольтных источников, имеет технологические и системные проработки для различных специфических применений, а также длительный опыт эксплуатации источников.

 

 

Назначение и область применения

КВИП предназначены для питания мощных ламповых усилителей, работающих в частотно-импульсном режиме - потребителей с модулированным потреблением мощности, в том числе на низких частотах модуляции (10 Гц…200 Гц).

КВИП обеспечивают эффективное решение двух проблем:

  • поддержание плоской вершины импульсов с точностью 0,1-0,3%;
  • поддержание равномерного потребления из сети при низкочастотной импульсной нагрузке (10-25 Гц).

Существенным отличием КВИП является применение высокочастотных транзисторов с изолированным затвором, а также использование динамичного широтно-импульсного регулирования, что позволяет фиксировать выходное напряжение КВИП в импульсе потребления с высокой точностью. Применение управляемого промежуточного накопителя электрической энергии позволяет избежать проникания субгармонических колебаний в сеть общего пользования при импульсной потребляемой от источника мощности, что так же является отличием КВИП от традиционно применяемых источников.

Основы построения КВИП:

  • высокочастотное преобразование электрической энергии с помощью мощных транзисторов с изолированным затвором (IGBT);
  • многоконтурная самонастраивающаяся система широтно-импульсного регулирования;
  • управляемый накопитель энергии, обеспечивающий потребление постоянной мощности из сети при 100%-й модуляции тока нагрузки в широком диапазоне длительностей импульсов;
  • формирование высококачественных прямоугольных импульсов высокого напряжения в широком диапазоне длительностей и частот повторения;
  • система быстродействующих защит;
  • применение высоковольтных трансформаторов и выпрямительных блоков с сухой изоляцией.

Структура ВИП содержит две конденсаторные батареи, первая из которых действует как накопитель энергии, а вторая – как фильтр нижних частот. Между конденсаторными батареями включён регулируемый конвертор DC/AC/DC с промежуточным высокочастотным звеном. На протяжении каждого импульса энергия импульса поступает на выход от накопительного конденсатора через конвертор DC/AC/DC. Напряжение накопительного конденсатора по ходу импульса спадает от V0,max до V0,min. Плоскостность вершины импульса обеспечивается регулируемым конвертором DC/AC/DC. Для предотвращения фликера, который мог бы возникнуть из-за меняющегося напряжения накопительного конденсатора, в систему введён дополнительный регулируемый конвертор DC/DC, обеспечивающий поддержание неизменного сетевого тока при изменениях напряжения на накопительном конденсаторе. Использование высокочастотного звена в конверторе DC/AC/DC позволяет существенно уменьшить массу и размеры трансформатора, согласующего напряжение сети и нагрузки.

Схема построения силовой части КВИП выглядит так:

Основные технические характеристики

Источник питания генераторных ламп

КВИП предназначен для электропитания мощных генераторных ламп, работающих в частотно-импульсном режиме. Допустимо использование в непрерывном режиме работы при среднем токе нагрузки не больше номинального значения. Помимо основного силового источника в комплект входят вспомогательные источники накал, управляющей стеки и т.п., мониторинг и взаимодействие которых осуществляет автоматическая система управления.

Основные параметры

  • напряжение 8 kV
  • импульсная мощность 165 kW
  • скважность 3
  • средняя мощность 55 kW
  • наибольшая длительность импульса 13ms
  • частота следования импульсов, 13 Hz
  • спад напряжения вершины импульса, не более 0.1%
  • пульсации потребления мощности из сети, не более 5%

КВИП располагается в двух шкафах 600х800х2200 мм Масса не превышает 1200 кг. Изготовлено и находятся в эксплуатации более 30 комплектов для объектов НИИДАР.

 

 

Наименование источника

Напря-жение,

В

Параметр

Коэфф. стабили-зации,

%

Ток,

А

Пуль-сации,

%

Скважность следования импульсов,

не менее

Частота следования импульсов,

Гц

Длительность импульса,

мс

1. Источник питания анодов

Анод 2

3500

Напряж.

1

5,5

0,15

3

10-200

0,2-13

Анод 1

8000

Напряж.

1

22

0,25

3

10-200

0,2-13

2. Источник питания накала

8,5

Ток

3

160

3,0

-

-

-

3. Источник питания управляющей сетки

Импульс

минус

10-100

Напряж.

1

1,5

0,15

3

10-200

0,2-13

Пауза

минус

400

Напряж.

3

0,01

0,5

4. Источник питания экранной сетки

Импульс

1200

Напряж.

2

1,2

0,5

3

10-200

0,2-13

Пауза

0,05

5. Источник питания предварительного усилителя

48

Напряж.

2

50

0,15

3

10-200

0,2-13

6. Источник питания ячеек управления

+12

Напряж.

2

3

0,15

-

-

-

-12

3

5

10

7. Источник питания коммутаторов

27

Напряж.

2

12

1,5

 

 

500

Источник питания станции слежения за спутниками

КВИП предназначен для электропитания мощных электронно-лучевых СВЧ приборов, работающих в частотно-импульсном режиме.

Выходное напряжение, кВ              0-38

Номинальная мощность, кВт:

  • импульсная                             266
  • средняя                                   130

Номинальный ток, А

  • импульсный                            7.0
  • средний                                   3.5

Параметры импульса:

  • длительность, мс                   0.1-20
  • длительность фронта, мкс    8.0
  • длительность спада, мкс      10.0
  • пульсации, %, не более 1.0

Напряжение сети, В             3×380±5%

Потребляемый ток, А           260±5%

Частота, Гц 50 (60)

К.П.Д., %                                           93

Cos φ                                                 0.93

Удельная мощность, кВт/кг            2.5-3.5

Масса, кг                                           500

КВИП размещен в двух шкафах размером 600*800*2200 мм каждый. Изготовлены и находятся в эксплуатации в КНР 2 образца.

 

 

 

© ООО «НПП ЛМ Инвертор», 2017

Популярные разделы: Каталог | Публикации

WebCanape - быстрое создание сайтов и продвижение

Яндекс.Метрика

Главная | Карта сайта | Обратная связь

г. Москва, ул. Красноказарменная, д. 12
Телефоны: +7 (495) 517-31-63
+7 (495) 361-92-93
Факс: +7 (495) 361-93-98
E-mail: info@lm-inverter.ru