本發(fā)明屬于電磁波陣列發(fā)射，具體為一種分布式供電的小型化高壓電源模塊陣列。

背景技術(shù)：

1、在電子對抗中，行波管體制寬帶陣列發(fā)射機(jī)應(yīng)用了波束空間功率合成技術(shù)，提高了發(fā)射機(jī)有效輻射功率，且波束切換迅速，可同時干擾多部目標(biāo)。寬帶陣列發(fā)射機(jī)的行波管陣列各電極參數(shù)相同，傳統(tǒng)設(shè)備采用集中式高壓供電為行波管陣列供電。

2、集中式高壓供電在個別行波管出現(xiàn)螺線過流等單一非耐壓故障可以通過高壓繼電器控制切除行波管陰極供電即可切斷故障點，不影響其他單元的陣列發(fā)射，然而當(dāng)行波管出現(xiàn)漏氣導(dǎo)致多電極耐壓不足時無法切斷故障點，此外，在單只行波管打火或者其他干擾情況下會對其他單元陣列發(fā)射產(chǎn)生影響，往往單個行波管發(fā)射單元的耐壓故障會導(dǎo)致整個發(fā)射陣列失效，造成任務(wù)可靠性下降。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種分布式供電的小型化高壓電源模塊陣列。

2、實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為：一種分布式供電的小型化高壓電源模塊陣列，包括：三相濾波器，輸入整流濾波及輔助電源模塊、n個小型化高壓電源模塊以及控制器模塊，n為自然數(shù)；所述三相濾波器用于對三相電進(jìn)行濾波，并將濾波后的三相電輸入至整流濾波及輔助電源模塊；

3、所述輸入整流濾波及輔助電源模塊用于對三相電進(jìn)行整流濾波，同時產(chǎn)生輔助電源，并將整流濾波后的三相電與輔助電源輸入至n個并聯(lián)的小型化高壓電源模塊；

4、所述控制器模塊用于向n個小型化高壓電源模塊發(fā)出控制指令完成組網(wǎng)陣列控制，并用于采集小型化高壓電源模塊的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，完成組網(wǎng)陣列狀態(tài)監(jiān)測；

5、所述n個小型化高壓電源模塊用于根據(jù)控制指令輸出n路獨立的高壓供電至行波管陣列。

6、優(yōu)選地，所述小型化高壓電源模塊包括電源分配、通訊板、燈絲調(diào)制電路、高壓變換電路，所述電源分配用于將輸入整流濾波及輔助電源模塊輸出的48v/12v直流電分配給燈絲調(diào)制電路，將輸入整流濾波及輔助電源模塊輸出的320v/12v直流電分配給高壓變換電路；

7、所述通訊板用于完成can報文的收發(fā)和組網(wǎng)地址分配，通訊板將接收到的報文指令轉(zhuǎn)換為控制電平發(fā)送給燈絲調(diào)制電路和高壓變換電路，并對燈絲調(diào)制電路和高壓變換電路進(jìn)行電源狀態(tài)采集，所述燈絲調(diào)制電路用于根據(jù)控制電平將48v/12v直流電轉(zhuǎn)換為燈絲調(diào)制器電源，所述高壓變換電路用于將320v/12v直流電轉(zhuǎn)換為行波管工作所需的陰極、收集極電源。

8、優(yōu)選地，所述通訊板包括射隨保護(hù)緩沖濾波、ad采樣、基準(zhǔn)電路、通訊隔離驅(qū)動電路、單片機(jī)、驅(qū)動器、隔離光耦、隔離光耦，所述電源模擬量采集通過射隨保護(hù)緩沖濾波后經(jīng)ad采樣送給單片機(jī)，基準(zhǔn)電路為單片機(jī)的adc提供基準(zhǔn)，所述通訊隔離驅(qū)動電路完成單片機(jī)與外部can總線的隔離通訊，利用所述單片機(jī)的四路gpio引腳進(jìn)行組網(wǎng)地址分配，電源狀態(tài)量采集信號通過隔離光耦送給所述單片機(jī)的gpio，所述單片機(jī)接收can總線的報文指令解析后通過gpio完成電平翻轉(zhuǎn)將指令通過驅(qū)動器和隔離光耦送出。

9、優(yōu)選地，n為16。

10、優(yōu)選地，所述16個小型化高壓電源模塊通過盲插對接母板的方式實現(xiàn)組網(wǎng)的物理互聯(lián)，在母板上利用盲插連接器中的五個引腳的通斷組合實現(xiàn)16個小型化高壓電源模塊的組網(wǎng)地址分配。

11、優(yōu)選地，將連接器的其中五個引腳分別作為ad0、ad1、ad2、ad3以及gnd腳，5個引腳形成了bit4的二進(jìn)制編碼；

12、所述ad0～ad3與gnd腳在母板上分為16個獨立的參考點，所述gnd腳與小型化高壓電源模塊內(nèi)通訊板的單片機(jī)共地，與高壓電源功率參考點的pgnd電氣隔離；

13、在母板上通過對gnd電氣連接的通或斷對所述ad0～ad3與gnd的進(jìn)行編碼，所述ad0～ad3在小型化高壓電源模塊內(nèi)通訊板側(cè)形成上拉，當(dāng)ad0～ad3對gnd電氣特性為導(dǎo)通則為低電平，斷開則為高電平。

14、優(yōu)選地，通過母板的引腳阻抗組合形成地址編碼，組網(wǎng)地址分配與ad0～ad3對應(yīng)關(guān)系具體為：

15、

16、

17、優(yōu)選地，所述控制指令包括預(yù)熱、高壓、發(fā)射指令，控制器模塊通過can組網(wǎng)廣播發(fā)送高壓指令，各小型化高壓電源模塊接收到高壓指令后按照組網(wǎng)地址1-16的順序，依次延時100ms執(zhí)行高壓指令，每個小型化高壓電源模塊內(nèi)部高壓電源的軟啟動設(shè)計值為10ms，依次完成軟啟動后向控制器模塊上報高壓成功，完成高壓指令的操作流程；

18、控制器模塊通過can組網(wǎng)廣播發(fā)送發(fā)射指令，各小型化高壓電源模塊接收到發(fā)射指令后按照組網(wǎng)地址1-16的順序，依次延時10ms執(zhí)行高壓指令，每個小型化高壓電源模塊內(nèi)部高壓電源的發(fā)射指令執(zhí)行設(shè)計值為1us，依次完成發(fā)射指令后向控制器模塊上報發(fā)射成功，完成發(fā)射指令的操作流程。

19、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點為：

20、1、任務(wù)可靠性高：本發(fā)明的分布式小型化高壓電源模塊陣列保證了行波管陣列的供電獨立，提高了行波管陣列單元之間的故障隔離度，避免了單只行波管耐壓不足引起全陣列發(fā)射失效。

21、2、測試性好：本發(fā)明的分布式小型化高壓電源模塊陣列實現(xiàn)了對陣列單元工作參數(shù)的獨立監(jiān)測和組網(wǎng)上報，提高了陣列發(fā)射機(jī)的測試性。

22、3、線束少、適裝性好：通過can組網(wǎng)通訊的兩根線替代了分布式小型化高壓電源指令控制及工作狀態(tài)數(shù)據(jù)采集傳輸所需要的上百根線束，減少了分布式小型化高壓電源的控制電纜數(shù)量，節(jié)約了成本，提升了適裝性。

技術(shù)特征：

1.一種分布式供電的小型化高壓電源模塊陣列，其特征在于，包括：三相濾波器(1)，輸入整流濾波及輔助電源模塊(2)、n個小型化高壓電源模塊(3)以及控制器模塊，n為自然數(shù)；所述三相濾波器(1)用于對三相電進(jìn)行濾波，并將濾波后的三相電輸入至整流濾波及輔助電源模塊(2)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式供電的小型化高壓電源模塊陣列，其特征在于，所述小型化高壓電源模塊(3)包括電源分配(301)、通訊板(302)、燈絲調(diào)制電路(303)、高壓變換電路(304)，所述電源分配(301)用于將輸入整流濾波及輔助電源模塊(2)輸出的48v/12v直流電分配給燈絲調(diào)制電路(303)，將輸入整流濾波及輔助電源模塊(2)輸出的320v/12v直流電分配給高壓變換電路(304)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式供電的小型化高壓電源模塊陣列，其特征在于，所述通訊板(302)包括射隨保護(hù)緩沖濾波(3021)、ad采樣(3022)、基準(zhǔn)電路(3023)、通訊隔離驅(qū)動電路(3024)、單片機(jī)(3025)、驅(qū)動器(3026)、隔離光耦(3027)、隔離光耦(3028)，所述電源模擬量采集通過射隨保護(hù)緩沖濾波(3021)后經(jīng)ad采樣(3022)送給單片機(jī)(3025)，基準(zhǔn)電路(3023)為單片機(jī)(3025)的adc提供基準(zhǔn)，所述通訊隔離驅(qū)動電路(3024)完成單片機(jī)(3025)與外部can總線的隔離通訊，利用所述單片機(jī)(3025)的四路gpio引腳進(jìn)行組網(wǎng)地址分配，電源狀態(tài)量采集信號通過隔離光耦送給所述單片機(jī)(3025)的gpio，所述單片機(jī)(3025)接收can總線的報文指令解析后通過gpio完成電平翻轉(zhuǎn)將指令通過驅(qū)動器(3026)和隔離光耦(3027)送出。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式供電的小型化高壓電源模塊陣列，其特征在于，n為16。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分布式供電的小型化高壓電源模塊陣列，其特征在于，所述16個小型化高壓電源模塊(3)通過盲插對接母板的方式實現(xiàn)組網(wǎng)的物理互聯(lián)，在母板上利用盲插連接器中的五個引腳的通斷組合實現(xiàn)16個小型化高壓電源模塊的組網(wǎng)地址分配。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分布式供電的小型化高壓電源模塊陣列，其特征在于，將連接器的其中五個引腳分別作為ad0、ad1、ad2、ad3以及gnd腳，5個引腳形成了bit4的二進(jìn)制編碼；

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的分布式供電的小型化高壓電源模塊陣列，其特征在于，通過母板的引腳阻抗組合形成地址編碼，組網(wǎng)地址分配與ad0～ad3對應(yīng)關(guān)系具體為：

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分布式供電的小型化高壓電源模塊陣列，其特征在于，所述控制指令包括預(yù)熱、高壓、發(fā)射指令，控制器模塊通過can組網(wǎng)廣播發(fā)送高壓指令，各小型化高壓電源模塊(3)接收到高壓指令后按照組網(wǎng)地址1-16的順序，依次延時100ms執(zhí)行高壓指令，每個小型化高壓電源模塊內(nèi)部高壓電源的軟啟動設(shè)計值為10ms，依次完成軟啟動后向控制器模塊上報高壓成功，完成高壓指令的操作流程；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種分布式供電的小型化高壓電源模塊陣列，包括三相濾波器，輸入整流濾波及輔助電源模塊和N個小型化高壓電源模塊；三相電經(jīng)過三相濾波器后送給輸入整流濾波及輔助電源模塊，輸入整流濾波及輔助電源模塊完成對三相電的整流濾波和輔助電源產(chǎn)生，并送給N個輸入并聯(lián)的小型化高壓電源模塊，N個小型化高壓電源模塊通過CAN總線接收控制器模塊的指令完成組網(wǎng)陣列控制，同時通過CAN總線采集小型化高壓電源模塊的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)上報給控制器模塊完成組網(wǎng)陣列狀態(tài)監(jiān)測。本發(fā)明避免了單只行波管耐壓不足引起全陣列發(fā)射失效，提升了發(fā)射陣列的任務(wù)可靠性和測試性。

技術(shù)研發(fā)人員：高彧博,齊揚(yáng),周中正,李偉林
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國船舶集團(tuán)有限公司第七二三研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/6/26