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深圳ADWR气象雷达高压电源控保模块电路故障检测与分析 　　摘 要：发射机在ADWR多普勒气象雷达中是比较常出现一些大小故障的部分，尤其是在雷雨等恶劣天气下或者人为操作不当时更容易出现。文章所阐述的高压电源控保模块电路故障便为一次UPS放电时雷达的非正常关机导致的。文章首先对ADWR多普勒气象雷达发射机的高压电源分机作简要介绍并对其中的高压控保护电路进行了较为详细的说明。并针对该模块电路故障的分析检测进行了阐述与总结。希望文章能对使用ADWR多普勒气象雷达的兄弟单位在以后的运维工作中，提供相关的借鉴与参考。 　　关键词：高压电源控保模块；高压电源分机；故障检测 　　1 概述 　　高压电源分机为ADWR雷达发射机的重要组成部分，其在充电触发脉冲的控制下，向固态调制器的储能元件（PFN）提供充电电源，并最终进入速调管进行发射脉冲功率放大。因而从ADWR雷达发射脉冲的机制来讲，高压电源分机则可以称为是发射机正常工作的基石。此外采用了回扫充电技术提高了高压电源分机，从而保证发射功率的稳定性。 　　在高压电源分机内部，高压控保模块电路由高压故障判断电路、高压充电控制信号产生电路组成。顾名思义，高压故障判断电路其主要作用为高压故障信号的判断、指示及故障连锁等。高压充电控制信号产生电路则为在高压充电定时信号的控制下产生高压充电信号并送往高压隔离驱动电路。由此可知，当高压控保模块电路故障时，高压电源分机将无法正常工作，进而导致发射机故障。 　　2 高压电源分机简述 　　高压电源分机的作用为在充电触发脉冲控制下，向固态调制器的储能组件（PFN）提供充电电源。 　　2.1 简介 　　高压电源分机为ADWR雷达发射分机的固态调制器提供其所需的直流高压。其主要参数为： 　　输入电源 三相380V 单相220V 　　充电周期 650μs 　　充电电压 5000V 　　稳定度 0.01% 　　可进行变宽充电，最高工作频率1300Hz 　　2.2 特性 　　多普勒天气雷达中一般要求脉宽和重复频率有较大的适用范围，以利于提高分辨率和速度测量范围。ADWR 雷达重复频率范围较宽，为250～1300Hz 可调。为达到宽重复频率范围的要求，该雷达发射分系统的高压电源采用了回扫充电技术，其充电过程是对充电电感和人工线交替进行的，采用开关电源对充电电感进行等时间充电，既能保证充电精度，又确保了发射能量不随重复频率的变化而改变，从而满足了宽重复频率范围的要求。采用回扫充电技术提高了高压电源的稳定度，从而保证了发射功率的稳定性。 　　2.3 组成 　　高压电源分机由电源滤波器Z1、三相整流V1、软启动控制电路、电流、电压取样电路、变换器电路、储能变压器T1、高压隔离驱动电路A1、高压控保电路等组成，组成框图如图1所示。 　　3 高压控保电路 　　高压控保模块电路由高压故障判断电路、高压充电控制信号产生电路组成。高压故障判断电路其主要作用为高压故障信号的判断、指示、故障连锁及复位信号通过光耦解除故障自锁状态等。高压充电控制信号产生电路则为在高压充电定时信号的控制下产生高压充电信号并送往高压隔离驱动电路。高压控保电路工作原理框图如图3所示。 　　3.1 高压故障判断电路 　　如图4所示（可放大）隔离驱动电路输出的IGBT1 保护信号和IGBT2 保护信号进入高压控保电路后经D1A和D1B（CD4098）单稳态触发器整形送入负或门D2B（CD4082），D2B（CD4082） 是四输入端正与门，但整形输出的IGBT 保护信号低电平有效，对于低电平有效的信号（负逻辑）D2B 相当于或门，两个IGBT 保护信号中的任何一个为低电平时即可通过负或门D2B 去触发故障自锁电路D3（CD4012），D3 的输出分为两路，一路经三极管V9（3DK104D）驱动发光二极管V8（BT314057，红色）进行故障指示，经三极管V10（3DK104D）驱动去发射监控分机。另一路去高压充电控制信号产生电路进行故障连锁。复位信号经光耦V11（H11L1）隔离后送到故障自锁电路，解除其故障自锁状态。 　　3.2 高压充电控制信号产生电路 　　如图4，高压充电定时信号经光耦V7（H11L1）隔离后，受继电器K1、K2 控制分为两路。继电器K1 和K2 在充电时间选择信号的控制下一个吸合、一个断开，吸合的继电器接点将高压充电定时信号选通，送入整形电路D5A 或D6A（CD4098，单稳态触发器），再送入最大充电时间定时电路D5B 或D6B（CD4098，单稳态触发器）。D5B 或D6B 输出的正方波起始时间对应于高压充电开始的时间，正方波宽度对应的时间就是最大充电宽度。继电器K1、K2 选中其中一个正方波送往门控电路D4（CD4011）。送往门控电路D4 的还