HHDW-1型高频大功率脉冲信号源研制及探讨

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1、维普资讯http://www.cqvip.com16HHDW—l型高频大功率脉冲信号源研制及探讨电讯工程HHDW一1型高频大功率脉冲信号源研制及探讨徐挺(黄河机电有限公司计量处西安710043)摘要：HHDW一1型高频大功率脉冲信号源及其研制，主要介绍：HHDW一1型高频大功率脉冲信号源技术指标、原理、应用及研制过程中存在的问题(方案的选择、大功率高电压、宽范围连续频率、脉宽可调单极性信号以及电源滤波等)及其解决方案等。关键词：频率脉冲信号死区占空比现代高频开关稳压电源已广泛用于各行各业，包括通讯、医疗、家电、军事、仪器设备等。作为开关稳压电源的核心器件一高频

2、变压器的测试设备，目前，在我国还一直是一项空白。我们研制的HHDW一1型高频大功率脉冲信号源，主要用来测试我公司某产品上大量使用的各类高频变压器和脉冲变压器。HHDW一1型高频大功率脉冲信号源原理框图其主要技术指标如下：输出功率：1000w输出电压：Vp：0—500V电压峰值精度±5％输出电流：0—10A电流峰值精度±5％输出信号频率范围：10k一100kHz频率精度±5％输出波形：a：双极性的方波维普资讯http://www.cqvip.com电讯工程HHDW—l型高频大功率脉冲信号源研制及探讨l7b：占空比可调单极性的脉冲波波形前冲≤10％顶振≤5％尖峰≤

3、2O％l转换时间：双极正负方波≤5％(正负方波交替时间／周期)占空比：单极性方渡20％～50％(脉宽／周期)。下面介绍HHDW一1型高频大父功率脉冲信号源的基本组成原理：父其电路原理框图如图<1)所示：HHDW一1型高频大功率脉冲薯信号源主要由：电源部分、电路驱动部分、桥路输出部分以及匹配用负载箱等四大部分组成。主电源部分由两部分构成：一图2路经电源变换产生直流+15V、+5V分别提供给桥路驱动器(UC3875和SC3526)和调压电机驱动。另一路经过电网220V工频电压输入，通过调速电机控制大功率调压器调节输出电压，再利用大功率变压器进行电流分档输出，并经全

4、桥桥式整流，电容多次滤波，使输出直流电压能在0—5ooV之间变化，实现主电路直流电压源的供给。其原理框图如图(2)所示：主电路驱动电路部分，我们分别采用UC3875和SG3526两种集成电路对主电路进行驱动。双极性脉冲部分采用的是全桥软开关电源移相谐振控制器UC3875，它输出两组双极性方波。UC3875软开关电源移相PWMKONG控制集成电路，对两个半桥开关电路的相位进行移动控制，实现半桥功率级的PWMK控制，借助开关器件的输出电容充放电，在输出电容放电结束的状态下完成零电压开通。相位控制的特点体现在UC3875的四个输出端分别驱动A／B、C／D两个半桥，都

5、能单独进行导通延时的调节控制，在该死区时闯内确保下一圈3个导通管的输出电容放电完毕，为即将导通的开关管提供零电压开通条件。UC3875在电压模式和电流模式下均可工作，并具有一个独立的过电流关断电路以实现故障的快速保护。使输出波形更加稳定。其筒图如图(3)：单极性脉冲驱动部分电路采用脉宽调制控制器SC35~，我们使用SG35~的单端输出，另端接地。通过调节SG3526振荡器的参数，可实现脉冲频率从10KHz—l~kHz范围的连续变维普资讯http://www.cqvip.com18HHDW一1型高频大功率脉冲信号源研制及探讨电讯工程化。通过给其差分误差放大器的输

6、出端强制性加人一定范围的电压，来实现对单极性脉冲占空比的调节。原理简图如图(4)：Em)Vref+15VC4517Q+nIIO0IError—VccW2I53kcomOLnB。．CsoftGNDR1L5ResetVc13luCL6IF—CSOutA+CSSYNC1lShutdowI1RDW3104RlQ，n砌‘¨vc一¨”图4主桥电路部分：双极性脉冲信号采用的是DC／AC全桥变换器，QA／QD输人为同相，QB／QC输人为同相，且QA与QB互为反向。当QA／QD信号为正时，开关管QA、QD导通，VCC加在E、F两点，E为正，F为负。QB／QC不导通。当QB／QC

7、信号为正时，开关管QB、QC导通，vcc加在E、F两点，E为负，F为正，QA／QD不导通。此时在整个周期内在E、F两点得到一个交流的方波信号。交流方波信号的大小取决于VCC的大小。原理简图如图(5)：图5在选择开关管的时候，主要考虑VDSS(漏、源极击穿电压)，ID(连续漏极电流)，RDS(ON)(静态漏、源极导通电阻)，trr(反相恢复时间)这几个参数，我们在Intemet网上追踪查找了国际新型MOSFET功率器件，最终选择了IXFX55N50和K1120两种MOSFET功率器件来满足输出最大电流及最大电压的需要，在电路上实行了分档输出，开关输出I采用的是I

8、XFX55N50，VDSS：500V，