微波功率模块集成电源设计

摘要

微波功率模块(MPM)是八十年代末提出的一种全新概念的功率器件，它有效地把固态器件与电真空的优点有机地结合在一起。目前，西方发达国家已将微波功率模块应用于武器系统，而国内也在此方面积极研究。为了满足我所某无人机载合成孔径雷达对发射机的要求，本文开展了微波功率模块的集成稳压电源的研究工作。 微波功率模块主要由MMIC固态激励放大器、低增益小型化螺旋线行波管和高效率集成稳压电源组成。本文重点分析了MPM集成稳压电源中各个部件的主要功能和指标要求，分析集成开关稳压电源的拓扑以及设计原则。将移相全桥软开关技术(PSC FB ZVS-PWM)引入设计中，为进一步减小开关稳压电源的体积和提高效率奠定了理论的基础，同时为尽快将开关频率达到100kHz的高压开关电源运用于实战的雷达发射机做出了充分理论和实践的准备。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1雷达发射机的任务和组成

1.2固态发射机

1.3固态发射机与电真空发射机之比较

1.4本文的内容安排和作者所做的工作

第二章微波功率模块(MPM)

2.1MPM概念的提出

2.2微波功率模块(MPM)的组成

2.2.1固态放大器(SSA)

2.2.2行波管(TWT)

2.2.3集成开关稳压电源

2.3 MPM的特点

2.4MPM的应用

第三章集成稳压电源的理论基础

3.1 PSC FB ZVS-PWM变换器

3.2 PSC FB ZVS-PWM全桥变换器的运行分析

3.3 PSC FB ZVS-PWM变换器占空比分析

3.4 PSC FB ZVS-PWM变换器两桥臂开关管的ZVS条件分析

3.5 PSC FB ZVS-PWM开关电源补偿网络的优化设计

3.5.1主电路及电压、电流波形

3.5.2 PSC FB ZVS-PWM变换器小信号模型

3.5.3 PSC FB ZVS-PWM变换器主电路传递函数及频率特性

3.5.4 PSC FB ZVS-PWM开关电源补偿网络最优设计模型

第四章集成稳压电源的工程实现

4.1功率场效应管的基本知识

4.1.1功率场效应管的主要参数

4.1.2功率场效应管的静态特性

4.1.3功率场效应管的体内二极管

4.1.4功率场效应管的驱动方式

4.2移相控制芯片

4.2.1 UC3879的电气特性

4.2.2 UC3879个引脚和外形

4.3集成开关电源的工程设计分析

4.3.1设计要求

4.3.2集成稳压电源的系统构成

4.3.3 EMI(电磁滤波器)的选定

4.3.4整流管参数的选定

4.3.5基本频率的设定

4.3.6功率开关管的选定

4.3.7移相控制芯片参数的选定

4.3.8主功率变压器的参数设计

4.3.9输出整流元件的选定

4.4控制保护电路的设计

4.5工程实践中注意的问题

4.6实验结果

第五章结束语

致谢

参考文献

研究成果

附录A IRFP460电气参数

附录B 主控制电路电原理图

附录C微波功率模块的结构图