大功率高压线性电源设计方案

　　为了有效地消除高压放电、电晕和高湿环境中的飞弧打火故障，将高压变压器、高压整流模块和滤波器组成一独立的油浸式高压整流器模块，即“高压组件”，且外壳接地，这样又大大缩小了体积和重量，更便于安装，与一般行波管电源比较重量减轻了很多，体积缩小了一半以上。

　　调整管的选用

　　调整管电流IM计算

　　IM=IA+I0(1)

　　式中：IA为行波管管体电流IA=15mA；

　　I0为取样电路及泄放电阻上的电流，I0=3mA。

　　则IM=15+3=18mA

　　调整管耐压值计算

　　1)最小管压降值UAKmin

　　UAKmin=UA0+US(2)

　　式中：UA0为调整管正常工作时的管压降，取UA0=2.5kV；

　　US为稳压输出的电压调整范围，US=25-20=5kV。

　　则UAKmin=2.5kV+5kV=7.5kV

　　2)最大管压降值

　　(1)传统稳压电路的最大管压降值计算

　　当电网电压波动+5%而又是空载时(采用容性滤波)，调整管输入电压Uin为40.87kV

　　此时管压降值为UAK=Uin-UA=40.87-20=20.87kV

　　此时若调整管出现截止(输出电压UA=0)时，则管压降值为

　　UAKmax=Uin=40.87kV

　　所以若采用两组电源独立分开供电，则调整管耐压必须>40.87kV，该类调整管目前是很难选到的。而双回路型高压电源,使调整管耐压大大降低了。

　　(2)双回路型高压电源的调整管最大管压降值

　　由于调整管输入电压是由U1和UC串联提供的，UA=U1+UC

　　当电网电压波动+5%而调整管出现截止(输出电压UA=0)时，调整管最大管压降UAKmax为

　　UAKmax=UA-UC=40.87kV-18.9kV=21.97kV

　　则可选用耐压大于21.97kV的调整管即可，该调整管就容易选了。

　　调整管最大功耗PAM计算

　　PAM=UAK×IA(3)

　　式中：UAK为电网电压波动+5%,输出电压为20kV时的管压降，

　　UAK=(20+7.5)×1.05-20=8.88kV；

　　IA=18mA。

　　则 PAM=UAKIA=8.88×103×18×10-3=159.84W

　　根据以上计算,选用了北京某所新研制的小型金属陶瓷三极管T9730,该管体积小重量轻，性能稳定可靠,完全满足双回路稳压电源调整管的要求。其主要技术参数为

　　最大耐压 30kV

　　最大电流 300mA

　　最大功耗 300W

　　比较放大电路的设计

　　该电路采用三极管分压取样反馈,精密稳压管做基准,运放集成电路做比较放大电路,在结构上设计成一个可独立安装调试的模块。

　　双回路高压电源测试数据

　　1)管体高压