[实用新型]一种大功率毫米波固态功放专用电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其是一种大功率毫米波固态功放专用电源。

背景技术

毫米波功放目前已经广泛的应用于空间电子、雷达、卫星、公路交通、民航系统、电子对抗、通信系统等多种尖端科技中，是目前研究的热点领域。大功率毫米波固态功放采用GaAs器件MMIC(毫米波单片集成电路)功率合成技术实现，具有体积小、效率高、易集成、使用方便等优点。而MMIC供电电源是功放能否安全、可靠工作的重要因素。MMIC要求可靠的正负压供电，且有时序要求。上电时负压先供电，正压后供电；掉电时正压先掉电负压后掉电。当多片MMIC功率合成时，要求能够提供故障检测功能，即需要检测每个MMIC的正电压值和电流值。不合理的功放电源会造成MMIC的损坏，甚至整个合成功放的损坏。

现有技术方案如图1所示，AC-DC模块使用220V交流输入，提供28V直流输出，负责给所有模块供电。DC-DC模块包含正、负压转换模块两部分，分别给MMIC合成功放提供正负电源。正压模块具有电压电流检测电路，将输出检测信号给处理器模块。处理器模块的ADC实现数据采集，检测出DC-DC正压模块工作的电压、电流，并完成显示、报警和通信等功能。MMIC需要的时序功能，通过处理器模块控制实现；上电时，处理器控制DC-DC负压模块的软启动引脚实现上电，通过处理器计算延时后，再控制DC-DC正压模块的软启动引脚实现上电；掉电的过程则相反。另外，处理器的电源输入为AC-DC模块输出的28V，处理器模块的电源电路需先将其转换成工作电压(如+3.3V)，因此，整个系统要工作，处理器模块必须先工作，处理器工作的可靠性对系统影响重大。图1所示的现有技术具有以下缺点：

1.不具有负压意外掉电的保护功能，当负压模块由于某种意外掉电时，正压依然输出，会烧毁MMIC。

2.电源的运行对处理器模块依赖太大，当电源工作在恶劣的电磁环境下时，处理器模块的可靠性会降低，会影响系统的正常运行。

3.负压模块需比较高的输入电压，增加了电源成本和体积。

4.系统开关机时响应速度慢。由于处理器在开机时需要进行一系列初始化操作，对于时序控制，处理器是需要经过计算才能向正负压模块发出指令；关机时需要做同样的运算。因此在有处理器的电源系统中，这个缺点无法避免。

5.DC-DC正压模块的设计一般采用DC-DC降压型芯片，由于输出功率大(近200W)，为解决EMC(电磁兼容)等问题，常采用多层PCB板。由于体积的限制，散热比较困难，一般采用机加特殊散热器的方法实现，对机加精度要求高，安装复杂且成本高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种大功率毫米波固态功放专用电源。采用如下技术方案：

一种大功率毫米波固态功放专用电源，包括AC-DC模块、DC-DC正压模块、DC-DC负压模块、时序控制电路、处理器模块，AC-DC模块将交流电源转换为直流，输出给DC-DC正压模块，DC-DC正压模块连接DC-DC负压模块，为DC-DC负压模块供电；时序控制电路连接DC-DC正压模块和DC-DC负压模块，控制DC-DC正压模块和DC-DC负压模块的开机时序和关机时序；处理器模块内部设置交流-直流转换电路，处理器模块连接220V交流电源作为工作电源，处理器模块连接DC-DC正压模块，采集和检测DC-DC正压模块的工作电流和工作电压。

所述的大功率毫米波固态功放专用电源，所述DC-DC正压模块包括同步降压型DC/DC转换器LT3741。

所述的大功率毫米波固态功放专用电源，所述DC-DC负压模块包括负开关稳压器LT1614。

所述的大功率毫米波固态功放专用电源，所述时序控制电路包括LM2903比较器和Si7137DP P沟道MOSFET。

所述的大功率毫米波固态功放专用电源，还包括显示报警模块传输模块，连接所述处理器模块，用于显示当前MMIC的工作电压、工作电流和工作温度，并将结果通过RS232接口发送给上位机。

有益效果：

1、采用硬件比较电路的设计方法，当负压出现异常时，正压会自动关断。

2、采用硬件时序电路的设计方法，处理器对电源的时序工作不干预，因此电源的工作完全不依赖处理器。

3、采用采用Linear公司的负开关稳压器LT1614来实现，最小输入电压仅有0.92V。在单面布线的情况下，面积仅有20*20mm。

4、采用电源和检测分离的设计方法，使处理器不再干预电源工作，时序功能完全硬件实现。