[发明专利]一种应用于天线的PWM功率放大器

说明书

技术领域

   本发明涉及放大器领域，具体说的是一种可应用于各种类型的雷达天线，卫星通信天线，动中通卫星天线等的PWM功率放大器。

技术背景

    目前，对于大功率电机调速系统，主要是以增大单个功率管功率的方式实现，但是大功率开关管，尤其是国产大功率开关管，由于制造工艺复杂、制造困难、可靠性差、成本高，因此，国产大功率开关器件的应用受到了一定限制。此外，现有PWM功率放大器主要是微控制器软件方式，可能出现程序死机现象。

在现有放大器中利用的H桥可逆PWM变换电路工作模式：双极模式电流脉动大，存在零位震颤现象，利于克服静摩擦，需要避免同臂导通故障；单极模式电流脉动小，系统过零时，存在死区现象，也需要避免同臂导通故障。例如：一种支持单双极脉宽调制控制的Ｈ桥电机控制器（201010524194），主要以软件方式实现，缺点是软件方式可靠性低，抗干扰性能差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种应用于天线的PWM功率放大器，把旋转控制信号变换成放大的电功率，以驱动电机旋转。该功率放大器采用PWM脉宽调制模式，天线伺服系统采用电压、速度和位置三闭环控制系统。功率补偿模块作为功率放大器方位轴的并联补偿输出端口，以增加方位轴的驱动能力。一套功率放大器有三条独立的功率放大通道，即方位通道、俯仰通道和横滚通道，分别对控制信号进行PWM功率放大输出，最后，输出到方位、俯仰和横滚三个直流伺服电机上。这样，一套功率放大器完全适应雷达天线三个方向伺服控制，从而简化天线控制系统的设计。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案是：

一种应用于天线的PWM功率放大器，其特征在于：包括

三个功率放大器通道电路，用于同时驱动三路伺服电机；

并联功率补偿模块，功率放大器和并联功率补偿模块并联连接后与伺服电机相连接。

本发明所述的并联功率补偿模块通过插接件与伺服电机进行电气连接。

本发明所述的并联功率补偿模块通过插接件与功率放大器通道电路进行电气连接。

本发明所述的功率放大器通道电路为功率放大器方位通道电路、功率放大器俯仰通道电路和功率放大器横滚通道电路。

本发明所述的功率大放器通道电路，包括滤波及输入放大器、减法器、PI校正器、三角波发生器、调制及逻辑保护电路和H桥PWM功率变换电路组成，由控制计算机发送的控制信号，通过D/A变换成模拟信号 u_i，u_i首先输入滤波及输入放大器后，再送到减法器，由测速发电机得到的速度反馈信号和局部电压负反馈信号同时送至减法器；位置、速度和电压信号输入同一个减法器求差后，经过PI校正器进行调节，PI校正器的输出连接调制及逻辑保护电路中比较器的输入，三角波发生器的正三角波信号a连接比较器的一路基准输入，其负三角波信号b连接比较器的另一路基准输入，综合后的控制信号电压和三角波通过电压比较器，形成占空比随控制信号电压而变化的PWM波，调制及逻辑保护电路输出单极性PWM波信号，输入到采用双极模式工作的H桥PWM功率变换电路，H桥PWM功率变换电路的输出端连接到电机的电枢绕组两端。

本发明所述的H桥PWM功率变换电路，开关器件T1、T2、T5和T6为达林顿管，T3、T4为开关三极管，T3、T4的射极分别接地，T1的基极连接到电阻R18和R28并联的一端，电阻R18和R28并联的另一端连接到T6的基极，T3集电极连接T1基极，二极管D1阳极连接T1基极，二极管D1阴极连接T1的射极，电容C1连接在T3的集电极和地之间，电阻R19连接在T6的射极和基极之间，电阻R14、R15串联连接连接T1的射极和地之间；T5的基极连接到电阻R16和R27的并联的一端，电阻R16和R27的并联的另一端连接到T2的基极，T4集电极连接T5基极，二极管D2阳极连接T5基极，二极管D2阴极连接T5的射极，电容C2连接在T4的集电极和地之间，电阻R17连接在T2的射极和基极之间，电阻R20、R21串联连接T5的射极和地之间，T2的射极连接T6的射极，T1的射极连接T2的集电极，T5的射极连接T6的集电极，A、B端分别连接电机电枢绕组的两端。