一种应用于天线的PWM功率放大器

摘要

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。

主权项

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；所述的功率大放器通道电路，包括滤波及输入放大器（1）、减法器（2）、PI校正器（3）、三角波发生器（4）、调制及逻辑保护电路（5）和H桥PWM功率变换电路（6）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，首先输入滤波及输入放大器（1）后，再送到减法器（2），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（2）；位置、速度和电压信号输入同一个减法器（2）求差后，经过PI校正器（3）进行调节，PI校正器（3）的输出连接调制及逻辑保护电路（5）的输入，三角波发生器（4）的正三角波信号a连接调制及逻辑保护电路（5）中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（5）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（6），H桥PWM功率变换电路（6）的输出端连接到电机的电枢绕组两端；所述的H桥PWM功率变换电路（6），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；所述的调制及逻辑保护电路（5），U1为电压比较器，U2为2输入与非门，U3为4输入与非门；U1的第一路输出12分别连接到U2的两路输入1和2，以及U3的一路输入1，U1的第二路输出7分别连接到U2的另外两路输入4和5，以及U3的一路输入9，+5V电源通过上拉电阻R206、R221分别连接到U1的两路输出12和7，U2的第一路输出3连接到U3的一路输入10，U2的第二路输出6连接到U3的一路输入2，U2的第三路输出8连接到U3的一路输入5，+5V电源通过上拉电阻R207、R205分别连接到U3的输入4和12；BRA信号同时连接到U2输入12和13，ARG信号连接到U3输入4，正三角波信号TA+连接到U1的输入4，负三角波信号TA‑连接到U1的输入10，电容C202连接在U1的输入4和5之间。