张艳荣
新疆维吾尔自治区广播电视局8110台 834400
摘要: TS-01 PDM中波发射机是上海明珠广播科技有限公司早期生产的发射机型。该机型具有工作性能稳定、安装调试方便、保护功能完善的特点,在国内中波发射台保有量很大。本文对TS-01 PDM中波发射机电源电路的工作原理进行剖析,并对电源部分的常见故障形成进行梳理总结,希望能为中波台技术同行的维修实践工作提供借鉴。
关键词:TS-01 PDM中波发射机;高低压电源;工作原理;故障成因
0 概述
PDM中波发射机整机由若干个功能板块组成。电源部分是整机的能源供应部分,对发射机安全稳定的运行起着重要的作用。TS-01 PDM中波发射机整机有一路高压和四路低压。发射机电源部分设计了开关机逻辑控制电路和故障保护电路,按照开机逻辑控制程序,分步骤给发射机提供高低压电源。高压和低压异常时,发射机采取相应的控制保护,还同时给出相应的故障显示,确保发射机安全可靠的运行。
1 开关机控制电路
TS-01 PDM中波发射机电源启动电路工作原理。发射机电源柜内有两只空气开关,一只为单相空气开关、另一个为三相控制开关,安装在机柜门下部中间位置。接在常明电源220V进线位置上,供给直流12V电源变压器初级,保证振荡源不间断工作;另一只是三相空气开关,是除上述常明电源外全机总开关,空气开关提供过流脱扣保护,平时放在“合”的位置,正常关机过程中,不需要频繁操作。只要低压开关合上,就会有+18V和+24V电压产生、交流接触器K1就会吸合,三相电经过三只启动电阻后到主变压器,因此次级电压有个逐步升高的过程,3秒钟后,继电器K2启动,K2的三个触点短路掉三个启动电阻,三相电直接给主变压器供电,主电源输出电压达到正常值。K1有两对(常开)输助接点,当K1动作后(即第一档高压接通时),迅速将一相交流电送给风扇,风扇开始工作。K2也有两对(常开)辅助接点,其一端均接地,K2动作后,其中一辅助接点送到控制器,表示开启主电源动作已完成,另一辅助接点去中放电路,作为中放控制信号。中间继电器JQX-10有三个辅助接点,其中两个为接触器K1,K2线包提供电压。第三个辅助接点为泄放继电器提供电压。主电源接通时,泄放电路不工作;主电压断开时,泄放电路工作,泄放电路的作用是在发射机关闭时,泄放掉高压电源上剩余电荷,防止电伤技术维护人员。
2 高压电源电路
2.1 高压交流电路
TS-01 PDM中波发射机高压电源控制系统在机柜底部,内部有容量为2.5千伏安的三相主电源变压器一只,采用三相全波整流电路。当发射机开启高压后,三相电经交流接触器为三相变压器提供电压,变压器上有多个接线端子,可以根据外部供电电压情况调整变压器的输出电压,外电经常高于380V时,输入端接到标注大于380V(400V、410V)电压的接线端子上;外电经常低于380V时,输入端接到标注小于380V(370V、360V)电压的接线端子上。
2.2高压整流滤波电路
高压整流滤波电路,主变压器输出的三相电送到六相整流电路,采用六相整流电路的目的是减小电源纹波。整流后的电压首先由电感线圈8L1进行滤波,然后再由8只电解电容进行滤波,最大程度的减小电源纹波,确保发射机有较高的信噪比。滤波后产生的-140V电源送到调制功放电路。
2.3 高压取样和保护电路
高压取样电路包括电压取样和电流取样。高压取样的目的一方面是为发射机提供运行参数,另一方面是为高压保护提供监测信号。电流取样8R1和电流取样监测电路组成。电流取样值一路送到发射机面板上功放电流表上,显示当前功放部分的工作电流;另一路送到电流过载保护电路,当电流超限后,发射机过载保护动作,同时给出过载报警显示。电压取样电路的工作原理和电流取样大致相同,其作用也是一方面提供功放电压显示,另一方面为电压超限(过高或过低)提供参考电压。
2.4 交流电监测电路
PDM中波发射机大部分采用数字控制电路和场效应管开关放大电路,因此对电源电压的要求高,电压的大幅度变化有可能造成控制电路工作异常,甚至会造成元器件损坏,因此要对外部供电进行实时监测。检测电路从三相交流电上取出一部分电压作为检测电压,当电压波动超过10%时,检测电路给发射机控制电路提供一个交流电异常信号,发射机控制器上电源指示灯由绿变红,外供电在5%以内波动时,控制器上电源指示灯为正常的绿色。
3 低压电源电路
3.1 低压电源的组成
TS-01 PDM中波发射机四路低压为+12V、+24V、+18V和-18V,分别由两只小型低压变压器提供。+12V为振荡器提供电压,保证开机后即可进入稳定状态。四组电压分别送到对应的稳压电路,稳压后输出到整机各功能板块。
3.2 低压电源的工作原理
两只低压电源变压器输出的是交流电压,经VD1-VD4、VD5-VD8、VD9-VD12、VD13-VD16四个全桥整流和C1-C8(50V/1000μF)电容滤波后送到稳压电路。+12V、+24V、+18V、-18V四种低压电源为非稳压电源,为了保证整机工作的稳定性。各功能板块需要稳定度高的低压电源,因此,每一路低压电源都需要进行稳压。+12V、+24V、+18V、-18V分别采用7812、7824、7818、7918高精度稳压集成块电路进行稳压。发光二极管H1、H2、H3、H4分别是四路低压电源工作状态指示,保险F1-F5分别是四路电压负载保险。为了防止低压电源负载出现短路而烧坏整流稳压电路,稳压电源与负载之间都串接一只保险,当负载出现短路后,保险熔断,保护之前的整流电路不被损坏。
3.3 监测保护电路
在发射机工作过程中,由于各种原因会造成低压电源故障,低压电源故障又可能造成发射机的很多非确定性故障,甚至会损坏发射机的器件,为了避免这种情况发生,发射机设置了低压电源故障监测电路,对低压电源实时监测,当低压电源出故障时,发射机停机保护,确保发射机安全可靠运行。
4 电源故障维修
根据笔者多年的维修经验,总结出以下几个方面的电源故障:
(1)交流接触器故障。电源部分使用了四只交流接触器,在使用一定的年限后,交流接触器容易因触点氧化而接触不良,发射机偶尔会出现无法正常开机故障。
(2)整流电路损坏。由于经常在高电压大电流下工作,电源部分的整流二极管或整流全桥容易损坏。常见的损坏原因是过压过热击穿短路,一旦二极管击穿损坏,之前的保险会立即熔断。
(3)滤波电容失效。使用一定年头的发射机,发射机的电声指标明显变差,监听节目信号中“翁翁”较为明显,这种情况一般是电源部分的滤波电容失效所致。可以使用万用表或专门的电容表逐个检查高低压电路里的电解电容。
(4)检测电路故障。电源部分有三相电检测电路、高低压检测电路,检测电路使用了可调元件,由于可调元件损坏或调整不当,容易引起电源故障。如果我们在排除与低压电路相关的所有电路后还没找到故障原因,就要回过头了看看检测电路本身是否有问题。
5 结束语
本文对TS-01 PDM中波发射电源部分的电路组成和工作原理进行了详细论述。作为中波发射台的技术维护人员,单靠积极的工作态度和经验积累是远远不够的,只有了解发射机的电路组成、工作原理,才能胜任检修工作。在处理发射机故障时,有一定的理论知识作指导,配合检修仪器仪表,逐级逐点排查问题,才能提高维修效率,才不至于陷入检修误区。
参考文献
[1] 张丕灶.全固态脉宽调制中波发射机[M].厦门:厦门大学出版社.2002.
[2] TS-01 PDM中波发射机随机技术说明书.上海明珠广播电视科技有限公司