高志卉 毛光輝 李廣強
中波發(fā)射機泄放電路分析
高志卉毛光輝李廣強
(作者單位:河南省新聞出版廣電局104臺)
DX-200中波固態(tài)發(fā)射機的泄放電路是為保證在發(fā)射機出現(xiàn)故障或關(guān)機后,短時間內(nèi)把濾波電容儲能快速徹底泄放掉。本文對中波固態(tài)發(fā)射機的原理及電路進(jìn)行分析,并對相關(guān)的故障解決過程進(jìn)行闡述。
中波固態(tài)發(fā)射機;放電板;泄放電路
河南省新聞出版廣電局104臺使用的是兩部美國哈里斯公司生產(chǎn)的DX-200型大功率固態(tài)發(fā)射機,它采用了低電壓、大電流的整流器,它使用了一個三相全波整流系統(tǒng),供給發(fā)射機三大模塊工作所需的電源:250 V供大臺階放大模塊電源、125 V二進(jìn)制電源和125 V驅(qū)動級電源,它們的濾波電容分別采用了55只5100 μF電解電容、2只5500 μF電解電容和1只1800 μF電解電容,其作用是進(jìn)一步濾除直流電壓的交流部分,并保證電路有一個足夠平穩(wěn)的直流高壓,這些濾波電容的儲能非常大,它們的泄放問題必須得到妥善解決,否則容易使故障擴大化,并有可能危及到人身和設(shè)備的安全。發(fā)射機配備了完善可靠的泄放電路,既當(dāng)發(fā)射機正常關(guān)機或在故障情況下出現(xiàn)關(guān)機時,能夠快速啟動將濾波電容儲能徹底泄放掉。
如圖1所示,DX-200中波發(fā)射機的泄放電路由4個放電電阻和1塊放電板組成,在發(fā)射機正常運行過程中,發(fā)射機+250 V直流電源通過55組的35 A保險加到5 100 μF電解電容后為發(fā)射機功放模塊提供電源。當(dāng)發(fā)射機需要關(guān)機時,發(fā)射機模塊所需的3種不同的電源:250 V供大臺階放大模塊電源、125 V二進(jìn)制電源和125 V驅(qū)動級電源,經(jīng)3只二極管CR5、CR6、CR7連接4只40 Ω/25 W的放電電阻R13、R14、R15和R16(位于整流柜左側(cè)),接入放電通路,經(jīng)過放電板泄放掉濾波電容上的殘余電壓,圖中TS4、TS5、TS6、TS7是放電電阻上方的常開溫控接點,當(dāng)發(fā)射機出現(xiàn)頻繁開關(guān)機,濾波電容不斷充電放電,或者因其他原因引起放電電阻溫度過高時,溫控節(jié)點就會接通,送出低電平信號給電源控制板J10-8,產(chǎn)生故障信號,使發(fā)射機關(guān)機并指示故障。
圖1 泄放電路
如圖2所示,右邊虛線所圈部分為放電板,該電路由4只并聯(lián)的功率MOS場效應(yīng)管組成。故障發(fā)生時,為+250 V和125 V電源上的濾波電容提供一條快速放電電路。由圖2可以看出,泄放電路的每一只放電電阻(R16-R13)分別于放電板內(nèi)部用于快速泄放的場效應(yīng)管(Q1~Q4)組成4只泄放支路,分別有4只電阻與其串聯(lián)做限流使用,每只場效管的門極和源極之間都接有1只齊納二極管,限制門極電壓最高到10V。發(fā)射機正常工作時,發(fā)射機的電源控制板收到電源允許信號為低電平,Q1~Q4在正常接通電源,均不導(dǎo)通,放電管不導(dǎo)通。當(dāng)關(guān)機或產(chǎn)生故障信號時,來自電源板的控制電壓加到每只管子的控制柵極上,Q1~Q4的柵極變?yōu)楦唠娖剑烹姽軐?dǎo)通,達(dá)到快速放電的目的,這條放電通路是由自身產(chǎn)生的,無需其他的電源就可以使電路動作。Q1~Q4柵極的信號由三路電源信號在和電源控制板上場效應(yīng)管Q6來共同控制,通過Q6的導(dǎo)通或關(guān)斷來決定放電板是否放電。
如圖3所示,放電板的TB1、2連接電源控制板的J2-1、2,向Q6的柵極發(fā)送一個低電平,使Q6截止,Q3的柵極和Q6的柵極并聯(lián),Q3也截止,整流柜中固態(tài)繼電器K3斷開,從而K1和K2線報也會失電。同時,會從電源控板的J6-17輸出1個高電平信號,從而使整流柜中K6、K8失去線包電壓,斷開二進(jìn)制電源的中線電壓,是二進(jìn)制電源125 V失電,也使驅(qū)動電源125 V失電,最終徹底關(guān)掉發(fā)射機所有電源。
在圖1中,與35 A保險并聯(lián)的150Ω和二進(jìn)制管,以及濾波電容相并聯(lián)的75 Ω的電阻組成起到輔助放電的作用,泄放電路能夠做到快速放電,放電只需要幾秒鐘,當(dāng)泄放電路出現(xiàn)故障完全失效時,就會依靠輔助電路來進(jìn)行放電,其放電速度很慢,所以當(dāng)發(fā)射機關(guān)閉后,如果發(fā)現(xiàn)發(fā)射機面板上電壓表指示下降很慢,則代表放電電路出現(xiàn)故障。此時,為保證發(fā)射機不受損傷,應(yīng)等待電壓表指示降為0,電壓徹底泄放完畢后,再將直流電源開關(guān)接地,請專業(yè)人員進(jìn)行維修。
DX200在一次開機過程中,整流柜的LED顯示面板上始終提示放電板故障,發(fā)射機無法開機,打開整流柜后,發(fā)現(xiàn)4只放電電阻溫度很高,首先測量4只場效應(yīng)管Q1~Q4,發(fā)現(xiàn)均完好無損,考慮到之前由于雷電天氣頻繁掉高壓,發(fā)射機多次開關(guān)機,可能是因為過程中濾波電容不斷充電放電引起的放電電阻溫度過高,溫控節(jié)點接通產(chǎn)生故障信號,導(dǎo)致發(fā)射機無法開機。徹底放電完畢后,打開整流柜前門,維修人員用擰干的濕毛巾對放電電阻進(jìn)行了物理降溫,使其溫度恢復(fù)正常,發(fā)射機可以正常開機,關(guān)機后檢測放電電阻未有發(fā)熱現(xiàn)象,至此故障修復(fù)完畢。
圖2 放電板
圖3 繼電器工作流程
在對發(fā)射機泄放電路原理進(jìn)行研究和排查解決故障的過程中,可以看出DX200發(fā)射機整體結(jié)構(gòu)清晰,報警系統(tǒng)智能,對一般發(fā)射機故障的原因和位置有較為明確的指示,為排除和解決問題提供很好的技術(shù)基礎(chǔ),但作為維護(hù)人員必須對發(fā)射機工作原理深刻了解,并且要細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn),才能更快更好的完成工作。
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