郭姝羽
(作者單位:新疆廣電局7167臺)
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短波發(fā)射機開關電源原理及日常維護
郭姝羽
(作者單位:新疆廣電局7167臺)
摘 要:隨著使用年限的增加,短波發(fā)射機開關電源會出現故障及損壞的現象,影響短波發(fā)射的質量。本文圍繞2kW短波發(fā)射機開關電源展開論述,分析其電源原理及日常維護,希望能為該方面提供幫助。
關鍵詞:短波發(fā)射機;開關電源原理;日常維護
短波發(fā)射機電源隨使用年限的增加,逐漸出現故障及損壞現象。24 VDC、45 VDC以及110 VAC是發(fā)射機開關電源按照電氣性能劃分出的三路電源,由3U和4U兩個機箱結構組成。現對短波發(fā)射機開關電源原理及日常維護展開分析。
高頻電力電子變換技術是短波發(fā)射機電源的核心技術,利用此技術,380 V/50Hz的電網交流電被轉化為發(fā)射機可以直接使用的2 kW的可直接使用的電能。短波發(fā)射機電源的特點主要有4點:通用性強、利于維修、兼容性好、操作簡單。因為短波發(fā)射機電源的外觀、結構、輸出接口與揚州電源原理一樣,因此,兩者具備較強的互換性;因為電源由兩個機箱組成,元器件在機箱內單層分布,維修的時候非常的簡便,只需要打開頂板即可操作;軟開關技術輸出的紋波比較小,具備強的電磁兼容性;因為電源的操作簡單,且外部結構直觀,所以在使用方面也比較便捷。
短波發(fā)射機具備3U和4U兩個機箱,由24 VDC、45 VDC以及110 VAC三組電源組成。為了滿足2 kW短波發(fā)射機的用電需求,需要有三路獨立輸出電源,即24 VDC輸出、45 VDC輸出以及110 VAC輸出。其中,24VDC輸出利用DC/DC直流電源模塊將45VDC輸出轉化為24 VDC輸出,在打開面板開關45 VDC輸出穩(wěn)定后,即可以輸出24 VDC的直流電。45 VDC輸出利用整流、濾波、高頻逆變、降壓隔離等步驟將380 V/50 Hz的交流電源變成穩(wěn)定的45 VDC輸出的直流電,為發(fā)射機提供電源。110 VAC輸出利用工頻變壓器隔離380 V/50 Hz的交流電,并將之轉化為110 VAC穩(wěn)定電源,并由面板總開關控制輸出。在24VDC電源、45 VDC電源以及110 VAC電源中,最核心的部分是45 VDC電源。45 VDC電源可以利用整流、濾波、高頻逆變等步驟,將380 V/50 Hz的交流電變?yōu)榉€(wěn)定的45 V直流電,為發(fā)射機供電。45 VDC電源包括2個部分:控制電路以及主電路。后者負責電能轉化,前者負責控制器件開關實現各種功能。下面進行具體的論述。
2.1 控制電路
控制電路除了負責控制器件開關外還需要控制、保護主電路。主要包括6部分:輔助電源電路、PWM控制電路、檢測電路、驅動電路、操作電路以及保護電路。其中,輔助電源電路實現了380 V/50 Hz電源向220 V電源的轉變,并將之供給軟啟動板的AC/DC模塊,并最終實現為控制電路供電的目標。檢測電路存在的意義是檢測電壓、電流等信號,為控制電路提供反饋信息、保護電路。PWM控制電路是控制電路的核心部分,負責控制逆變電路。調節(jié)器會對反饋信號及給定信號進行運算,并發(fā)射給PWM控制芯片,產生控制脈沖,再利用驅動電路控制逆變電路的功率,實現穩(wěn)定電壓的目標。驅動電路的作用是隔離、放大控制電路發(fā)出的控制脈沖。因為,逆變電路中包含的4個開關的發(fā)射極點位并不一致,芯片輸出的PWM脈沖共地,且輸出能力并不強大。
2.2 主電路
交流電經過連接器、開關、濾波器后,由全橋整流模塊變成脈動直流,經功率因數校正之后供給逆變電路,變成高頻交流方波,再利用高頻變壓器、濾波器實現隔離、降壓、轉化等步驟將電流變?yōu)槠交?、穩(wěn)定的直流電。輸入濾波器可以抑制電網與電源之間的干擾作用。功率因數可以對電路進行校正,平波電感可以進行無源校正,成本低,校正效果卻非常的好。逆變電路可以將整流后的直流電變成高頻交流方波,再利用隔離、降壓、轉化等步驟后,為后端提供整流電路。由于輸入的電流具備高電壓以及高輸出功率,因此,發(fā)射機電源具備全橋逆變的拓撲結構。高頻整流濾波電路可以將45 VDC輸出的低壓電流變成具備穩(wěn)定品質的45 V直流電。
2kW短波發(fā)射機開關電源在實際使用的過程中具備穩(wěn)定性強、故障率低等特點,能夠在過溫、過流、過壓等情況下保護電路。技術維護人員應深入的了解2 kW短波發(fā)射機開關電源的原理,不斷地提升自身的管理、維護水平,相信2 kW短波發(fā)射機開關電源一定能夠更好的服務于社會、人民。
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