曹國棟

（國家新聞出版廣電總局六五四臺 新疆省呼圖壁縣 831201）

DF100A型PSM 100kW短波發(fā)射機原理簡介及技改思索

曹國棟

（國家新聞出版廣電總局六五四臺 新疆省呼圖壁縣 831201）

DF100A型PSM 100kW短波發(fā)射機原理的分析，并且進行自動調(diào)諧系統(tǒng)的改進，促進機房發(fā)射從傳統(tǒng)的人工模式中解脫出來。建立一個更完善、更準(zhǔn)確、更科學(xué)的信息化控制模式，減少勞動量，減少人為故障，將值班員從機房解放出來，從而實現(xiàn)“有人留守，無人值班”的工作模式。

DF100A型PSM 100kW短波發(fā)射機；原理簡介；技改

1 PSM 100kW短波發(fā)射機原理

PSM（pulse step modulation）廣播發(fā)射機的射頻系統(tǒng)與乙類屏調(diào)機或脈寬調(diào)制發(fā)射機完全相同。其區(qū)別仍在于調(diào)制器部分，PSM發(fā)射機將調(diào)制器和高壓電源合二為一，高壓電源是由48個串聯(lián)的低電壓整流器組成，低電壓整流電源通常又叫做功率模塊，，每個功率模塊是由單獨的電子幵關(guān)IGBT進行通或斷控制的，而IGBT的開關(guān)狀態(tài)又是由直流或音頻調(diào)制信號決定的，這樣被直流和音頻信號控制的反應(yīng)音頻信號變化規(guī)律的階梯高壓電源送到射頻被調(diào)級進行屏級調(diào)制。psm調(diào)制器是固態(tài)化的新型調(diào)制器，l00kW psm短波發(fā)射機的高壓電源一般由48個模塊組成，為了使各模塊具有基本相同的壽命，48個功率模塊是被調(diào)制器控制著循環(huán)工作。

100kW PSM短波發(fā)射機都采用脈沖階梯調(diào)制技術(shù)，載波輸出功率為100kW，可在3.2～26.1MHZ頻段范圍內(nèi)使用，具有調(diào)幅A3E和單邊帶調(diào)幅H3E或R3E功能。DF100A型100kW PSM短波發(fā)射機主要由控制系統(tǒng)、調(diào)諧系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)和調(diào)制器控制器系統(tǒng)構(gòu)成。控制系統(tǒng)生要為發(fā)射機提供低壓配屯控制、燈絲控制、高壓控制、指示燈和過荷監(jiān)測功能。調(diào)游體統(tǒng)具冇對3.2～26.1M11Z內(nèi)任何頻率進行調(diào)諧的能力，發(fā)射機共有10個預(yù)置調(diào)偕通道，當(dāng)選擇某一個預(yù)置調(diào)諧通道，遙控系統(tǒng)會自動提取預(yù)置頻率及8路預(yù)置調(diào)諧數(shù)據(jù)，使高前級射頻放大器預(yù)置到位，高末級射頻放大器預(yù)置到位，諧波濾波器預(yù)

置到位，平衡轉(zhuǎn)換器預(yù)置到位。冷卻系統(tǒng)包括風(fēng)、水、熱交換器、風(fēng)機、冷卻水條和氣水分離箱以及在熱交換器和發(fā)射機主機組之間的連接管道，為射頻系統(tǒng)及電源系統(tǒng)等部位冷卻散熱。偏置電源系統(tǒng)中三相380V主電源送至高壓開關(guān)柜后一路經(jīng)過低壓分配變壓器送至電源系統(tǒng)，其中1PS7為自動增益控制器和寬帶射頻放大器供電。1PS6中的-150V、500V、4000V分別為高前級射頻放大器的控制柵一陰極、陰極、屏極提供電源，確保高前級正常工作。1PS5為高末級射頻放大器提供控制柵偏壓，800V簾柵壓送至高末級簾柵極，另一路經(jīng)過兩個調(diào)制變壓器為發(fā)射機提供高末屏極電源，高末屏極電源采用PSM技術(shù)，全稱脈沖階梯調(diào)制技術(shù)，將調(diào)制器和高壓電源和二為一，高壓電源是由48個串聯(lián)的低電壓整流器組成，低電壓整流器通常叫做功率模塊，每個功率模塊是由單獨的電子開關(guān)IGBT進行通或斷控制的，而IGBT的幵關(guān)狀態(tài)又是由經(jīng)過調(diào)制器控制器系統(tǒng)決定的，這樣被直流和音頻信號控制的反應(yīng)音頻信號變化規(guī)律的階梯高壓電源經(jīng)低通濾波器濾除階梯紋波，送到射頻高末屏極，調(diào)制器控制器的音頻信號經(jīng)調(diào)制器控制器加工成含有音頻和直流特點的復(fù)合信號后，通過96條光纜，對調(diào)制器中的48個功率開關(guān)模塊進行控制和檢測。PSM輸出14kV高壓送至高末級屏極，確保高末級正常工作。

2 DF100A型PSM 100kW短波發(fā)射機技改方案

廣播行業(yè)的迅速發(fā)展對PSM 100kW短波發(fā)射機功能提出了更高的要求，PSM 100kW短波發(fā)射機自動化的實現(xiàn)，能降低值班人員的工作強度，實現(xiàn)廣播播出質(zhì)量及效果的提高，能夠滿足當(dāng)今廣播行業(yè)的需要，而科技水平的提高給短波發(fā)射機自動化功能的實現(xiàn)提供了契機。

PSM 100kW短波發(fā)射機自動化系統(tǒng)自動化功能的實現(xiàn)，需要硬件支持外還需要應(yīng)用軟件驅(qū)動相關(guān)硬件工作。馬達是整個短波發(fā)射機自動化系統(tǒng)的重要硬件，但自動化真正對馬達的控制還是要靠軟件來完成。在實際的控制過程并不是那么簡單，為了實現(xiàn)快速高精度的控制在軟件中可設(shè)計了兩種馬達驅(qū)動方法：快速驅(qū)動和脈沖驅(qū)動。

2.1 快速驅(qū)動

先計算機D/A輸出卡輸出了一個高的固定電平，在通過馬達的放大，使馬達高速的達到預(yù)定值的過程，稱為快速驅(qū)動，也是一種非常簡單的控制方法。特點：在長距離驅(qū)動并且驅(qū)動精度要求不高的時候，就會運行快速驅(qū)動，比如例如倒頻時會先用快速驅(qū)動到預(yù)定位置附近。由于快速驅(qū)動是在精度要求不高時啟動，它存在著無法滿足自動調(diào)諧的精度要求，精確度低的缺點。

2.2 脈沖驅(qū)動

通過利用脈沖產(chǎn)生的電平，使馬達精確的啟動，并能準(zhǔn)確而快速的達到指定位置的控制方法稱為脈沖驅(qū)動它能準(zhǔn)確地驅(qū)動馬達到達指定的位置的原因，在于他按勻速前按以步進的方式控制著馬達。特點：在短距離驅(qū)動并且驅(qū)動精度要求比較高的時候，就會運行脈沖驅(qū)動比如在在倒頻操作時，馬達驅(qū)動需要到達更精確的位置，實現(xiàn)自動調(diào)諧和系統(tǒng)根據(jù)表值進行精確調(diào)諧時，就先需要快速驅(qū)達始馬達到預(yù)定的位置后，在用脈沖驅(qū)動到更精確的位置脈沖驅(qū)動。

在設(shè)置自動化軟件中，增加了脈沖驅(qū)動的參考功能，是為了更好的實現(xiàn)脈沖驅(qū)動，也是為了實現(xiàn)更精確的脈沖驅(qū)動來控制電機的運轉(zhuǎn)。通過設(shè)置順時針轉(zhuǎn)向?qū)?yīng)為向，逆時針轉(zhuǎn)向?qū)?yīng)向右，力度對應(yīng)的是驅(qū)動電平，而步長對應(yīng)的則是驅(qū)動的時間的方式，實現(xiàn)了各路電機左右轉(zhuǎn)向時的驅(qū)動電平和驅(qū)動時間為了確保電機的正常驅(qū)動并驅(qū)動到位，必須先設(shè)置此參數(shù)，再運行自動化驅(qū)動電機，因為脈沖驅(qū)動的運用幾乎存在所有的電機控制部分在設(shè)置脈沖驅(qū)動參數(shù)時，為了達到自動化系統(tǒng)的最佳效果，必須非常合理的設(shè)置每路電機的脈沖驅(qū)動參數(shù)，否則將直接影響到自動調(diào)諧的準(zhǔn)確度，和調(diào)諧時的各項時間，由此可見此參數(shù)的設(shè)置非常關(guān)健，并且此參數(shù)也是一組非常重要的參數(shù)在不更換或者維修電機傳動機構(gòu)的情況下，此參數(shù)只需第一次設(shè)置成功后，就不需要改動，并不會給實際操作帶來不便。

PSM 100kW短波發(fā)射機自動化的實現(xiàn)，脫離傳統(tǒng)的人工操作模式，并能降低值班人員的工作強度，實現(xiàn)廣播播出質(zhì)量及效果的提高，大大滿足當(dāng)今廣播行業(yè)的需要，并且為提高短波發(fā)射機工作效率奠定了堅實的基礎(chǔ)。

[1]史寧.DF100A100kWPSM短波發(fā)射機射頻放大系統(tǒng)原理分析及故障處理[D].吉林大學(xué)，2009.

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2015-12-22