婁斌

【摘 要】TSW2500發(fā)射機(jī)在短波廣播中使用過(guò)程中，PSM雙功率模塊的概述。

【關(guān)鍵詞】TSW2500型發(fā)射機(jī)；PSM雙功率模塊；概述

0 概述

我臺(tái)甲乙機(jī)房的500KW短波發(fā)射機(jī)是從瑞士THAIES公司引進(jìn)的先進(jìn)性短波廣播發(fā)射機(jī)，很大的特點(diǎn)是它使用了可編程控制雙功率模塊，是500kW短波發(fā)射機(jī)調(diào)制器的主要組成部分。TSW2500型發(fā)射機(jī)采用高可靠性的PSM調(diào)制器，音頻信號(hào)采用全數(shù)字信號(hào)處理方式，其工作狀態(tài)運(yùn)行穩(wěn)定、測(cè)試的指標(biāo)優(yōu)秀，并且通過(guò)簡(jiǎn)單的改造就可以進(jìn)行數(shù)字AM廣播（DRM模式廣播）；這臺(tái)發(fā)射機(jī)的控制系統(tǒng)和調(diào)諧系統(tǒng)全部采用計(jì)算機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)，平時(shí)倒頻操作方便，自動(dòng)化程度高，不需要人為過(guò)多干預(yù)。在工作中整個(gè)短波廣播頻段內(nèi)都能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)諧，有多種模式可選，分別為（AM、DCC和DRM）三種工作模式，并且TSW2500型發(fā)射機(jī)具有計(jì)算機(jī)輔助（故障）診斷功能，通過(guò)系統(tǒng)軟件分析，各種傳感器檢測(cè)故障點(diǎn)、故障類型、通過(guò)采樣板傳輸給系統(tǒng)分析并做出相應(yīng)判斷，直觀的顯示故障信息。同時(shí)TSW2500型發(fā)射機(jī)在系統(tǒng)終端上可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控；通過(guò)這樣的模式可以使得無(wú)人控制變得可能，打個(gè)比方，如果短波電臺(tái)需要許多部發(fā)射機(jī)，通過(guò)這樣的功能可以實(shí)現(xiàn)只需要幾個(gè)人可以操作管理維護(hù)多部發(fā)射機(jī)。簡(jiǎn)化了單位的人員管理，減少了人員在發(fā)射機(jī)房可能受到的輻射傷害。大大的提高了工作效率，簡(jiǎn)化了工作流程。TSW2500型短波發(fā)射機(jī)的射頻電路部分設(shè)計(jì)較先進(jìn)，其整體構(gòu)造簡(jiǎn)潔、可靠，整機(jī)在設(shè)計(jì)上只采用兩個(gè)電子管，維護(hù)可靠方便，輸出網(wǎng)絡(luò)采用3π網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由三層電感分布在三層里面，該結(jié)構(gòu)損耗低、效率高、故障率低。由于整機(jī)的可靠性，維護(hù)十分的方便簡(jiǎn)單。同時(shí)在研發(fā)上，由我臺(tái)開發(fā)研制的TBPM-500A型可編程控制雙功率模塊，是TSW2500型500KW短波發(fā)射機(jī)最新型的功率模塊，經(jīng)過(guò)測(cè)試和實(shí)際上機(jī)試驗(yàn)，各項(xiàng)技術(shù)性能和指標(biāo)都達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品的技術(shù)要求，可完全兼容和替代瑞士THAIES公司的同類產(chǎn)品，并且可靠，零部件基本上使用的國(guó)產(chǎn)部件，降低了對(duì)國(guó)外同類產(chǎn)品的依賴，并且更換維護(hù)方便。可直接用于DRM廣播，實(shí)現(xiàn)了TSW2500型500KW短波發(fā)射機(jī)主要備件的國(guó)產(chǎn)化，具有很好的應(yīng)用前景和實(shí)用價(jià)值。

TSW2500型500kW短波發(fā)射機(jī)的PSM調(diào)制器部分一共由26塊可編程控制雙功率模塊組成，全部采用計(jì)算機(jī)技術(shù)和可編程邏輯器件（PLD）調(diào)制器控制電路。雙功率模塊的控制單元應(yīng)用了微控制器和可編程邏輯器件，大大提高了發(fā)射機(jī)調(diào)制方式方面的自動(dòng)化控制程度和水準(zhǔn)，其調(diào)制模式可以在標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅雙邊帶，浮動(dòng)載波控制AM和高、低選擇的單邊帶，以及數(shù)字廣播（DRM）中任意切換。充分體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)和可編程邏輯器件的應(yīng)用給廣播發(fā)射機(jī)帶來(lái)的新技術(shù)革新。

可編程控制雙功率模塊在控制上也利用了微控制器和可編程邏輯器件（PLD），通過(guò)程序化的控制功率模塊，把功率模塊的開關(guān)狀態(tài)，電流過(guò)流保護(hù)功能、電壓過(guò)壓保護(hù)功能、功率模塊的溫度保護(hù)功能等十多項(xiàng)模擬和數(shù)字信號(hào)提供給發(fā)射機(jī)的微控制器和發(fā)射機(jī)的可編程邏輯器件，微控制器和可編程邏輯器件把這些數(shù)據(jù)上傳給調(diào)制器控制器，同時(shí)根據(jù)這些實(shí)時(shí)檢測(cè)的數(shù)據(jù)對(duì)功率模塊自身進(jìn)行管理?？刂瞥绦蛑袃?nèi)含了對(duì)關(guān)鍵器件如IGBT、整、大容量電解電容等的保護(hù)功能，以及自檢功能等。

發(fā)射機(jī)的末級(jí)所需的幅度調(diào)制電壓采用脈沖階梯調(diào)制（PSM）技術(shù)，脈沖階梯調(diào)制其主要特點(diǎn)是把傳統(tǒng)屏調(diào)機(jī)的主整和調(diào)幅器合二為一，并把主整電壓化整為零。脈沖階梯調(diào)制器用來(lái)給發(fā)射機(jī)射頻末級(jí)提供所需的調(diào)幅電壓，該電壓是在直流分量上（對(duì)應(yīng)于載波）疊加音頻分量（對(duì)應(yīng)于調(diào)制音頻）流橋的一個(gè)階梯形輸出電壓，經(jīng)過(guò)低通濾波器濾去階梯紋波后，形成一個(gè)直流疊加音頻成分的高壓送到發(fā)射機(jī)的高末屏極進(jìn)行高電壓屏調(diào)。在載波狀態(tài)下，給發(fā)射機(jī)射頻末級(jí)提供一個(gè)相當(dāng)于載波功率的直流電壓（UA）。在滿調(diào)幅狀態(tài)下，射頻末級(jí)電壓將在0和兩倍的直流載波電壓值（2UA）的范圍內(nèi)變化。所以說(shuō)脈沖階梯調(diào)制既提供了載波功率，又提供了調(diào)制功率。

功率模塊的循環(huán)主要是按照ON和OFF命令來(lái)選擇功率模塊，并且將使用過(guò)程中損壞的功率模塊排除在正常使用的范圍外，所有的正常使用的模塊的地址包含在兩個(gè)FIFO存儲(chǔ)器中，F(xiàn)IFO是通過(guò)先進(jìn)先出置換算法則，循環(huán)的原則總是開啟關(guān)斷時(shí)間最長(zhǎng)的功率模塊，并且關(guān)斷時(shí)間最長(zhǎng)的功率模塊，每一個(gè)開關(guān)過(guò)程把各自的地址從一個(gè)FIFO存儲(chǔ)器移位到另一個(gè)FIFO存儲(chǔ)器中。

1 典型故障

從上所述，一部發(fā)射機(jī)需要23個(gè)正常工作的雙功率模塊，而每部發(fā)射機(jī)一共有26個(gè)雙功率模塊，如果發(fā)生了3塊模塊的損壞會(huì)導(dǎo)致發(fā)射機(jī)的高壓不能加至額定功率，導(dǎo)致劣播故障的發(fā)生。平時(shí)由于模塊相對(duì)穩(wěn)定，所以不會(huì)導(dǎo)致模塊發(fā)生故障。在這里主要介紹幾種比較有特點(diǎn)的現(xiàn)象，是比較容易更換和處理的幾種故障。比如，在我臺(tái)A03號(hào)發(fā)射機(jī)在播音間隙的過(guò)程中，值班員發(fā)現(xiàn)發(fā)射機(jī)自動(dòng)加燈絲STANDY的狀態(tài)下，燈不停閃爍長(zhǎng)時(shí)間加不上，等發(fā)射機(jī)燈絲加上后ECOS2系統(tǒng)顯示故障信息，并且手工消除消不掉，查看故障日志上顯示“PSM Charging”的警告信息不會(huì)消失，后值班員檢查發(fā)射機(jī)控制系統(tǒng)的YCP17板上面的指示燈，發(fā)現(xiàn)其中的兩個(gè)燈常亮，其他模塊在充滿電后指示燈完好。發(fā)現(xiàn)這種情況下在播音間隙，我們將發(fā)射機(jī)倒至local模式，重新加燈絲STANDY狀態(tài)下還是不充電，所以我們將發(fā)射機(jī)降至全燈絲模式下檢查該模塊的狀態(tài)。平常的狀態(tài)下模塊上面的兩個(gè)0.315A保險(xiǎn)和一個(gè)1A的保險(xiǎn)損壞的概率最大，因?yàn)槿绻?0A保險(xiǎn)發(fā)生損壞的情況下會(huì)發(fā)生很大的響聲，值班員并沒(méi)有聽(tīng)到類似的聲音，檢查彈片也是完好的，所以80A保險(xiǎn)也是好的，使用三用表對(duì)其余保險(xiǎn)進(jìn)行檢測(cè)也是正常的，TSW2500型發(fā)射機(jī)的模塊不充電時(shí)最容易出現(xiàn)的故障除了保險(xiǎn)爆外，還有變壓器T11損壞，光纜故障。檢查變壓器T11接線端子是完全正常的，所以變壓器T11損壞的可能性還是很低的，光纜在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)補(bǔ)充電的問(wèn)題是由于光纜頭壞的可能性很低，我們處理故障的時(shí)候出現(xiàn)過(guò)光纜由于線長(zhǎng)卡進(jìn)某個(gè)接線端子上，由于長(zhǎng)期的高溫或者電流的突然過(guò)沖，使得光纜上某一段線融化不通。通過(guò)檢查后光纜還是正常的，最后只有一種可能性，是由于模塊上面的V8發(fā)生故障。本故障中應(yīng)V8擊穿（與R21連接的一個(gè)），造成電阻R21整個(gè)周期的情況下都導(dǎo)通，電阻R21上面通過(guò)的平均電流增加了一倍多，消耗的功率增加了四倍而造成發(fā)熱，時(shí)間長(zhǎng)會(huì)燒壞V8或者電阻R21。通過(guò)手摸模塊上面的R21電阻，發(fā)現(xiàn)特別燙手，在這種情況下需要松開二極管V8上面連接的三個(gè)螺絲，使用三用表上的電阻檔測(cè)量，發(fā)現(xiàn)V8上面的一個(gè)二極管擊穿，更換二極管V8，在換上新的二極管時(shí)候應(yīng)涂上導(dǎo)熱硅脂，更換完畢后加起燈絲后模塊吸合正常。

以上是我經(jīng)過(guò)常期的工作學(xué)習(xí)對(duì)TSM2500型發(fā)射機(jī)的PSM部分的總結(jié)和理解其中處理模塊的故障能學(xué)到許多知識(shí)，但是即使學(xué)習(xí)的很多，還有很多不夠深入的地方，希望未來(lái)的情況下能夠?qū)W習(xí)更多的知識(shí)，請(qǐng)同志們批評(píng)指證。