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        發(fā)射機(jī)功放盒保險(xiǎn)電阻散熱方式應(yīng)用研究

        2018-12-27 10:54:24孫演林靈
        聲屏世界 2018年9期
        關(guān)鍵詞:散熱改進(jìn)

        孫演 林靈

        摘要:發(fā)射機(jī)的功放盒是發(fā)射機(jī)中最關(guān)鍵的部分,而功放盒最核心的部件是功放管,功放盒中的保險(xiǎn)電阻起到保護(hù)功放盒作用,即保護(hù)功放管的作用。文章著重從功放盒保險(xiǎn)電阻入手,通過(guò)分析保險(xiǎn)電阻存在的散熱缺陷,結(jié)合實(shí)際進(jìn)行改進(jìn)應(yīng)用,保障發(fā)射機(jī)正常運(yùn)行,提高安全播出水平。

        關(guān)鍵詞:散熱 改進(jìn) 陶瓷保險(xiǎn)管

        對(duì)于全固態(tài)脈寬發(fā)射機(jī)來(lái)說(shuō),功放部分是整部發(fā)射機(jī)最關(guān)鍵的部分,而功放部分的核心部件——功放管的好壞直接關(guān)系到發(fā)射機(jī)的正常播出,保護(hù)好功放管是維護(hù)發(fā)射機(jī)的關(guān)鍵。不久前,福建省廣播電視傳輸發(fā)射中心901臺(tái)進(jìn)行了改頻技術(shù)改造,改頻后的頻率均處在中波的高頻波段,使得RF射頻信號(hào)輸入電壓比較高,頻繁燒斷4.7Ω保險(xiǎn)電阻,導(dǎo)致功放單元無(wú)法工作。我們通過(guò)對(duì)功放盒的原理、保險(xiǎn)電阻的作用及缺陷,各種散熱方式對(duì)比等進(jìn)行研究分析,得出最佳應(yīng)用方案,解決了問(wèn)題,保障了安全播出。

        功放盒的原理

        功放盒輸入為含有載波的RF射頻電平信號(hào)經(jīng)過(guò)由兩個(gè)4.7Ω(2W)電阻并聯(lián)的保險(xiǎn)電阻,再經(jīng)過(guò)L1電感線圈調(diào)諧到所需要的載頻信號(hào)輸入到功放單元,然后在功放單元與調(diào)制音頻信號(hào)調(diào)制合成搭載音頻的載頻信號(hào),最后經(jīng)過(guò)耦合線圈濾波,作為RF輸出(信號(hào)傳輸如圖1所示)。其中4.7Ω并聯(lián)的兩個(gè)保險(xiǎn)電阻,起到保護(hù)整個(gè)功放盒的作用。只要輸入RF信號(hào)異常,保險(xiǎn)電阻就會(huì)持續(xù)發(fā)燙,最后燒斷電阻,切斷RF信號(hào)輸入,保護(hù)了功放單元盒內(nèi)功放管等核心部件。

        功放盒子保險(xiǎn)電阻的缺陷

        在福建省廣播電視傳輸發(fā)射中心901臺(tái)改頻過(guò)程中,由于改頻后的頻率較高,所以經(jīng)常出現(xiàn)燒斷并聯(lián)的兩個(gè)保險(xiǎn)電阻的故障。而在未改頻的低頻哈廣3KW發(fā)射機(jī)上,保險(xiǎn)電阻則較少出現(xiàn)燒斷故障。經(jīng)過(guò)測(cè)量,筆者發(fā)現(xiàn)改頻后的發(fā)射機(jī)通過(guò)功放盒并聯(lián)保險(xiǎn)電阻(4.7Ω)的功率與并聯(lián)電阻總功率(4W)相比高出6倍左右。分析其原因有兩方面:一方面是改頻之后,功放盒的輸入載頻信號(hào)提高了,相應(yīng)通過(guò)保險(xiǎn)電阻的電流也增大了,功率也增加了,造成實(shí)際功率大大超過(guò)并聯(lián)電阻的額定功率,使得電阻表面立刻發(fā)燙,無(wú)法及時(shí)散熱,短時(shí)間燒斷。另一方面是所采用的4.7Ω并聯(lián)保險(xiǎn)電阻,在改頻之后,相對(duì)于高頻射頻信號(hào)額定功率降低了,在大電流通過(guò)時(shí)就會(huì)立即發(fā)熱,時(shí)間一長(zhǎng),就會(huì)燒斷保險(xiǎn)電阻,造成發(fā)射機(jī)無(wú)法正常工作。

        經(jīng)過(guò)分析和數(shù)據(jù)測(cè)量,通過(guò)降低RF射頻輸入電壓顯然不現(xiàn)實(shí),因此我們將重點(diǎn)放在更換或者改進(jìn)保險(xiǎn)電阻本身來(lái)解決此類(lèi)缺陷。具體方式有以下幾種:

        第一種是更換大功率保險(xiǎn)電阻。我們考慮過(guò)更換具有較大功率阻值的水泥電阻等特殊材質(zhì)電阻,但是通過(guò)實(shí)測(cè),在長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)機(jī)的情況下,最長(zhǎng)時(shí)間只能維持一周。

        第二種是在原有電阻表面安裝散熱處理裝置,加快電阻散熱。通過(guò)實(shí)測(cè)這種方法的效果較好,所以重點(diǎn)考慮提高電阻散熱方式,徹底解決此類(lèi)缺陷故障。

        電阻散熱方式分析

        我們?cè)谀壳拜^普遍的散熱方式中選取了以下幾種散熱方式,并通過(guò)實(shí)際測(cè)試驗(yàn)證。

        第一種是風(fēng)扇散熱方式。風(fēng)扇散熱需要安裝空間比較大,但實(shí)際安裝空間比較小。另外,由于電阻體積較小,風(fēng)扇對(duì)于體積較小的物體散熱效果不佳。根據(jù)實(shí)際安裝測(cè)試,保險(xiǎn)電阻最高溫度可降至150℃,還會(huì)發(fā)生燒斷保險(xiǎn)電阻現(xiàn)象。

        第二種是導(dǎo)熱硅膠散熱方式。在并聯(lián)保險(xiǎn)電阻的表面涂上導(dǎo)熱硅膠,加快熱傳導(dǎo)速度,但是實(shí)際測(cè)試中,導(dǎo)熱硅膠易揮發(fā),容易脫落,導(dǎo)熱效果不穩(wěn)定,最高溫度也只能降至170℃,極易燒斷電阻。

        第三種是散熱片散熱方式。使用電阻專(zhuān)用散熱片,接觸面積大,散熱效果良好。實(shí)際測(cè)試中保險(xiǎn)電阻最高溫度可達(dá)80℃,未出現(xiàn)燒斷保險(xiǎn)電阻現(xiàn)象。

        熱片方式改進(jìn)應(yīng)用

        如前所述,功放盒保險(xiǎn)電阻采用散熱片方式是最理想的,但散熱片的材質(zhì)也對(duì)散熱效果有較大的影響。

        第一種是金屬專(zhuān)用電阻散熱片。采用金屬散熱片,散熱效果良好,在實(shí)際測(cè)試過(guò)程中可將保險(xiǎn)電阻最高溫度降至80℃,但是價(jià)格昂貴。

        第二種是塑料電阻散熱片。采用塑料材質(zhì)的電阻散熱片,散熱效果一般,在實(shí)際測(cè)試過(guò)程中可將并聯(lián)保險(xiǎn)電阻最高溫度降至90℃,但長(zhǎng)時(shí)間使用容易開(kāi)裂。

        第三種是陶瓷散熱片。我們將現(xiàn)有損壞的陶瓷10A保險(xiǎn)管進(jìn)行改造,將內(nèi)部保險(xiǎn)絲去除,裝入4.7Ω保險(xiǎn)電阻,并加入石英沙增加接觸面積。在測(cè)試過(guò)程中可將保險(xiǎn)電阻最高溫度降至60℃。

        結(jié)束語(yǔ)

        我們利用現(xiàn)有上廣3KW功放盒10A陶瓷保險(xiǎn)管加以改進(jìn),至今沒(méi)有出現(xiàn)燒斷現(xiàn)象。因此利用10A陶瓷保險(xiǎn)管散熱方式,既經(jīng)濟(jì)安全,又穩(wěn)定可靠,從而保證了發(fā)射機(jī)的正常運(yùn)行,又提高了安全播出水平。(作者單位:福建省廣播電視傳輸發(fā)射中心901臺(tái))

        參考文獻(xiàn):1.哈爾濱廣播器材有限責(zé)任公司:《PDM3KW(Ⅱ型-3)全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)說(shuō)明書(shū)》。

        2.張丕灶:《全固態(tài)脈寬調(diào)制中波發(fā)射機(jī)》,廈門(mén),廈門(mén)大學(xué)出版社,2005年版。

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