解析PDM中波發(fā)射機中交流380V電源的監(jiān)測原理

摘 要：本文講述了由上海廣播科學研究所生產的全固態(tài)PDM中波發(fā)射機中交流380V電源的監(jiān)測電路組成，并分析了它的工作原理。

關鍵詞：電源取樣電路；邏輯檢測與分析；報警與顯示；系統(tǒng)工作原理

全固態(tài)PDM中波發(fā)射機監(jiān)測電路包括三部分：交流380V電源的取樣電路、邏輯檢測與分析電路、報警與顯示電路。交流380V電源的監(jiān)測過程是，首先通過采樣變壓器對輸入的三相線電壓進行采樣、整流、濾波，以獲得一個合適的直流取樣電壓，然后將該電壓送到控制器，進行邏輯檢測與分析后，輸出多個控制信號，去驅動信號顯示和報警，并參與發(fā)射機其它程序的控制。

1 電源取樣電路（見附圖1）

該電路的三個輸入端分別由發(fā)射機的電源進線接線板上TXB-17、TXB-18、TXB-19進來，經過三個保險絲F11、F12、F13分別送到三個采樣變壓器T1、T2、T3的初級，由相鄰兩相（380ⅴ）線電壓采樣。當交流線電壓為380v時，變壓器的次級分別輸出9V的交流電壓，分別經過由VD2、VD4、VD6、C3-C7、C9-C13、C16-C20組成的整流濾波器整流濾波，再分別經過三個輸出調節(jié)器R3、R5、R7輸出三個8.8V的直流采樣電壓V1、V2、V3，分別送到附圖四邏輯檢測與分析電路中的A22、A23、A24，作為交流380V電源邏輯檢測與分析電路的輸入信號。圖中的VD1、VD3、VD5以及V1組成采樣電壓過高保護器，當整流濾波后的輸出電壓特別高時，就擊穿VD1、VD3、VD5中全部或部分穩(wěn)壓二極管，致使V1導通，將輸出端3、2、1的三個采樣電壓通過R6、R4、R2及V1接地，防止異常的采樣電壓輸出，以保護后面的電路。

2 邏輯檢測與分析電路（見附圖2）

A22、A23、A24為該電路的三個信號輸入端，U101A和U101C及其外圍元件組成一個窗式比較器。由三個端子的電壓變化所引起的后面電路的電平變化過程都相同，下面以A22端子為例來進行分析。

當交流線電壓為380V時，A22端子的電壓為8.8V，通過R101、RP101分壓輸出一個7V的直流電壓，它分兩路輸出，一路經D101接到運算放大器U101A反相輸入端4腳，該腳在交流線電壓為380V時電壓約為6.3V，另一端經R104接到運算放大器U101C的正相輸入端9腳，該腳在交流線電壓為380V時電壓約為5.7V。

U101A是窗式比較器的高端比較器，它的正相輸入端3腳的電壓是一個6.9V的固定電位，是由電源電壓VCC（+15V）經過R107、R108、R192分壓得到的。U101C是窗式比較器的低端比較器，它的反相輸入端8腳的電壓是一個5.1V的固定電位，是由電源電壓VCC（+15V）經過R109、R110、R193分壓得到的。

U101A的輸出端2腳和UI01C的輸出端14腳分別送到與門U116的輸入端1腳和2腳，U116的輸出端3腳分三路輸出，第一路經過非門U124B后，送到集成邏輯門電路U108的輸入端2腳，經過放大和反相后從15腳輸出，送到附圖三報警與顯示電路中的A29端，作為該電路的觸發(fā)信號。第二路送集成邏輯門電路U111的輸入端3腳，經過正相放大后，從1腳輸出，再送到報警與顯示電路的A51端，作為交流正常指示的觸發(fā)信號；經過反相放大后，從2腳輸出，再送到附圖三報警與顯示電路中的A52端，作為交流故障指示的觸發(fā)信號。第三路送到主電源控制與門U120C的輸入端11腳，參與主電源的邏輯控制。運算放大器U108的工作電壓是+24V，從10腳到16腳的輸出端電壓分別有兩種狀態(tài)，高電平時為24V，低電平時為0V，

3 報警與顯示電路（見附圖三）

A29端是報警蜂鳴器的信號觸發(fā)端，接繼電器K的1腳，+24V電源正端接繼電器K的2腳，與繼電器并聯(lián)的二極管D400是泄放二極管。+12V電源通過電阻R400、繼電器K的常開接點接蜂鳴器。A51端通過電阻R401接變色發(fā)光二極管D401的1腳，觸發(fā)VD401綠色發(fā)光體。A52端通過電阻R402接變色發(fā)光二極管VD401的2腳，觸發(fā)D401紅色發(fā)光體。

4 系統(tǒng)工作原理

當交流380V電源的變化量在±10%的范圍內時，運算放大器U101A、U101C的正相輸入端電位均高于反相輸入端的電位，其輸出端均是高電位，分別送到與門U116A的輸入端1、2腳，所以U116A的輸出端3是高電位。它分成三路：第一路經過U124B反相后，輸出一個低電位到集成邏輯門U108的輸入端2腳，經過反相放大后，從U108的輸出端15腳輸出一個24v的高電位，送到報警與顯示電路的A29端，這時繼電器K不吸合，蜂鳴器不報警。第二路送到集成邏輯門U111的輸入端3腳，經過正相放大后，從U111的輸出端1腳輸出高電位，經過反相放大后，從U111的輸出端2腳輸出低電位。這時報警與顯示電路A51端為高電位，D401呈現(xiàn)綠色，指示交流380V正常；報警與顯示電路的A52端為低電位，對D101不起作用。第三路送到主電源控制與門U120C的輸入端11腳，11腳為高電位，允許主電源啟動。

當交流電源正向超限，超過380（1+10%）V時，U101A的反相輸入端的電位大于正相輸入端的基準電位6.9v，電路反轉輸出一個低電位，而U101C的正向輸入端的電位高于反向輸入端的基準電位5.1V，其輸出一個高電位，故與門 U116A輸出端3腳輸出低電位，它分成三路：第一路經過U124B反相，輸出一個高電位到U108的輸入端2腳，從U108的輸出端15腳輸出一個0V的低電位，送到報警與顯示電路的A29端，這時繼電器K吸合，蜂鳴器報警。第二路送到U111輸入端3腳，經過正相放大后，從U111的輸出端1腳輸出一個低電位；經過反相放大后，從U111的輸出端2腳輸出一個高電位。這時報警與顯示電路A51端為低電位，對D101不起作用；報警與顯示電路的A52端為高電位，D401呈現(xiàn)紅色，指示交流380V故障。第三路送到與門U120C的輸入端11腳，11腳為低電位，禁止主電源的啟動。

當交流電源缺相或負向超限，超過380（1-10%）V時，U101C的正相輸入端的電位就低于反相輸入端的基準電位5.1V，U101C反轉輸出低電位，而U101A的反向輸入端電位低于正向輸入端的基準單位6.9V，其輸出一個高電位，故與門U116A輸出端3腳輸出低電位。以后的控制過程與交流電源正向超限時相同。

總結：全固態(tài)PDM中波發(fā)射機采用交流380V電源供電，當電源在380（1±10%））V內時，指示交流380V正常的綠色燈被點亮，蜂鳴器不報警，允許主電源啟動；當電源缺相或偏高、偏低超出380（1±10%））V時，指示交流380V故障的紅色燈被點亮，蜂鳴器報警，不允許主電源啟動。

[參考文獻]

[1]張丕灶，等，編著.《全固態(tài)PDM中波發(fā)送系統(tǒng)原理與維護》.