DX-400水冷中波發(fā)射機(jī)風(fēng)流動(dòng)檢測電路的原理與調(diào)整

魏宏林

（作者單位：國家新聞出版廣電總局九五三臺(tái)）

DX-400水冷中波發(fā)射機(jī)風(fēng)流動(dòng)檢測電路的原理與調(diào)整

魏宏林

（作者單位：國家新聞出版廣電總局九五三臺(tái)）

本文介紹了DX-400水冷中波發(fā)射機(jī)的風(fēng)流動(dòng)檢測電路的構(gòu)成和檢測部位，通過分析不同電路的工作原理，針對(duì)不同部位的風(fēng)流動(dòng)檢測電路引起的故障，提出進(jìn)相應(yīng)的調(diào)整辦法。

DX-400；水冷中波發(fā)射機(jī)；風(fēng)流動(dòng)檢測電路；調(diào)整

DX-600水冷中波發(fā)射機(jī)由功率放大單元和功率合成單元組成。其中，功率放大單元冷卻方式有水冷方式和風(fēng)冷方式，水冷方式主要冷卻部位是功率放大單元的電源整流柜和射頻放大模塊單元。風(fēng)冷方式的主要冷卻部位是功率放大單元的熱交換器機(jī)箱，熱交換器機(jī)箱冷卻系統(tǒng)是按冷卻風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)的，循環(huán)風(fēng)以對(duì)流的方式對(duì)所有不使用水冷卻的部件進(jìn)行冷卻，循環(huán)風(fēng)將通過這些部件帶走熱量，在熱交換器機(jī)箱的盤管中有冷卻水流動(dòng)，當(dāng)熱風(fēng)通過這些盤管時(shí)，熱風(fēng)被冷卻到適當(dāng)溫度，而冷卻水溫度降低，達(dá)到冷卻目的。而功率合成單元是通過風(fēng)流動(dòng)進(jìn)行冷卻，產(chǎn)生這些冷卻風(fēng)的是功率合成單元中的三臺(tái)阻隔負(fù)載風(fēng)機(jī)，這三臺(tái)風(fēng)機(jī)的主要作用是給108根、1440 Ω無感阻隔負(fù)載電阻冷卻。冷風(fēng)從合成器機(jī)柜的頂部和底部進(jìn)入，首先冷卻所有的射頻元器件，如電感線圈和射頻開關(guān)。在正常工作情況下，變頻風(fēng)機(jī)以低速運(yùn)轉(zhuǎn)向機(jī)柜內(nèi)送風(fēng)，當(dāng)功放單元發(fā)生故障，阻隔負(fù)載上的電流增大時(shí)，變頻風(fēng)機(jī)開關(guān)轉(zhuǎn)為高速擋，以冷卻阻隔負(fù)載，當(dāng)阻隔負(fù)載上的電流恢復(fù)為正常狀態(tài)時(shí)，變頻風(fēng)機(jī)將返回到低速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

1　風(fēng)流動(dòng)檢測電路的工作原理

DX-600水冷中波發(fā)射機(jī)的風(fēng)流動(dòng)檢測電路有兩種，一種是風(fēng)量檢測板，另一種是調(diào)制編碼板風(fēng)量檢測電路。這兩種檢測電路的外部形態(tài)不一樣，但其工作原理一樣。下面通過圖1風(fēng)流動(dòng)檢測電路原理圖講解其工作原理。

通過觀察圖1風(fēng)流動(dòng)檢測電路原理圖，可以發(fā)現(xiàn)，風(fēng)流動(dòng)檢測電路由兩個(gè)溫度傳感器U1和U2、一個(gè)負(fù)反饋放大電路U3組成。其中，兩個(gè)溫度傳感器型號(hào)是LM35D，將傳感器外圍的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，其測溫范圍為0度到+155度，準(zhǔn)確度為0.5度，熱穩(wěn)定性好。其輸出電壓與傳感器周圍溫度成線性關(guān)系，其公式為U=7.05+10 tmV，其靈敏度為10 mV/℃，溫度每升高1攝氏度，其輸出電壓升高10 mV。

發(fā)射機(jī)開機(jī)后，B+電源加到發(fā)熱電阻R1上，R1為20 W的電阻，主要功能是對(duì)溫度傳感器U1進(jìn)行加熱。U1的溫度升高，輸出電壓增大，而溫度傳感器U2測量的是機(jī)箱內(nèi)溫度。在功率放大單元和功率合成器冷卻風(fēng)機(jī)工作正常的情況下，U1和U2輸出的電壓通過R6、R7和R3、R2的電阻分壓，加到負(fù)反饋放大電路U3上，根據(jù)負(fù)反饋放大電路的計(jì)算方法可以得出U3的輸出電壓（即U3的1端子的電壓）為：

根據(jù)上述計(jì)算，可知，U3的輸出取決于溫度傳感器U1、U2的輸出電壓U1out和U2out，正常情況下，U1和U2的溫度差值會(huì)在10℃以內(nèi)，也就是說反映在U1out-U2out上會(huì)在100 mV以內(nèi)，U3的輸出在U3out=U1out+8.25（U1out-U2out）=U1out+8.25×0.1= U1out+0.825，如果發(fā)射機(jī)機(jī)箱的溫度為30 ℃左右，那U1out的輸出電壓為U=7.05 mV+10 tmV=7.05 mV+300 mV=0.307 V左右，用萬用表測量U3的輸出電壓在0.3 V左右。

當(dāng)功率放大單元和功率合成單元的風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，發(fā)熱電阻R1上的熱量不能及時(shí)被冷卻風(fēng)帶走，其溫度會(huì)在短時(shí)間內(nèi)急劇上升，當(dāng)達(dá)到溫度保護(hù)電路的保護(hù)閥值時(shí)，保護(hù)電路動(dòng)作，對(duì)發(fā)射機(jī)發(fā)出風(fēng)量降低故障，如果風(fēng)量減小到一定程度，調(diào)制編碼板會(huì)產(chǎn)生一個(gè)風(fēng)量衰減故障信號(hào)，此信號(hào)觸發(fā)控制板產(chǎn)生一個(gè)功率折降信號(hào)，使發(fā)射機(jī)降到安全的功率電平播出；如果風(fēng)量進(jìn)一步減小，風(fēng)流動(dòng)檢測器就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)風(fēng)流動(dòng)故障——關(guān)斷發(fā)射機(jī)信號(hào)，將功放單元關(guān)斷。

2　功率放大單元輸出監(jiān)測板和調(diào)制編碼板風(fēng)流動(dòng)監(jiān)測調(diào)整

功率放大單元的風(fēng)流動(dòng)檢測電路主要包括輸出監(jiān)測板和調(diào)制編碼板兩個(gè)部分，輸出監(jiān)測板的風(fēng)流動(dòng)檢測電路主要監(jiān)控功率放大單元的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)量；調(diào)制編碼板上的風(fēng)流動(dòng)檢測電路主要監(jiān)控下部機(jī)箱的風(fēng)量。

2.1輸出監(jiān)測板和調(diào)制編碼板風(fēng)量檢測介紹

功率放大單元的風(fēng)量檢測系統(tǒng)由風(fēng)量檢測板、輸出檢測板、調(diào)制編碼板風(fēng)量檢測系統(tǒng)、發(fā)射機(jī)接口板、控制板組成，如圖2功率放大單元風(fēng)流動(dòng)檢測系統(tǒng)方框圖2所示。

在A25、A26、A28和A30調(diào)制編碼器上的功能選擇器是跳線接到對(duì)風(fēng)流動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測的位置。如果風(fēng)量減小到一定程度，調(diào)制編碼板會(huì)產(chǎn)生一個(gè)風(fēng)量衰減故障信號(hào)，此信號(hào)觸發(fā)控制板產(chǎn)生一個(gè)功率折降信號(hào)，使發(fā)射機(jī)降到安全的功率電平播出；如果風(fēng)量進(jìn)一步減小，風(fēng)流動(dòng)檢測器就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)風(fēng)流動(dòng)故障——關(guān)斷發(fā)射機(jī)信號(hào)，將功放單元關(guān)斷。

圖1　風(fēng)流動(dòng)檢測電路原理圖

圖2　功率放大單元風(fēng)流動(dòng)檢測系統(tǒng)方框圖

輸出監(jiān)測板風(fēng)流動(dòng)傳感電路用于對(duì)輸出網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜中的風(fēng)流動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)測。在輸出監(jiān)測器的J7端接有風(fēng)流動(dòng)監(jiān)測器3A3，用來監(jiān)測輸出網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的風(fēng)量是否正常。

2.2調(diào)制編碼板風(fēng)流動(dòng)保護(hù)電平的校準(zhǔn)

首先，要保證調(diào)制編碼板對(duì)應(yīng)的功放機(jī)柜所有的冷卻風(fēng)機(jī)都正常工作，風(fēng)冷機(jī)機(jī)柜后門上的濾塵網(wǎng)清潔通透。將發(fā)射機(jī)高功率開機(jī)，使載波功率為200 kW。用萬用表測試調(diào)制編碼板TP7電壓值，在機(jī)門閉合時(shí)，該點(diǎn)電壓值應(yīng)為-2.5VDC，如果不是調(diào)整調(diào)制編碼板上R213，使TP7為-2.5VDC。

2.3輸出監(jiān)測板上風(fēng)流動(dòng)保護(hù)電平的校準(zhǔn)

圖3　輸出監(jiān)測板風(fēng)流動(dòng)檢測原理圖

如圖3輸出監(jiān)測板風(fēng)流動(dòng)檢測原理圖所示，首先使輸出柜所有的冷卻風(fēng)機(jī)都正常工作，機(jī)柜后門上的濾塵網(wǎng)清潔通透，高功率開機(jī)，使載波功率為200 kW，測試輸出監(jiān)測板TP4電壓值，該點(diǎn)電壓值應(yīng)為+2.5VDC，如果不是調(diào)整輸出檢測板上R30，使TP4為+2.5VDC。

如果控制前面板上顯示了風(fēng)減小或者這塊板上的風(fēng)流動(dòng)指示燈DS1亮紅燈，實(shí)際上并不存在風(fēng)流動(dòng)的問題，檢查TP4端的直流電壓應(yīng)該小于2.5VDC，如果TP4的電壓大于2.5 V，檢查TP5端的電壓應(yīng)該小于0.6 V，TP5電壓大于0.6 V，應(yīng)檢查在輸出網(wǎng)絡(luò)機(jī)箱中的風(fēng)流動(dòng)傳感器板；如果TP5電壓為0.6 V或者還要低，檢查或者更換U11；如果TP4為2.5VDC或更低，測量U3-6的電壓。它應(yīng)該是大約3 V。如果沒有電壓，查一下接到輸出網(wǎng)絡(luò)風(fēng)流動(dòng)傳感器的那條電纜是否開路；如果電壓是正確的，更換U3和按需要檢查Q11和Q13。

3　功率合成器模擬I/O板風(fēng)量監(jiān)測調(diào)整方法

合成器并機(jī)網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的上面和下面有兩塊風(fēng)流動(dòng)監(jiān)測器板，以對(duì)輸出部分的風(fēng)流動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)測。這兩塊風(fēng)流動(dòng)監(jiān)測器的輸出電壓連接到功率合成器模擬輸入輸出板上，再經(jīng)過風(fēng)量的故障檢測、緩沖和閥值調(diào)整，輸出的比較值經(jīng)過EPLD的判斷和整理，輸出發(fā)射機(jī)保護(hù)和關(guān)機(jī)信號(hào)。

功率合成器模擬輸入輸出板風(fēng)流動(dòng)保護(hù)電路與輸出監(jiān)測板一樣，校準(zhǔn)時(shí)，高功率開機(jī)，使功率合成器機(jī)柜所有的三臺(tái)阻隔負(fù)載冷卻風(fēng)機(jī)都正常工作，使載波功率為200 kW，測試模擬輸入輸出板TP39、TP40的電壓值，該兩點(diǎn)電壓值應(yīng)為+2.5VDC，如果不是調(diào)整模擬輸入輸出板上R105和R106，使TP39、TP40的電壓值為+2.5VDC。

4　總結(jié)

發(fā)射機(jī)的風(fēng)流動(dòng)監(jiān)測電路是發(fā)射機(jī)用來檢測冷卻效果好壞的電路，整個(gè)電路測量的都是線性變化的模擬量信號(hào)，不論是發(fā)射機(jī)功率放大單元的循環(huán)風(fēng)機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)異常、發(fā)射機(jī)水路的水循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)問題，還是功率合成器中的阻隔負(fù)載風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障，都可能引起發(fā)射機(jī)風(fēng)流動(dòng)減少，冷卻效果降低，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)射機(jī)保護(hù)電路動(dòng)作，影響播出。所以，要熟練掌握和理解DX-600水冷中波發(fā)射機(jī)風(fēng)流動(dòng)檢測電路的工作原理和調(diào)整方法，對(duì)發(fā)射機(jī)維護(hù)能起到積極作用。

［1］普拉特.電子元器件百寶箱［M］.趙正，譯.北京：人民郵電出版社，2013.

［2］賽爾吉?dú)W佛朗哥.基于運(yùn)算放大器和模擬集成電路的電路設(shè)計(jì)［M］.劉樹棠，朱茂林，榮玟，譯.西安：西安交通大學(xué)出版社，2009.