大功率MOS場效應(yīng)管在中波發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用

賀　墻

（作者單位：新疆新聞出版廣電局節(jié)傳中心635臺）

?

大功率MOS場效應(yīng)管在中波發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用

賀墻

（作者單位：新疆新聞出版廣電局節(jié)傳中心635臺）

摘 要：科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，使全固態(tài)廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)水平快速提高，該項(xiàng)技術(shù)也被逐步推廣和廣泛應(yīng)用，這也使傳統(tǒng)式電子管調(diào)制功放電路被大功率MOS場強(qiáng)效應(yīng)管功放所替代。廣播發(fā)射機(jī)大都處于高功率大電流狀態(tài)下工作，這對其功放模塊的損壞很大，同時也要求相應(yīng)的技術(shù)人員全面掌握各種大功率MOS場效應(yīng)管的功放原理及其使用方式。

關(guān)鍵詞：大功率MOS場效應(yīng)；中波發(fā)射機(jī)；功放

全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)是使用全固態(tài)化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)中波發(fā)射機(jī)的優(yōu)勢，大功率場效應(yīng)管促進(jìn)了該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。大功率MOS場效應(yīng)管屬于金屬氧化物所合成的半導(dǎo)體成效應(yīng)晶體管，主要是在全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)中應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)的，借助自身優(yōu)勢確保射頻功率放大器處于運(yùn)行狀態(tài)，這樣可充分提升中波發(fā)射機(jī)的工作效率；并且，可利用射頻發(fā)射機(jī)射頻功率放大器低電壓工作的具體運(yùn)行特征，確保設(shè)備的工作狀態(tài)安全穩(wěn)定，降低設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)問題的頻率，合理控制設(shè)備運(yùn)行維護(hù)所需成本。本文分析了大功率MOS場效應(yīng)管在中波發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用，以促進(jìn)全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的快速發(fā)展。

1 大功率MOS場效應(yīng)管理概述

中波發(fā)射機(jī)功放模塊所采用的場效應(yīng)管大都是IRF250和IRF350，這兩類場效應(yīng)管均是N溝道增強(qiáng)型MOS管。MOS管是采用P型硅片來作襯底，該硅片摻雜濃度較低，其襯底可進(jìn)行擴(kuò)散，從而形成兩個高摻雜N型區(qū)以及兩個極；并且，在P型硅表面制作二氧化硅，使其形成絕緣層，同時給二氧化硅表面添加金屬鋁，這樣可形成柵極。這種場效應(yīng)管所形成的柵極、源極、漏極等均是絕緣的，這也就是所謂的絕緣柵場效應(yīng)管。

2 大功率場效應(yīng)管在中波發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用

2.1 大功率場效應(yīng)管于10 kW PDM中波發(fā)射機(jī)中的功放調(diào)制

10 kW PDM中波發(fā)射機(jī)中存在16路功放，這些功放全是相同的，如果其間有一路或幾路功放被損，但剩下的功放會繼續(xù)工作。這種功放都是以橋式丁類放大電路而實(shí)現(xiàn)，這時其場效應(yīng)管開關(guān)則處于工作狀態(tài)。其間如果有4只開關(guān)電壓受到影響，同時高頻率電壓是處于正半周，這時某些開關(guān)會閉合以及開路，如果處于負(fù)半周時則是呈相反狀態(tài)。其所輸出的矩形波經(jīng)過次級而接，再通過濾波，其相關(guān)串聯(lián)的諧振會呈現(xiàn)于工作頻率上，這表明電壓接近于正弦波。通常電路中橋式各臂間是將2只IRF 250并聯(lián)，功放是用8只管子而實(shí)現(xiàn)。

2.2 大功率場效應(yīng)管于10 kW DAM中波發(fā)射機(jī)中的功放調(diào)制

此類應(yīng)用是與IRF 250 類似的，DAM中波發(fā)射機(jī)功放為4個N溝道功率MOS場效應(yīng)管而實(shí)現(xiàn)，是采用電橋形式而實(shí)現(xiàn)的連接，這種工作方式是丁類開關(guān)放大。其間兩組推挽放大器會產(chǎn)生方波，其相位差是180°，通過變壓器后的波峰峰值為供電電壓的2倍。發(fā)射機(jī)工作會產(chǎn)生調(diào)制編碼板，同時也會出現(xiàn)相應(yīng)的控制信號，這種信號是以音頻來調(diào)制的信號幅度，這樣可合理控制功率放大器的開通數(shù)量，相應(yīng)的射頻輸出功率會因信號的變化而產(chǎn)生一定的變化，從而有效的進(jìn)行調(diào)幅。

3 大功率CMOS場效應(yīng)管的應(yīng)用及其維護(hù)

不管是PDM或者是DAM中波發(fā)射機(jī)，它們的場效應(yīng)管大都是被擊穿而短路，這時所應(yīng)用的萬用表測量連接的保險(xiǎn)管被損壞，這時被損壞的場效應(yīng)管之間會產(chǎn)生電阻，這些電阻值應(yīng)該是零。其一，應(yīng)使用吸錫器取下場效應(yīng)管，再結(jié)合電烙鐵來清除焊錫，通常電路板的覆銅極細(xì)，這也說明該項(xiàng)工作要非常小心，其所使用的電烙鐵不可大于30 W。之后，再取下其中的散熱片及場效應(yīng)管，再連接相應(yīng)的螺絲，以此進(jìn)行固定，場效應(yīng)管大都是粘在絕緣片上，要盡可能小心的把場效應(yīng)管取下來，不能損壞了絕緣片，同時裝上新的場效應(yīng)管，再用螺絲將其固定并焊管腳，所使用的電烙鐵應(yīng)可接地，并剪去多余的管腳，這時可換掉已經(jīng)損壞的保險(xiǎn)管。

IRF250與IRF350的外觀相同，所以應(yīng)注意在更換之前要嚴(yán)格核對其型號。通常IRF250參數(shù)是400 V、14 A，其IRF350參數(shù)是200 V、30 A，其間工作電壓及其電流均不同，更換錯誤時則管子會被即可燒毀。

4 結(jié)語

國家科學(xué)技術(shù)水平的提升，使中波發(fā)射機(jī)技術(shù)快速發(fā)展。電子管中波發(fā)射機(jī)已經(jīng)全部被大功率MOS場效應(yīng)管所替代，MOS管特性優(yōu)越，可確保射頻功率放大器工作開關(guān)狀態(tài)良好，這樣也能有效提升整機(jī)工作效率，以便改善其技術(shù)性能，可確保設(shè)備安全穩(wěn)定的運(yùn)行。本文分析了大功率MOS場效應(yīng)管再中波發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用，并探討了大功率CMOS場效應(yīng)管的應(yīng)用及其維護(hù)，以確保中波發(fā)射機(jī)安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]雷珍琳,史中海,裴志軍,等．平面柵功率MOS場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展[J]．天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)報(bào),2012,22(4)．

[2]孟麗婭,劉澤東,胡大江,等．Dog Bone柵型MOS場效應(yīng)晶體管的等效寬長比計(jì)算[J]．重慶大學(xué)學(xué)報(bào),2013,36(6)．

[3]曾憲斌．更換發(fā)射機(jī)射頻MOS功放管的教訓(xùn)[J]．黑龍江科技信息,2010(10)．

[4]任林,楊振,龐代亮．大功率MOS功放管在全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用[J]．衛(wèi)星電視與寬帶多媒體,2010(16)．