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

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

對于全固態(tài)脈寬發(fā)射機(jī)來說，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)致功放單元無法工作。我們通過對功放盒的原理、保險(xiǎn)電阻的作用及缺陷，各種散熱方式對比等進(jìn)行研究分析，得出最佳應(yīng)用方案，解決了問題，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)過由兩個(gè)4.7Ω（2W）電阻并聯(lián)的保險(xiǎn)電阻，再經(jīng)過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)過測量，筆者發(fā)現(xiàn)改頻后的發(fā)射機(jī)通過功放盒并聯(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)際功率大大超過并聯(lián)電阻的額定功率，使得電阻表面立刻發(fā)燙，無法及時(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，相對于高頻射頻信號(hào)額定功率降低了，在大電流通過時(shí)就會(huì)立即發(fā)熱，時(shí)間一長，就會(huì)燒斷保險(xiǎn)電阻，造成發(fā)射機(jī)無法正常工作。

經(jīng)過分析和數(shù)據(jù)測量，通過降低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)電阻本身來解決此類缺陷。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，但是通過實(shí)測，在長時(shí)間開機(jī)的情況下，最長時(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。通過實(shí)測這種方法的效果較好，所以重點(diǎn)考慮提高電阻散熱方式，徹底解決此類缺陷故障。

電阻散熱方式分析

我們在目前較普遍的散熱方式中選取了以下幾種散熱方式，并通過實(shí)際測試驗(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)扇對于體積較小的物體散熱效果不佳。根據(jù)實(shí)際安裝測試，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。使用電阻專用散熱片，接觸面積大，散熱效果良好。實(shí)際測試中保險(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)也對散熱效果有較大的影響。

第一種是金屬專用電阻散熱片。采用金屬散熱片，散熱效果良好，在實(shí)際測試過程中可將保險(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)際測試過程中可將并聯(lián)保險(xiǎn)電阻最高溫度降至90℃，但長時(shí)間使用容易開裂。

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。在測試過程中可將保險(xiǎn)電阻最高溫度降至60℃。

結(jié)束語

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)說明書》。

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