通遼735發(fā)射臺中波1kW發(fā)射機(jī)功率放大單元原理介紹

木仁 佟紅梅

（內(nèi)蒙古自治區(qū)新聞出版廣播電影電視局通遼735發(fā)射臺）

通遼735發(fā)射臺中波1kW發(fā)射機(jī)功率放大單元原理介紹

木仁 佟紅梅

（內(nèi)蒙古自治區(qū)新聞出版廣播電影電視局通遼735發(fā)射臺）

本文介紹了ZT-G1KW-Ⅲ型中波發(fā)射機(jī)的重要組成部分——功率放大單元。

功率放大；調(diào)制；濾波；電流不平衡檢測

筆者所在發(fā)射臺使用的中波發(fā)射機(jī)為ZT-G1KW-Ⅲ型全固化中波廣播發(fā)射機(jī)，由哈爾濱正泰廣播設(shè)備有限公司設(shè)計、制造。本文主要介紹其中的功率放大單元。

在1kW功率放大器中有三個相同的功率放大單元，每個單元能提供450W的RF功率。功率放大單元由電平轉(zhuǎn)換、調(diào)制驅(qū)動、低通濾波器、RF功率放大、電流不平衡檢測、溫度越限保護(hù)等幾部分組成。下面分別介紹各部分原理：

文中出現(xiàn)的元器件標(biāo)識請參考原理圖。

電平轉(zhuǎn)換由三極管2Q3、2Q4和電平驅(qū)動電路2U1及相關(guān)電路來完成。調(diào)制器來的輸入信號是0V（邏輯0）到+15V（邏輯1）之間脈沖寬度可變的方波，經(jīng)過2Q3和2Q4電平轉(zhuǎn)換成-72V（邏輯0）到-60V（邏輯1）之間變化的調(diào)制驅(qū)動信號，2U1把小電流的方波變換成大電流驅(qū)動，以滿足后級IRF140場效應(yīng)管的飽和導(dǎo)通。2CR3是12V穩(wěn)壓二極管，它提供2U1和2Q4的電源電壓，所以2U1和2Q4的相對電源電壓為12VDC。

1 調(diào)制驅(qū)動

功率場效應(yīng)管Q1、Q2和阻尼二極管CR1組成調(diào)制驅(qū)動電路。Q1、Q2并聯(lián)驅(qū)動，工作在開關(guān)狀態(tài)，開關(guān)速度很高，其輸出高電平為0V低電平為-72V的方波。當(dāng)Q1、Q2的柵極為邏輯1電平時，Q1、Q2就導(dǎo)通并將-72V電壓加到低通濾波器（LPF）中，當(dāng)Q1、Q2的柵極為邏輯0電平時，Q1、Q2就關(guān)斷，此時阻尼二極管CR1維持電流流進(jìn)LPF。

2 低通濾波器

低通濾波器由 3L1、3L2、3L3、3C1、3C2、3C3、3C4、3C5 組成。此濾波器濾去（80KHz）脈寬調(diào)制頻率成份和音頻以外的高頻成份。3L3、3C5并聯(lián)諧振，成為80KHz的阻塞網(wǎng)絡(luò)。

在載波狀態(tài)下LPF的輸入為脈沖寬度相同的方波，通過LPF濾波后為直流負(fù)電壓，此電壓的高低與載波輸出功率相對應(yīng)。在有調(diào)制音頻的狀態(tài)下，LPF的輸入為脈沖寬度可變的方波，通過LPF濾波后變?yōu)橹绷髫?fù)電壓上迭加音頻波形，此音頻幅度的大小代表調(diào)制度的深度。3CR1是過電壓保護(hù)二極管，吸收開關(guān)瞬間產(chǎn)生的過高脈沖。

3 射頻功率放大器

射頻功率放大器由高頻變壓器T1、T2和雙向穩(wěn)壓二極管CR2—CR9和場效應(yīng)功率管Q3—Q10組成。八個場效應(yīng)管分成兩個并聯(lián)橋式推挽D類射頻功率放大器。電路原理如圖1所示。

圖1 射頻功率放大器原理

橋式電路工作原理是在射頻電壓正半周Q4、Q8和Q5、Q9導(dǎo)通，Q3、Q7 和 Q6、Q9 截止，電流方向為 Q4、Q8→A→B3→B→Q5、Q9；在射頻電壓負(fù)半周 Q3、Q7 和 Q6、Q9 導(dǎo)通，Q4、Q8 和 Q5、Q9 截止，電流方向為Q6、Q10→B→B3→A→Q3、Q7。這樣放大后的射頻信號在輸出變壓器上迭加，組成完整的射頻信號，以方波形式輸出。CR2-CR9是雙向保護(hù)二極管，加在功率場效應(yīng)管的源極與柵極之間，防止輸入信號電壓過高損壞場效應(yīng)管。

4 電流不平衡檢測

電流不平衡檢測電路由1T1、1CR1、1R1、1R2和1C3構(gòu)成。變壓器1T1的兩個初級繞組圈數(shù)相等，相位相反。當(dāng)1T1的兩個初級繞組上流過的電流相同（即后面的所有的功率場效應(yīng)管都工作正常）時1T1的次級繞組上感應(yīng)電壓抵消為0，當(dāng)1T1的兩個初級繞組上流過的電流不相同（即功率場效應(yīng)管有損壞或工作不正常）時，1T1次級繞組上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，此電壓由二極管1CR1半波整流后，在1C3上建立一個正電壓，觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，封鎖調(diào)制信號輸入，以免損失擴(kuò)大?？煽毓?Q1有記憶功能，電源關(guān)閉后再啟動才解除可控硅1Q1的狀態(tài)。

5 溫度檢測及保護(hù)

溫度檢測及保護(hù)電路由A2板上的2RT1、三極管2Q1、2Q2和可控硅1Q1、3Q1及周圍電路組成。2RT1是熱敏常開開關(guān)，當(dāng)功放盒內(nèi)溫度升到80℃時2RT1接點閉合，三極管2Q1導(dǎo)通，可控硅1Q1開啟，三極管2Q2的基極電平變?yōu)?V，一路通過2CR2封鎖調(diào)制信號輸入，另一路2Q2導(dǎo)通，約12V電壓加到可控硅3Q1的控制極上，使3Q1導(dǎo)通強(qiáng)行關(guān)斷調(diào)制器輸出，保護(hù)機(jī)器。

圖1 功率放大單元原理圖

[1]《哈爾濱正泰廣播設(shè)備有限公司中波發(fā)射機(jī)原理及使用說明》.

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1004-7344（2016）07-0281-01

2016-2-21