DAM-10kW中波發(fā)射機B-電源電路分析

夏進華

摘 要 因中央廣播電視村村通項目的支持和科技的發(fā)展，湖北省新聞出版廣電局麻城中波轉播臺淘汰原有的發(fā)射機，采用了先進的全固態(tài)數(shù)字調幅發(fā)射機。當前，DAM-10kW發(fā)射機已是湖北省新聞出版廣電局麻城中波轉播臺發(fā)射機的主要類型之一。通過分析DAM-10kW發(fā)射機B-電源的工作原理和功能，闡述了B-電源在功率放大器模塊開關響應時間一致性方面的重要作用。

關鍵詞 DAM發(fā)射機；B-電源功能；電源電路

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2019）234-0070-02

B-電源在DAM-10kW發(fā)射機中作用顯著，不僅為所有功率的放大器模塊提供電壓，還通過改變功率放大器模塊開關的響應時間降低了發(fā)射機的噪聲輸出，確保功率放大器模塊隨時保持一致。如果B-電源設置不正確，一組功率放大器模塊將打開一段時間。它的導通時間比相鄰模塊的關閉時間短，導致發(fā)射機輸出網(wǎng)絡的線路圖出現(xiàn)尖峰值。音頻調制的B-功率可以避免這種現(xiàn)象，保障每組功率放大器模塊開關響應時間始終保持一致。

1 B-電源的功能

中波發(fā)射機的B-電源需調制后能為調制板提供負偏置電壓。通過調節(jié)B-電壓，可以最小化控制放大器模塊的ON/OFF引起的噪聲輸出。功率放大器的開/關時間由功率放大器模塊的負載決定，即導電模塊的總數(shù)減少時發(fā)射機工作。在低功率水平下，僅打開幾個功率放大器模塊，且其負載量都是零。當放大器的模塊都打開時，打開或關閉模塊的數(shù)量對每個模塊的負載量無影響。B-電壓必須處于正峰值，當發(fā)射機瞬時輸出的速度慢慢下降到幾乎為零時，UT變高（更多模塊打開）。因此，B-電壓必須是非線性的。

2 B-電源電路原理分析

發(fā)射機B-電源主要由音頻+DC輸入電路、穩(wěn)壓電路及輸出保護電路組成，核心部件是N3集成電路（UC3834型）。這種集成電路是一種有效的線性穩(wěn)壓電路，內部有一個誤差放大器，可以通過比較輸出電壓和參考電壓實現(xiàn)輸出電壓的自調節(jié)。當電源電壓上升時，穩(wěn)壓的輸出電流減小，輸入到V5基極的電流減小，輸出電壓減小。當電源電壓下降時，V5基極的電流增加，輸出電壓上升。當外部電壓或負載在一定范圍內變化時，確保輸出電壓保持恒定。

2.1 線性電路DAM-10 kW發(fā)射機中的B-電源

在線性電路DAM-10kW發(fā)射機中提供的B-電源可以為循環(huán)調制編碼板提供負偏置電壓，而發(fā)射機音頻的傳輸和功率會影響這個電壓。當控制功率放大器模塊的開關時，調整B-電源電壓會產(chǎn)生一定的噪聲，但這種噪音可以降到最低限度。功率放大器模塊中存在的負載決定開關時間。換言之，當發(fā)射機工作時，將打開多個模塊，模塊總數(shù)決定功率放大器的切換時間。低功率情況下，僅打開幾個“大步”，負載將變化很大，且所需的切換時間將相應改變。打開更多模塊時，將打開或關閉其他模塊。當DAM-10kW中波發(fā)射機的瞬時輸出迅速變化時，正峰值的變化相對比較緩慢。因此，需要根據(jù)“音頻+DC”的采樣信號改變B-電壓。在輸入“音頻+DC”和N3的參考電壓前，有一個非線性電路使音頻輸入失去原有的保真度。在10kW輸出功率和100%幅度下進行調整與控制時，B-電壓在-2V～-6V之間（-6～-2V）隨輸出功率的變化而變化。當B-電壓的輸出功率為1kW時，調制B-電壓在100%負峰值-2 V至100%正峰值-3.5 V的范圍內變化。

2.2 直流穩(wěn)壓電源為B-電源穩(wěn)壓器的電路

如果直流穩(wěn)壓電源作為B-電源的穩(wěn)壓器，可使用UC3834集成電路。中波發(fā)射機B-電源的輸出電壓一般與輸出電壓采樣分頻器中B-電源的穩(wěn)壓器的調節(jié)電阻R38的位置有關。由VD12、“極限調節(jié)”電位器R39、VD10、VD6、VD7、電阻器R21-R24組成的非線性電路將音頻采樣信號從模擬輸入板傳輸?shù)経C3834。VD7和R24在中波發(fā)射機B-電源中有十分重要的作用，可以為中波發(fā)射機的B-電源提供-1.22V的參考電壓。同時，VD6可以用于防止在試驗中產(chǎn)生意外的參考電壓。當（音頻+DC）輸入信號變小至為零時，峰值會隨著負峰值的調制的變化而變化。如果輸入電壓發(fā)生改變，則N3到N9引腳的參考電壓比基本改變。隨著（音頻+DC）輸入變大時，電波逐漸不利于試驗進行，且輸入變?yōu)镹3-9引腳的參考電壓和B-功率輸出電壓，變化的調制也越來越小。補償網(wǎng)絡為R37和C11，通過N3-14/15引腳連接到V端?！肮收涎舆t”時間由電容器C10從引腳11到未調節(jié)輸入確定。二極管VD8連接到外部晶體管所在的位置即V5兩端。這個時間，二極管齊納為VD9提供相應的鉗位，用于調節(jié)模塊故障。電容器C14和C15是瞬態(tài)電流旁路電容器。

2.3 UC3834集成電路的穩(wěn)壓器模塊的作用

UC3834集成電路的穩(wěn)壓器模塊的作用是影響B(tài)-電源的穩(wěn)壓器，集成電路的外部晶體管可改善電流驅動力[ 2 ]。中波發(fā)射機的B-電源中引入非線性電路，即可通過預失真音頻輸入避免輸出電路中的失真。當輸出功率為10kW且效率達到100%時，瞬時調制B-電壓將在-2V～-6V之間變化。當負峰值被100%調制且正峰值被完全調整和控制時，瞬時電壓的最大值約為-2V，瞬時電壓的最小值約為-6V。當中波發(fā)射器的B-電源的功率較低時，電壓的變化范圍變小。當輸出功率為10kW時，調制的B-電壓變化范圍為100%負峰值-6V至正峰值-3.5V。

2.4 B-電源的故障報警電路

1）UC3834內部邏輯出現(xiàn)問題。在UC3834內部邏輯出現(xiàn)問題的條件下，故障監(jiān)控的電路可發(fā)出信號。如果內部出現(xiàn)問題和故障，用于故障監(jiān)控的電路會被激活，同時故障報警電路發(fā)出警示。在負電壓的電路中，當“故障報警”的輸出裝置沒有工作時，集電極打開；但當容差條件被超過時，引腳10顯示低電平。當故障延遲電容器在C10處接地時，在發(fā)生瞬時過電壓或欠電壓情況下，電源電路會給出一個延遲，以防止“故障報警”。內部故障邏輯電路由外部穩(wěn)壓電路對直流穩(wěn)壓電源進行補償。這種操作避免歧管受損和欠壓輸出引起的故障警報。

2）電源故障檢測電路。B-源故障檢測電路由一個“窗口比較器”組成，即四電壓比較器LM339[ 3 ]。中波發(fā)射機的B-電源的用于故障監(jiān)控的電路的輸入端是一個具有電阻R92和R93的分壓器。故障檢測電路的輸出在機器工作正常時為1，在檢測到故障時為0。B-故障檢測電路的采樣信號來自DC穩(wěn)壓電源A30，上閾值應從上閾值調節(jié)器調節(jié)到+1.25V，下閾值應從下閾值調節(jié)器調節(jié)到+0.25V，直流檢測后的采樣電壓為+0.4～+1.2V。在這些設備都正常且具體操作都正確的情況下，故障檢測電路的輸出為高電平“1”和低電平“0”，測試結果被發(fā)送到控制板。

3）故障現(xiàn)象。故障現(xiàn)象包括3種，分別為電源不被調制、B-電源的調制未正確調整和直流穩(wěn)壓電源A30上沒有音頻+流信號。第一種，電源不被調制。通常，輸出B-電壓隨R38或R39的調整而變化。R38或R39在零功率輸出時為-2V，在10kW輸出時為-6V。因此，需要通過R38，R39和兩個模擬輸入板調整“音頻+DC”輸入電路的組合。如果這些設備出現(xiàn)問題，則無法調整B-電源或輸出不正常。第二種，B-電源的調制未正確調整。重新調整模擬輸入板的數(shù)值為A35，調節(jié)電位器R84，可以改善B-電源的負峰值；調節(jié)輸出電壓調節(jié)電位器R85，可改善B-電源的直流電壓。第三種，直流穩(wěn)壓電源A30上無音頻+流信號。

3 作用分析

DAM-10kW發(fā)射機功率放大器模塊的數(shù)量、順序都被打開，該序列通過調制編碼板來控制。在每個電源故障模塊中，由橋的兩個半部和兩個半部中的三極管控制電路。當控制電壓為負時，功率放大器模塊將接通。當發(fā)射機處于高峰值時，將有更多的開放模塊，負載更重；當發(fā)射機處于低幅度負峰值周期時，模塊將打開較少，負載更輕。當功率放大器的模塊被接通時，使用B-電源作為偏置電壓并且使用由音調信號調制的負電源，則電壓值將隨音調信號改變。當DAM-10kW中波發(fā)射機執(zhí)行完全的正峰值調制時，將打開36個功率放大器模塊。在10kW載波且沒有聲音的情況下，將會打開18個功率放大器模塊。因此，當功率相對較低時，大梯形模塊相對較小，并且所有功率放大器模塊的承載量較輕。添加模塊后，負載和模塊的負載電流將增加，開關的響應時間也相應改變。當功率很高時，模塊負載緩慢變化，模塊的開啟和關閉響應時間將不影響負載電流。結合功率開關控制信號及功率放大器模塊接通和斷開。B-電源調制后，消除相應變化，保持所有功率放大器模塊開關響應時間的統(tǒng)一。

4 結論

中波發(fā)射機的B-電源電路在工作中影響發(fā)射機的技術指標和安全發(fā)射，其電路的詳細分析為發(fā)射機同行提供一定的參考。DAM-10kW中波發(fā)射機的B-電源可以保持發(fā)射機電壓的穩(wěn)定。在控制B-電源達到功率放大器模塊后，可與功率放大器的開關共同控制功率放大器模塊。當100%個正峰值和負峰值被調制時，B-電源的電壓值相應改變，且從表面消除由開關模塊總數(shù)引起的開關響應時間的影響，保持功率放大器的一致性。通過這次研究，發(fā)現(xiàn)了模塊響應時間，確保了DAM-10kW中波發(fā)射機的穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]鐘亮研，王偉光，李曉燕，等.關于10kW中波發(fā)射機供電電源引起故障的檢修與思考[J].中國新通信，2017（3）：1673-1788.

[2]李承龍，李正泰，王艷宇，等.PDM1 kW-Ⅲ型中波發(fā)射機維護心得[J].中國科技投資，2017（35）：1458-1479.

[3]王偉博，汪劍斌，于玉蘭，等.試論10kW中波發(fā)射機頻率響應的改進[J].中國新通信，2016（2）：689-690.