試論2kW短波發(fā)射機開關電源原理與日常維護

亞森·庫爾班 新疆維吾爾自治區(qū)廣電局91621臺

隨著使用年限的不斷增加，短波發(fā)射機容易出現(xiàn)一定的故障與損害，這還需要依據(jù)短波發(fā)射機的不同類型加以衡量，只有基于詳細科學的故障與原理分析，才能選擇適合日常維護的具體措施，事半功倍。依據(jù)電氣性能的不同，可以將發(fā)射機開關電源分為24VDC、45VDC以及110VAC三路電源，而依據(jù)機箱結(jié)構的不同，又可以將短波發(fā)射機分為3U和4U兩種類型。本文基于短波發(fā)射機的基本特點與基本原理，進一步分析關于短波發(fā)射機日常維護的具體措施。

一、短波發(fā)射機電源基本特點

首先，短波發(fā)射機以高頻電力電子發(fā)射技術為核心，在此技術基礎之上，可以將電網(wǎng)交流電直接轉(zhuǎn)換為短波發(fā)射機直接可用的2kW可用電能，以此維護短波發(fā)射機的正常工作運轉(zhuǎn)。其次，短波發(fā)射機電源還具有通用性強、兼容性好的優(yōu)點。由于短波發(fā)射機的外部結(jié)構與輸出輸入的接口均與揚州電源的構造一致，故而這兩種電源可以實現(xiàn)不受干擾的互換使用，因而具備很強的通用性。且因為短波發(fā)射機電源采用了輸出波紋較小的軟開關技術，故而電磁也具備較為良好的兼容性。除此以外，操作便捷、方便維修也是短波發(fā)射機電源的兩大特點。短波發(fā)射機的電源不是單一的，而是由兩個機箱組合而成的，且由于每個機箱元器件之間均是單層分布各不干擾的，故而在維修之時僅需打開頂板，便可以實現(xiàn)維修，方便快捷。由于電源外部結(jié)構比較直觀，所以在使用之時操作也比較便捷，簡單易懂。

二、短波發(fā)射機電源基本原理

由于短波發(fā)射機電源是由三組電源組成，且發(fā)電機結(jié)構又是基于3U和4U兩種不同機箱得以實現(xiàn)的，那么，為了滿足2kW短波發(fā)射機的用電需求便需要設立三路獨立的輸出電源，才能使得短波發(fā)射機得以正常運行。24VDC輸出電源是這樣利用的：當45VDC通過利用DC/DC直流電源模塊輸出為24VDC 得以利用并穩(wěn)定后，便可以輸出24VDC的直流電。而45VDC輸出電源的利用方法則不盡相同：它以380V/50Hz交流電為主要利用對象，再通過整流、濾波、高頻逆變或是降壓逆變等方法，將交流電轉(zhuǎn)換為45VDC的穩(wěn)定直流電得以輸出，以此為短波發(fā)射機提供動力電源。110VAC輸出電源也是以380V/50Hz交流電為主要利用對象，再通過工頻變壓器隔離的方式將其轉(zhuǎn)化為由總開關控制輸出的110VAC的穩(wěn)定電源。以上三種輸出電源方式以45VDC為核心主要內(nèi)容，它可以通過整流、濾波、高頻逆變等步驟改變電流將380V/50Hz交流電轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的直流電，又可以控制電路負責控制器的開關以及控制主電路負責電能的轉(zhuǎn)化。

（一）控制電路

控制電路主要是指負責并控制器件的開關，還包括控制并保護主電路，其具體內(nèi)容可以細致劃分為輔助電源電路、PWM控制電路兩部分以及操作、檢測、驅(qū)動、保護電路四個部分。輔助電源電路是提供了AC/DC模塊，將380V/50Hz交流電實現(xiàn)向220V直流電轉(zhuǎn)變的關鍵，最終可以實現(xiàn)為控制電路供電的總目標。而PWM控制電路則主要控制逆變電路，是控制電路的主要部分，它依托于調(diào)節(jié)器的運行得以實現(xiàn)。調(diào)節(jié)器是運算反饋信號與給定信號的載體，同時也是傳遞給PWM控制芯片并且以此控制逆變電路，并最終實現(xiàn)穩(wěn)定電壓關鍵因素。檢測電路以檢測電壓與電流信號為主要內(nèi)容，以保護電路、反饋信息為主要目的，驅(qū)動電路的作用則主要是隔離或是放大源于控制電路的控制脈沖，這主要是因為逆變電路之中各個開關的發(fā)射位置不同，且PWM脈沖共地與輸出功能并不強大所導致的。

（二）主電路

開關、連接器與濾波器是將交流電的全橋整流模塊變?yōu)槊}動直流的主要環(huán)節(jié)，然后經(jīng)功率因數(shù)校正過后的脈動直流再供給逆變電路，以此變化為交流方波后，通過高壓變頻器以及濾波器來完成隔離、降壓、轉(zhuǎn)化等步驟，并最終將交流電轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的直流電。輸入濾波器的作用主要是對電網(wǎng)與電源之間的干擾進行抑制，而功率因數(shù)則主要發(fā)揮了校正因數(shù)、平波電感的作用，具有成本低、效果佳等優(yōu)勢。而逆變電路則是直流電經(jīng)整流后轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l交流方波的關鍵，然后再經(jīng)過隔離、轉(zhuǎn)化、降壓等多個步驟實現(xiàn)將整流電路提供于后端。由于輸入電流多為具備高輸出功率、高電壓的交流電，而輸出電流則為平滑且穩(wěn)定的直流電，因此，短波發(fā)射機的電源實際上是具備全橋逆變的拓撲結(jié)構，通過利用高頻整流濾變器便可以將由45VDC所輸出的低壓流電轉(zhuǎn)變?yōu)槠焚|(zhì)更為穩(wěn)定，平滑的45V直流電。

三、結(jié)語

短波發(fā)射機在實際投入使用過程之中具有故障率低、穩(wěn)定性高、操作便捷等優(yōu)勢，故而能對電路實行有效的保護，即便是在過流、過溫、過壓等環(huán)境下也能實現(xiàn)對電路的保護。隨著科學技術水平的更新?lián)Q代速度不斷加快，加之使用年限越久越容易出現(xiàn)損害與故障，針對短波發(fā)射機的日常維護與升級換代是十分有必要的。隨著對2kW短波發(fā)射機開關電源管理原理的不斷深入研究，相信技術維護人員必將能探尋發(fā)現(xiàn)更多、更好、更有效的管理維護措施，不斷提高自身的技術水平與管理技能，從而更好的為社會、為人民做貢獻自己的力量。