DAM-10kW中波發(fā)射機(jī)欠激勵(lì)故障檢測電路原理探析

姜志濤

（內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視局林西726臺(tái)，內(nèi)蒙古赤峰，025250）

0 前言

欠激勵(lì)故障是DAM-10kW中波發(fā)射機(jī)典型的故障類型，而其設(shè)備通過檢測電路能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)故障的有效檢測，為故障的處理提供可靠的依據(jù)，而DAM-10kW中波發(fā)射機(jī)欠激勵(lì)故障檢測的電路原理如何實(shí)現(xiàn)，就是本文主要研究的內(nèi)容。

1 此設(shè)備欠激勵(lì)故障的危害

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射機(jī)的工作效率有效提升，此設(shè)備功放模塊都在丁類開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行工作，以發(fā)射機(jī)的功放模塊內(nèi)IRF350的場效應(yīng)管當(dāng)作例子，在柵極激勵(lì)的電壓處于20-25Vp-p的范圍內(nèi)，則場效應(yīng)管是都能夠正常工作的，且23Vp-p是其最佳值，如果柵極激勵(lì)的電壓比20Vp-p低，就稱作是欠激勵(lì)的狀態(tài)。在發(fā)射機(jī)存在欠激勵(lì)的情況后，會(huì)導(dǎo)致功放模塊內(nèi)場效應(yīng)管的飽和深度存在不足，還可能會(huì)使其退出飽和的狀態(tài)，進(jìn)而對(duì)場效應(yīng)管的管耗造成急劇增加的情況，如果嚴(yán)重的話，還會(huì)造成大量場效應(yīng)管的燒毀。

2 此設(shè)備欠激勵(lì)故障的檢測功能分析

本文所研究DAM-10kW中波發(fā)射機(jī)是哈爾濱正泰廣播設(shè)備有限公司生產(chǎn)的全固態(tài)10KW數(shù)字調(diào)新中波廣播發(fā)射機(jī)，本機(jī)適用于531-1602kHz中波頻段播送語言和音樂節(jié)目，且此機(jī)采用數(shù)字幅度循環(huán)調(diào)制方式。

此發(fā)射機(jī)具備故障自檢以及保護(hù)的功能，在其發(fā)生故障時(shí)，其能夠?qū)Ω黝惞收蠈?shí)施自檢與設(shè)備保護(hù)。在發(fā)生各類的故障中，根據(jù)可能會(huì)對(duì)發(fā)射機(jī)的安全產(chǎn)生不同的危害，對(duì)各類的故障可以分作七類型，而一類故障是具有最為嚴(yán)重的故障，其對(duì)發(fā)射機(jī)運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生極大損害，若發(fā)射機(jī)存在此類故障情況，則檢測電路就會(huì)立即進(jìn)行發(fā)射機(jī)的關(guān)機(jī)保護(hù)處理。在本文中所涉及欠激勵(lì)的故障是發(fā)射機(jī)的二類故障類型，在發(fā)射機(jī)存在欠激勵(lì)的故障后，相關(guān)的檢測電路就會(huì)先進(jìn)行一次關(guān)機(jī)的執(zhí)行，在關(guān)機(jī)2.4s后會(huì)再次嘗試進(jìn)行開機(jī)操作，當(dāng)此時(shí)依然發(fā)現(xiàn)存在欠激勵(lì)的故障情況，就說明導(dǎo)致欠激勵(lì)發(fā)生的原因并非偶然的因素，則發(fā)射機(jī)就立即會(huì)將重復(fù)性欠激勵(lì)的故障進(jìn)行一類故障的轉(zhuǎn)變，并再次執(zhí)行關(guān)機(jī)的操作，且對(duì)此故障給出紅燈的指示效果[1]。

3 此設(shè)備欠激勵(lì)故障的檢測電路原理

在發(fā)射機(jī)存在欠激勵(lì)的故障后，其牽扯的電路是比較復(fù)雜的，且檢測處理以及顯示電路也較為復(fù)雜，按照發(fā)射機(jī)設(shè)備對(duì)高頻的激勵(lì)放大以及檢測處理的流程情況，先后對(duì)高頻激勵(lì)的放大鏈路其工作的原理和欠激勵(lì)故障的檢測電路原理進(jìn)行介紹與分析。

■3.1 高頻激勵(lì)的放大鏈路具體工作的原理

在此設(shè)備高頻激勵(lì)的放大鏈路中，涉及到諸多電路板，而高頻激勵(lì)的放大鏈路內(nèi)任何的電路板發(fā)生故障現(xiàn)象，都會(huì)使設(shè)備高頻激勵(lì)的電平發(fā)生異常情況，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)射機(jī)存在欠激勵(lì)的故障，其工作原理如圖1所示。

圖1 高頻激勵(lì)的放大鏈路具體工作的原理圖

當(dāng)存在此類情況，鏈路內(nèi)恒溫晶體的振蕩器就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)振蕩的信號(hào)，并送到射頻的激勵(lì)板內(nèi)，通過射頻的激勵(lì)板實(shí)施分頻和放大的處理，后輸出4.5Vp-p幅度頻率，并當(dāng)作發(fā)射機(jī)的載頻方波信號(hào)類型。此信號(hào)通過緩沖的放大板、鏈路前置的驅(qū)動(dòng)板和驅(qū)動(dòng)的放大板等逐級(jí)實(shí)施放大處理，后驅(qū)動(dòng)電源的調(diào)整板實(shí)施自動(dòng)化調(diào)整，再通過驅(qū)動(dòng)合成的母板進(jìn)行合成處理，最終驅(qū)動(dòng)的分配板會(huì)進(jìn)行96路23Vp-p幅度的高頻率激勵(lì)信號(hào)的輸出，并將其當(dāng)作設(shè)備48塊數(shù)量功放模塊輸入的信號(hào)，再實(shí)施放大處理[2]。驅(qū)動(dòng)的分配板同時(shí)發(fā)送一路高頻的激勵(lì)取樣性信號(hào)到發(fā)射機(jī)其監(jiān)測的顯示板內(nèi)對(duì)欠激勵(lì)的故障實(shí)施檢測的電路中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其高頻激勵(lì)的電平實(shí)時(shí)性檢測與處理效果。

■3.2 欠激勵(lì)故障的檢測電路具體工作的原理

因?yàn)樵O(shè)備各部分的電路工作存在不同的性質(zhì)，對(duì)欠激勵(lì)的故障檢測中，則電路可以分作欠激勵(lì)的信號(hào)取樣與比較、一次的欠激勵(lì)實(shí)施關(guān)機(jī)保護(hù)、兩次的欠激勵(lì)實(shí)施關(guān)機(jī)保護(hù)、欠激勵(lì)的故障顯示4個(gè)電路部分。欠激勵(lì)故障的檢測電路具體工作的原理如圖2所示。

3.2.1 第一部分（欠激勵(lì)的信號(hào)取樣與比較電路）

在驅(qū)動(dòng)的分配板對(duì)30Vp_p的高頻性激勵(lì)信號(hào)發(fā)送后，通過X2-9以及X2-10 的端子將其發(fā)送到T1高頻的變壓器初級(jí)部分，而T1的初次級(jí)具有9:7的匝比，則T1次級(jí)的取樣信號(hào)具有的電平約是23Vp-p，這個(gè)取樣的信號(hào)通過VD9以及C42的整流濾波處理后，會(huì)送到對(duì)欠激勵(lì)進(jìn)行檢測的LM339比較器反相端部位，并當(dāng)作高頻激勵(lì)的電壓所取樣的信號(hào)，而N28A-7的同相端位置門限的電壓是+15V通過R92和R93的分壓完成供給的。若高頻激勵(lì)的電壓呈現(xiàn)出正常的狀態(tài)，則N28A其反相端的6腳位置電壓就比同相端的7腳門限電平和N28A的1腳位置輸出的低電平都要大，此時(shí)發(fā)射機(jī)能夠正常地工作[3]。當(dāng)N28A其反相端的6腳取樣的電平比同相端的7腳門限電平要小，則N28A的1腳就會(huì)進(jìn)行高電平的輸出，而對(duì)欠激勵(lì)進(jìn)行檢測的N28A比較器就將發(fā)射機(jī)認(rèn)定存在欠激勵(lì)的故障情況。

3.2.2 第二部分（一次的欠激勵(lì)實(shí)施關(guān)機(jī)保護(hù)的電路）

若N28A的比較器對(duì)欠激勵(lì)的故障實(shí)現(xiàn)檢測，就會(huì)輸出相應(yīng)的高電平欠激勵(lì)的故障信號(hào)類型，此信號(hào)會(huì)對(duì)N30B單穩(wěn)態(tài)的觸發(fā)器實(shí)施觸發(fā)，則N30B會(huì)從穩(wěn)態(tài)變?yōu)闀簯B(tài)，它的Q端會(huì)持續(xù)性輸出時(shí)間2.4s 的暫態(tài)性高電平，此高電平的脈沖信號(hào)會(huì)送到N39A其1腳位置，進(jìn)而使N39A 的3腳位置進(jìn)行2.4s欠激勵(lì)的故障相應(yīng)高電平的信號(hào)輸出，這個(gè)信號(hào)會(huì)借助X8-33的端子向發(fā)射機(jī)的控制板發(fā)送，此時(shí)發(fā)射機(jī)就會(huì)立即作出關(guān)機(jī)的反映。在2.4s的高電平時(shí)間過后，其N30B會(huì)恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)，且N30B其Q端從暫態(tài)的高電平就會(huì)恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)的低電平情況，這個(gè)低電平的信號(hào)會(huì)送到門N39A其1腳位置，此時(shí)3腳位置的輸出從高電平變?yōu)榈碗娖降那闆r，而X8-33的端子會(huì)進(jìn)行正常性低電平的信號(hào)輸出，則發(fā)射機(jī)就會(huì)自動(dòng)地開機(jī)。

3.2.3 第三部分：兩次的欠激勵(lì)實(shí)施關(guān)機(jī)保護(hù)的電路

在發(fā)射機(jī)第一次存在欠激勵(lì)的故障，此時(shí)N30B的單穩(wěn)態(tài)性觸發(fā)器的Q端就會(huì)進(jìn)行2.4s時(shí)間暫態(tài)式高電平的信號(hào)輸出，并送到（改為到）N33A的1腳位置，但N30B單穩(wěn)態(tài)的觸發(fā)器Q端還是暫態(tài)式低電平的狀態(tài)，而N31B的單穩(wěn)態(tài)式觸發(fā)器沒有受到觸發(fā)，因此N31B其Q端位置保持著穩(wěn)態(tài)的低電平，且N33A 2腳也是低電平，和門N33A的3腳都進(jìn)行低電平的輸出，此時(shí)不會(huì)出現(xiàn)二類轉(zhuǎn)成一類故障的關(guān)機(jī)信號(hào)[4]。

在2.4s時(shí)間后，此發(fā)射機(jī)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行開機(jī)，則N30B的單穩(wěn)態(tài)式觸發(fā)器的Q端會(huì)從暫態(tài)的高電平逐漸實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)的低電平恢復(fù)，其Q端也從暫態(tài)的低電平變成穩(wěn)態(tài)的高電平，此信號(hào)對(duì)N31B的單穩(wěn)態(tài)式觸發(fā)器的B輸入端觸發(fā)，讓N31B其Q端變?yōu)?.4s時(shí)間暫態(tài)的高電平，且送到N33A的2腳部位。當(dāng)發(fā)射機(jī)于N33A的 2腳2.4s的高電平時(shí)間中，對(duì)欠激勵(lì)的故障再次檢測，此時(shí)N30B的單穩(wěn)態(tài)式觸發(fā)器會(huì)再次受到觸發(fā)，且Q端會(huì)再次變成2.4s時(shí)間暫態(tài)的高電平，此高電平的信號(hào)送到N33A的1腳部位，會(huì)造成N33A其1腳以及2腳呈現(xiàn)高電平，而N33A（是否是N339A,是33A）的3腳會(huì)立即進(jìn)行高電平信號(hào)，即二類轉(zhuǎn)成一類的故障信號(hào)，通過X8-31的端子送到控制板內(nèi)，而此信號(hào)會(huì)被控制板的開關(guān)機(jī)相應(yīng)邏輯電路進(jìn)行鎖存，此時(shí)發(fā)射機(jī)就會(huì)徹底關(guān)機(jī)。

圖2 欠激勵(lì)故障的檢測電路具體工作的原理圖

3.2.4 第四部分：欠激勵(lì)（改為欠激勵(lì)）的故障顯示（去掉）電路

對(duì)一次的欠激勵(lì)進(jìn)行故障的顯示中，在出現(xiàn)此故障后，其對(duì)欠激勵(lì)進(jìn)行檢測的N28A比較器1腳會(huì)輸出欠激勵(lì)的高電平故障信號(hào)，進(jìn)而對(duì)N30B單穩(wěn)態(tài)式觸發(fā)器進(jìn)行觸發(fā)，此Q端會(huì)進(jìn)行2.4s時(shí)間暫態(tài)的低電平輸出，并傳送向N40B的5腳部位，使N40B的 6腳進(jìn)行2.4s的低電平輸出，并通過N38B反相器實(shí)施翻轉(zhuǎn)后進(jìn)行2.4s的高電平輸出，讓VDS11的欠激勵(lì)相應(yīng)指示紅燈進(jìn)行2.4s的點(diǎn)亮。

同時(shí)因?yàn)镹30B單穩(wěn)態(tài)的觸發(fā)器?Q（是否是Q非）端呈現(xiàn)2.4s的低電平，不能對(duì)第2個(gè)N31B單穩(wěn)態(tài)的觸發(fā)器觸發(fā)，因此N31B是穩(wěn)態(tài)的狀態(tài)，而Q端會(huì)進(jìn)行2.4s時(shí)間穩(wěn)態(tài)的低電平輸出，到非門的 N37B其5腳部位，而6腳部位主要是對(duì)二次的欠激勵(lì)相應(yīng)故障的顯示性N36B鎖存器Q端的輸出，由于一次的欠激勵(lì)不會(huì)對(duì)N36B其時(shí)鐘端觸發(fā)，因此Q端進(jìn)行低電平的輸出，且非門的N37B其6腳也是低電平，進(jìn)而讓N37B的4腳進(jìn)行2.4s的高電平輸出，對(duì)VDS11的欠激勵(lì)點(diǎn)亮并顯示出2.4s的綠燈[5]。

在發(fā)射機(jī)存在一次的欠激勵(lì)相關(guān)故障時(shí)，因?yàn)榍芳?lì)的故障顯示出2.4s的紅、綠顏色，通過混合顯示出黃色。

對(duì)二次的欠激勵(lì)相應(yīng)故障進(jìn)行顯示中，在2.4s時(shí)間過后，則發(fā)射機(jī)會(huì)進(jìn)行重新開機(jī)，此時(shí)又檢測到二次的欠激勵(lì)發(fā)生故障的信號(hào)，此時(shí)與門的N33A會(huì)對(duì)控制板進(jìn)行徹底關(guān)機(jī)的高電平類信號(hào)，且還會(huì)傳送另一路的高電平，并到與門的N34A其1腳位置，而N34A的2腳部位是復(fù)位腳，若顯示板內(nèi)故障復(fù)位的按鈕沒有按下時(shí)就是高電平，此時(shí)N34A的3腳部位進(jìn)行高電平的信號(hào)輸出，會(huì)對(duì)N36B鎖存器的時(shí)鐘端出發(fā)，且其Q端的高電平輸出到N37B或非門的6腳部位，使N37B的4腳部位進(jìn)行低電平的輸出，此時(shí)VDS11的綠燈就會(huì)熄滅。而N36B鎖存器的?Q（是否是Q非）端同時(shí)還會(huì)進(jìn)行低電平的信號(hào)輸出，并到N40B與門的4腳，而N40B的6腳進(jìn)行低電平的輸出，通過N38B反相器的翻轉(zhuǎn)進(jìn)行高電平的輸出，而此時(shí)欠激勵(lì)的故障VDS11的指示燈就會(huì)從黃色變?yōu)榧兗t色的狀態(tài)。

4 結(jié)語

綜上所述，通過對(duì)DAM-10kW中波發(fā)射機(jī)欠激勵(lì)故障檢測電路原理進(jìn)行全面分析，證明此設(shè)備就有自身優(yōu)越的控制、保護(hù)和檢測功能，有效地促進(jìn)了發(fā)射機(jī)穩(wěn)定和安全的工作，因此受到了很大的歡迎和廣泛的使用。