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摘要:主要对当前新疆广播电视局由于2KW短波发射机的开关电源工作时限过久,机体内部逐渐发生老化损毁的状况,根据短波发射机开关电源的工作及系统原理作为依据,针对短波发射机开关电源常规维修进行技术性总结。
关键词:2KW短波发射机;开关电源;原理;维护
转播发射机的开关电源会随着工作年限的不断增加,使用周期的不断延长而逐渐出现内部的老化和损毁的状况。这其中将短波发射机的开关电源依据其功率消耗划分为110伏特交流电,24伏特直流电以及45伏特直流电三条电源通路形式。主要由3unit或者4unit两种机箱对电源回路进行装载[1]。目前根据短波发射机开关电源的工作及系统原理作为依据,针对短波发射机开关电源常规维修进行技术性总结,现报告如下:
1.发射机的电源原理解析
短波发射机其内部电源的主要应用原理是高频电子电力变换技术,该技术的核心作用是将交流电网所输送的380V/50HZ交流电源直接转变为可以供给2kW短波发射机的电压及电流量。短波发射机开关电源具有以下几个突出点:(1)能源输送的兼容性:其本身的机箱内部走线结构,发射器外观形状,电源的输送入口及出口与发电站的输送电源具有很好的兼容性,能够直接与发电站的输送电源交互使用。(2)便于维修:2kW短波发射机的供电系统主要有两个机箱相互构成,每一个机箱内部的电子元件走线清晰明白,并且均是单层分布,维修起来非常便利。(3)输送的电源运用的是软开关技术,输送的波纹小,具备比较高的电磁兼容性。由于电源运用的是软开关,内部结构清晰明了,因此电源的操作非常简易,在使用起来也非常简单[2]。
2.发射机电源基本原理
2kW短波发射机所用的装在机箱主要有3unit或者4unit两种类型,并且短波发射机的开关电源依据其功率消耗划分为110伏特交流电,24伏特直流电以及45伏特直流电三条电源通路形式[3]。主要目的就是为了满足短波发射机高功率的能源需求。
24伏的直流电输出:主要运用直流与交流电的交互电源模块将45伏的直流电输出功率转化为24伏的直流电功率输出,将电源的面板开启后等待45伏直流电电源输出平稳后,就可以转变为24伏直流电的输出[4]。将45伏直流电的输出功率使用电流整合,电波过滤,高频逆转,隔离降压等环节将380 V/50 Hz 的交流电流变化为平稳的45伏直流电输出电流,从而为短波发射机提供平稳的电流,最终转变为24伏直流电电源。
110伏交流电电源输出:主要由高频变压装置直接将380伏50赫兹的交流电进行隔离传输,将电压降为110伏的交流电,在电流达到稳定病人主动输送时,将面板的控制开关开启,就能够进行稳定的电源输送。
45伏直流电的输出:将380伏50赫兹的交流电经过电流的整流,高频逆转,滤波,降压隔离,高频整流后,转化为稳定的45伏直流电,并直接作为短波发射机电源的供能[5]。
上述的三种电源转化模式里,最主要的三种电源交互模式是45伏的直流电电源供给,由于该电源的回路具备将380伏50赫兹的工业频率交流电进行整流,高频逆转,高频整流以及滤波的整体操作,所以最终能够输出比较平稳的,电流波动较小的45伏直流电,用于直接为短波发射机提供电源。
45伏直流电电源的基本工作原理,主要涵盖主电流回路以及控制电流回路两大组成部分。主电流回路主要的功能是为电能的转换提供主要的电流通路,对控制电路回路的功率,各种元件的开关来控制整体部分的运作。
2.1主电路部分:将交流电的输入通过连接器,开关输入后,经全桥滤波器的整流输入电路传送(emi全桥滤波器),经全桥滤波器整流电路模块降压整流电路转换成平稳的脉动直流,再通过对功率因数的校正(pec)电路将信号供给高频逆变控制电路,转换成高频交流方波。逆变电路采用高频交流方波变压器进行隔离控制模块降压后,经全波电路模块整流变压器将电路模块转换为直流电,通过全桥滤波器控制模块输出平稳的脉动直流电。
交流电源通过高的连接性、开关装置的变化以及滤波器的处置后,这个变换方案为交流电源电为直流脉动电流,经过工具因素的矫正之后,将逆变电流转化为供给电流,主要方向为高频的电流,然后使用高频变压器和滤波器,实现隔离、降压、转换等步骤将电流变技术,用于平滑、稳定的直流电。输入滤波器可以抑制电网和电源之间的干扰。采用功率因数校正电路,采用平波电感进行无源校正,成本低,校正效果很好。逆变电路可以将整流后的直流电转换为高频交流方波,然后采用隔离、降压、转换等步骤提供后端整流电路。由于输入电流具有高电压和高输出功率,发射机电源采用全桥逆变拓扑。高频整流滤波电路,将45VDC输出的低压电流转化为稳定的45V直流電。
2.2控制电路部分:
控制电路不仅负责控制器的开关,而且需要对主电路进行控制和保护。 主要控制电路包括六个组成部分:辅助电源控制电路、pwm控制电路、检测控制电路、驱动控制电路、操作电路和安全保护控制电路。其中,辅助电源控制电路主要实现了从380v/50hz电源一直到0v电源的交直流转换,并将其供给一个基于软起动板的交直流控制模块,最终基本实现了交直流控制电路的自动化和供电控制目标。 检测电路的意义在于检测电压、电流等信号,为控制电路提供反馈信息和保护电路。 Pwm 控制电路是控制电路的核心部分,负责对逆变电路进行控制。 调节器将反馈信号和给定信号计算出来,发送给 pwm 控制芯片产生控制脉冲,然后利用驱动电路控制逆变电路的功率,达到稳定电压的目的。 驱动电路的作用是从控制电路中隔离和放大控制脉冲。 由于逆变电路中四个开关的发射极位置不一致,芯片的输出 pwm 脉冲为公共接地,输出能力不强[6]。
输入滤波器能有效抑制电源与电网之间的相互干扰。 功率因数校正电路: 采用平波电感进行无源校正,以有限的成本有效地提高功率因数。 逆变电路将一次整流后的直流电流转换成高频交流方波,再由高频变压器隔离降压,供给后端整流电路。 由于输入电压高、输出功率大,发射机电源采用全桥逆变拓扑。 高频整流滤波电路: 由于45v 直流输出为低压大电流,采用双电流整流方法对高频变压器输出的高档交流方波进行整流滤波,得到稳定、高品质的45v 直流电。 控制电路包括轴辅助电源电路、检测电路、 pwm 控制电路、驱动电路、保护电路和运行显示电路,完成主电路、辅助电源电路的控制和保护: 工频变压器将380v / 50hz 电源降至220v 交流电,提供软起动板的 acdc 模块,将其转换成15v 后向所有控制电路供电: 检测输入电压、输出电压、电流等信号,并反馈给控制电路和保护电路 检测电路: 检测输入电压、输出电压、电流等信号,并反馈给控制电路和保护电路。 Pwm 控制电路是完成逆变电路控制的核心部分。 调节器运行后,反馈信号和给定信号送到 pwm 控制芯片2895,由动态电路控制逆变电路的功率器件开关,实现稳压功能。 驱动电路: 由于逆变电路中四个开关臂的发射极电位不同,而且2895芯片的 pwm 脉冲输出共用接地,输出容量有限,不能直接激活开关管。 驱动电路的功能是将控制脉冲从控制电路隔离并放大到移动开关装置的信号中。
3.结语
2kw短波发射机开关电源在实际使用中,具有过程稳定性强、故障率低、特点,可以在超温、过流、过压等情况下,实现保护电路。技术维修人员要深刻理解2kw短波发射机开关电源的工作原理,不断提高管理和维护水平,相信2kw短波发射机开关电源随着维修技术的不断发展和进步可以给新疆广播电视局更为稳定的电视信号传输,更好的服务于社会和人民.
参考文献:
[1]郭姝羽.短波發射机开关电源原理及日常维护[J].西部广播电视,2016(02):230.
[2]胡通海.2kW短波发射机开关电源原理及日常维护[J].西部广播电视,2015(07):229.
[3]封姗姗.试分析短波天线交换开关改造系统[J].科技资讯,2015,13(06):73+76.
[4]连大盛.短波天线交换开关改造系统介绍[J].科技传播,2014,6(08):7+6.
[5]蔡东山,黄庆云,黄庆彩.短波天线交换系统改造后少数频点驻波比变大原因的分析和解决办法[J].广播电视信息,2009(09):70-72.
[6]曲桑.短波天线交换开关的改进和维护[J].电子世界,2016(02):155-157.
[1]胡通海. 2kW短波发射机开关 电源原理及日常维护[J]. 西部广播电 视 ,2015(7).
[7] 金喜明 .30 kV 高压开关电源在 雷达发射机中的应用[J]. 中国西部科 技 ,2014(6).
[8]齐达,潘兴陆.全固态调频广播 发射机开关电源的工作原理及典型故障 分析 [J]. 科技传播 ,2012(8).
[9]王丽君.关于调频发射机开关电 源的探讨 [J]. 通讯世界 ,2015(13).
关键词:2KW短波发射机;开关电源;原理;维护
转播发射机的开关电源会随着工作年限的不断增加,使用周期的不断延长而逐渐出现内部的老化和损毁的状况。这其中将短波发射机的开关电源依据其功率消耗划分为110伏特交流电,24伏特直流电以及45伏特直流电三条电源通路形式。主要由3unit或者4unit两种机箱对电源回路进行装载[1]。目前根据短波发射机开关电源的工作及系统原理作为依据,针对短波发射机开关电源常规维修进行技术性总结,现报告如下:
1.发射机的电源原理解析
短波发射机其内部电源的主要应用原理是高频电子电力变换技术,该技术的核心作用是将交流电网所输送的380V/50HZ交流电源直接转变为可以供给2kW短波发射机的电压及电流量。短波发射机开关电源具有以下几个突出点:(1)能源输送的兼容性:其本身的机箱内部走线结构,发射器外观形状,电源的输送入口及出口与发电站的输送电源具有很好的兼容性,能够直接与发电站的输送电源交互使用。(2)便于维修:2kW短波发射机的供电系统主要有两个机箱相互构成,每一个机箱内部的电子元件走线清晰明白,并且均是单层分布,维修起来非常便利。(3)输送的电源运用的是软开关技术,输送的波纹小,具备比较高的电磁兼容性。由于电源运用的是软开关,内部结构清晰明了,因此电源的操作非常简易,在使用起来也非常简单[2]。
2.发射机电源基本原理
2kW短波发射机所用的装在机箱主要有3unit或者4unit两种类型,并且短波发射机的开关电源依据其功率消耗划分为110伏特交流电,24伏特直流电以及45伏特直流电三条电源通路形式[3]。主要目的就是为了满足短波发射机高功率的能源需求。
24伏的直流电输出:主要运用直流与交流电的交互电源模块将45伏的直流电输出功率转化为24伏的直流电功率输出,将电源的面板开启后等待45伏直流电电源输出平稳后,就可以转变为24伏直流电的输出[4]。将45伏直流电的输出功率使用电流整合,电波过滤,高频逆转,隔离降压等环节将380 V/50 Hz 的交流电流变化为平稳的45伏直流电输出电流,从而为短波发射机提供平稳的电流,最终转变为24伏直流电电源。
110伏交流电电源输出:主要由高频变压装置直接将380伏50赫兹的交流电进行隔离传输,将电压降为110伏的交流电,在电流达到稳定病人主动输送时,将面板的控制开关开启,就能够进行稳定的电源输送。
45伏直流电的输出:将380伏50赫兹的交流电经过电流的整流,高频逆转,滤波,降压隔离,高频整流后,转化为稳定的45伏直流电,并直接作为短波发射机电源的供能[5]。
上述的三种电源转化模式里,最主要的三种电源交互模式是45伏的直流电电源供给,由于该电源的回路具备将380伏50赫兹的工业频率交流电进行整流,高频逆转,高频整流以及滤波的整体操作,所以最终能够输出比较平稳的,电流波动较小的45伏直流电,用于直接为短波发射机提供电源。
45伏直流电电源的基本工作原理,主要涵盖主电流回路以及控制电流回路两大组成部分。主电流回路主要的功能是为电能的转换提供主要的电流通路,对控制电路回路的功率,各种元件的开关来控制整体部分的运作。
2.1主电路部分:将交流电的输入通过连接器,开关输入后,经全桥滤波器的整流输入电路传送(emi全桥滤波器),经全桥滤波器整流电路模块降压整流电路转换成平稳的脉动直流,再通过对功率因数的校正(pec)电路将信号供给高频逆变控制电路,转换成高频交流方波。逆变电路采用高频交流方波变压器进行隔离控制模块降压后,经全波电路模块整流变压器将电路模块转换为直流电,通过全桥滤波器控制模块输出平稳的脉动直流电。
交流电源通过高的连接性、开关装置的变化以及滤波器的处置后,这个变换方案为交流电源电为直流脉动电流,经过工具因素的矫正之后,将逆变电流转化为供给电流,主要方向为高频的电流,然后使用高频变压器和滤波器,实现隔离、降压、转换等步骤将电流变技术,用于平滑、稳定的直流电。输入滤波器可以抑制电网和电源之间的干扰。采用功率因数校正电路,采用平波电感进行无源校正,成本低,校正效果很好。逆变电路可以将整流后的直流电转换为高频交流方波,然后采用隔离、降压、转换等步骤提供后端整流电路。由于输入电流具有高电压和高输出功率,发射机电源采用全桥逆变拓扑。高频整流滤波电路,将45VDC输出的低压电流转化为稳定的45V直流電。
2.2控制电路部分:
控制电路不仅负责控制器的开关,而且需要对主电路进行控制和保护。 主要控制电路包括六个组成部分:辅助电源控制电路、pwm控制电路、检测控制电路、驱动控制电路、操作电路和安全保护控制电路。其中,辅助电源控制电路主要实现了从380v/50hz电源一直到0v电源的交直流转换,并将其供给一个基于软起动板的交直流控制模块,最终基本实现了交直流控制电路的自动化和供电控制目标。 检测电路的意义在于检测电压、电流等信号,为控制电路提供反馈信息和保护电路。 Pwm 控制电路是控制电路的核心部分,负责对逆变电路进行控制。 调节器将反馈信号和给定信号计算出来,发送给 pwm 控制芯片产生控制脉冲,然后利用驱动电路控制逆变电路的功率,达到稳定电压的目的。 驱动电路的作用是从控制电路中隔离和放大控制脉冲。 由于逆变电路中四个开关的发射极位置不一致,芯片的输出 pwm 脉冲为公共接地,输出能力不强[6]。
输入滤波器能有效抑制电源与电网之间的相互干扰。 功率因数校正电路: 采用平波电感进行无源校正,以有限的成本有效地提高功率因数。 逆变电路将一次整流后的直流电流转换成高频交流方波,再由高频变压器隔离降压,供给后端整流电路。 由于输入电压高、输出功率大,发射机电源采用全桥逆变拓扑。 高频整流滤波电路: 由于45v 直流输出为低压大电流,采用双电流整流方法对高频变压器输出的高档交流方波进行整流滤波,得到稳定、高品质的45v 直流电。 控制电路包括轴辅助电源电路、检测电路、 pwm 控制电路、驱动电路、保护电路和运行显示电路,完成主电路、辅助电源电路的控制和保护: 工频变压器将380v / 50hz 电源降至220v 交流电,提供软起动板的 acdc 模块,将其转换成15v 后向所有控制电路供电: 检测输入电压、输出电压、电流等信号,并反馈给控制电路和保护电路 检测电路: 检测输入电压、输出电压、电流等信号,并反馈给控制电路和保护电路。 Pwm 控制电路是完成逆变电路控制的核心部分。 调节器运行后,反馈信号和给定信号送到 pwm 控制芯片2895,由动态电路控制逆变电路的功率器件开关,实现稳压功能。 驱动电路: 由于逆变电路中四个开关臂的发射极电位不同,而且2895芯片的 pwm 脉冲输出共用接地,输出容量有限,不能直接激活开关管。 驱动电路的功能是将控制脉冲从控制电路隔离并放大到移动开关装置的信号中。
3.结语
2kw短波发射机开关电源在实际使用中,具有过程稳定性强、故障率低、特点,可以在超温、过流、过压等情况下,实现保护电路。技术维修人员要深刻理解2kw短波发射机开关电源的工作原理,不断提高管理和维护水平,相信2kw短波发射机开关电源随着维修技术的不断发展和进步可以给新疆广播电视局更为稳定的电视信号传输,更好的服务于社会和人民.
参考文献:
[1]郭姝羽.短波發射机开关电源原理及日常维护[J].西部广播电视,2016(02):230.
[2]胡通海.2kW短波发射机开关电源原理及日常维护[J].西部广播电视,2015(07):229.
[3]封姗姗.试分析短波天线交换开关改造系统[J].科技资讯,2015,13(06):73+76.
[4]连大盛.短波天线交换开关改造系统介绍[J].科技传播,2014,6(08):7+6.
[5]蔡东山,黄庆云,黄庆彩.短波天线交换系统改造后少数频点驻波比变大原因的分析和解决办法[J].广播电视信息,2009(09):70-72.
[6]曲桑.短波天线交换开关的改进和维护[J].电子世界,2016(02):155-157.
[1]胡通海. 2kW短波发射机开关 电源原理及日常维护[J]. 西部广播电 视 ,2015(7).
[7] 金喜明 .30 kV 高压开关电源在 雷达发射机中的应用[J]. 中国西部科 技 ,2014(6).
[8]齐达,潘兴陆.全固态调频广播 发射机开关电源的工作原理及典型故障 分析 [J]. 科技传播 ,2012(8).
[9]王丽君.关于调频发射机开关电 源的探讨 [J]. 通讯世界 ,2015(13).