干扰机封锁故障报警

2011-11-14孙志刚南通人民广播电台技术部

中国科技信息 2011年24期

孙志刚南通人民广播电台技术部

干扰机封锁故障报警

孙志刚南通人民广播电台技术部

TS-01B型中波全固态发射机发生封锁故障时仅有机器面板上的指示灯报警，没有声音报警。为了能让值班人员及时发机器的封锁故障，利用机器输出的封锁信号作为声音报警器的控制信号，发出声音报警，提醒值班人员处理机器故障。本文着重介绍了报警器的设计思路和具体实现。

封锁信号；隔离转换；报警控制

我台自从更新了全固态发射机后，干扰机的故障降低了许多，但在使用过程中也发现了一些问题。TS-01B全固态中波发射机是按照广播发射机的要求设计和制造的，当干扰机使用时缺少声音报警的不足就会显露出来。干扰机工作在20∶00～8∶00期间，尤其在0∶00之后，没有了音频节目源，仅依靠值班人员的巡视要及时发现发射机的长封锁故障是相当困难的，除非当班人员一刻不停地在机房内巡视。机器因各种原因引起长时间封锁故障就会导致停播事故，不能及时发现就会延长停播时间。为了降低停播时间，笔者设计制作了一个声响报警器，监测发射机的运行状态。当机器因故障发生封锁时，立即发出声响报警信号，提醒值班人员处理，机器恢复正常后自动停止报警。这样就能缩短停播的时间。

1.设计要求

该报警器的设计要求，一：报警电路自身的可靠性高，正常工作时间长，二：报警准确、及时，不能有误报、漏报的现象发生，三：即使报警器自身故障也不能影响到发射机的正常播出，四：该报警电路应简捷实用，易于检修维护。按照上述要求，报警器由隔离转换电路，报警控制电路，讯响电路三个部分组成，原理图如图1。

TS-01B全固态机在发生高频电流过荷时，对应电流过荷红灯会亮。当反射功率过大时（SWR=1.3，反射顾虑为17W），对应的反射顾虑红灯闪烁报警。电流过荷或反射规律过大，机器则产生1秒的封锁信号。如果在很短时间之内连续产生1秒的封锁信号机器就会长时间封锁，发射机停止播出。

图1

图2

该发射机提供了反射超限报警，过流报警，主电源报警，播出状态，发射机故障，遥控播音这六个接24V接触器的对外接口。这些接口必须在控制方式开关处于遥控位置，遥控播音接口处于接地状态，及发射机播出才可使用。手动开关机则无此功能。目前我台发射机均处于手动开关机状态，无法使用对外接口的控制报警电路。考虑到只需要监测长时间封锁状态，只取其中的一路封锁信号即可，其余的报警信号可以忽略。TS-01B的控制监测器的1XS1B-11，12脚输出+12VDC封锁信号，该信号可以当作报警的信号源。该信号由50m秒功放封锁、电流过荷1秒和多次、反射越限1秒和多次、低压封锁、主电源、主电源采样、k2、停止封锁、外部封锁信号组成，原理图如图2。

2.封锁信号的选择

低压封锁信号在机器合上低压开关后就会产生，合上播出开关时消失。主电源、主电源采样、k2等故障时会产生主电源故障封锁信号。功放、激励、中间、低压等模块被抽出时产生外部封锁信号。控制方式开关处于停止位置时会产生停止封锁信号。若仅以封锁信号为报警信号源，在只上低压检修机器的时候或者主电源、主电源采样、k2、外部联锁等故障以及控制方式开关处于停止位置就会引起误报警（不是正常播出状态机器的报警）。同时用封锁信号和播出开关信号作为报警信号源则可以消除这种误报警现象。只让处于正常播出状态的时候发生封锁故障的机器报警，屏蔽掉其余的非正常工作状态的机器故障报警。

3.隔离转换电路

采取隔离电路将前、后级分开，就能保证报警器电路损坏不至于影响到封锁电路的正常工作。TS-01B控制器的封锁信号输出高电平为+12v、高阻抗。报警器74ls08（Ua0-ua3，Ub0-ub3）的输入高电平是+5v，低阻抗。两者的高电平和电压都不匹配。仅用简单的电阻分压电路，将+15v变成+5v，阻抗匹配解决不了。封锁输出端1XS1B-11，12脚接低阻会拉低封锁信号输出的高电平，造成机器不能封锁；74ls08的输入接高阻则会默认为时高电平，不管封锁信号是否为高电平都会输出报警控制信号。g1(3dg4b)、w1、w2、r1组成隔离转换电路，W1取50K，w2, w3取5 K，r1取1k，将封锁信号由+12v高阻转换为+5v低阻。三极管g1工作在饱和导通状态。Ic=Vc/(W2+R1),Ve=Ic*R1=5v, Vb=0.6+Ve=5.6v,基极电压要高于5.6v三极管g1才能饱和导通。Vb=15*(W1ˊ/W1), W1ˊ就是可调电位器W1下面的那部分电阻 ,阻值大概是W1的三分之一多一点，实际调试时取20k。即使g1的基极对地短路，由于W1分压阻抗较大30k，不会拉低+12v的输出电平。r1为1k对于74ls08来说又是低阻，当r1上低电平时74ls08输出低电平。W3对播出开关信号+15v分压，得到+5v电压。

4.报警控制电路

Ua0（74LS08）,d0,r20,g2,r21,r22,c1,c2组成报警控制电路。74LS08芯片内共有四路二个输入端的与门。与门电路又称“与电路”，执行“与”运算的基本门电路，有多个输入端，只有一个输出端。与门表达式∶F=A?B。当所有的输入端同时为“1”电平时，输出才为“1”电平，否则输出为“0”电平。我台目前共有6个频率的发射机需要监控，需要2个74ls08芯片才能够用。当Ua0的两个输入端都是高电平的时候（封锁信号和播出开关信号为高电平，机器在正常工作时的封锁报警），输出才会是高电平，其余情况下，输出均为低电平。d0-d6是隔离二极管，防止因一路与门电路的故障导致其余六路都不能正常工作（与门的输出端对地短路，拉低了其余的输出电平）。r21,r22是限流电阻，保护接触器因电流过大而烧毁。c1, c2为高频滤波电容，防止高频感应电流导致接触器吸合，误报警。g2, r20,r21,r22是驱动放大电路。不直接用74ls08驱动接触器，防止因驱动电流过大而损坏。发射机正常播出的时，封锁信号低电平，播出开关信号高电平，Ua0输出低电平，g2（3dg130b）基极为低电平，g2截止，接触器线圈没有工作电流，不动作，讯响器没有+15v电压，不报警。当发射机产生封锁信号，封锁信号和播出开关信号都是高电平，Ua0输出高电平，通过r20加到g2的基极，g2得到工作电压，导通，接触器得到工作电流。接触器吸合，讯响器得电+15v，报警。当机器恢复正常时，封锁信号为低电平，Ua0输出低电平，g2（3dg130b）基极为低电平，g2截止，接触器线圈没有工作电流，不动作，讯响器的+15v工作电压被切断，自动停止报警。

为了检测报警器的工作状况，设置了检修按钮，由r10, r11,Ub3组成试验电路，r10选用1k的电阻，r11选用10的电阻。当按钮按下，Ub3的2个输入端为高电平，输出高电平，g2导通，j工作吸合，发出声音报警。按钮按下，如果不报警则说明报警电路不能正常工作，报警器由故障。这样就能方便的检查报警器的工作状况。