500k W短波发射机灯丝调压器简介

李 媛

（国家新闻出版广电总局五九四台，陕西 咸阳712008）

0 引言

TSW2500型500kW短波发射机射频末级使用的高末TH576电子管，价格非常昂贵，因此对电子管的维护就显得尤为重要。在经济、稳定的前提条件是在设计上尽可能少用电子管，电子管仅用于半导体器件不可替代的地方或考虑到经济性，仅驱动级和末级各用一个电子管。TSW2500型500kW短波发射机电子管灯丝电压是经由三相交流调节器缓慢地上升，这是为防止电子管阴极瞬态加载带来的机械应力。由于大型电子管才需要灯丝调压器，所以这里重点介绍发射机的升灯丝控制系统如何控制高末TH576电子管灯丝加热。

1 高末TH576电子管升灯丝系统工作原理

TSW2500型500kW短波发射机的MDW700型灯丝调压器很具有特色，使用由德国AEG公司生产半导体闸流管控制的调压器，该调压器的体积非常小，颜色是黑色，我们把它称为黑匣子（AEG）。下面我们所称黑匣子或AEG均指灯丝调压器。TH576电子管的阴极是用直流电源加热的。灯丝变压器和后面的六脉动整流器的供电，是由发射机内部230 V/400 V电源经过一个三相交流电压控制器（黑匣子）提供的，灯丝电压是分挡缓慢地增加，灯丝变压器后面的整流器是水冷的6脉动桥式整流，输出没有滤波。工作原理是按照相位控制的原则，每相有2个可控硅反向并联连接，作为控制阀门。黑匣子的电压输出受到发射机的中央控制系统的控制。

灯丝调压器在通电时自动进行初始化，当发射机开启时，按下“AUX”升灯丝电压，这时候中央控制系统（ECAM）发出指令电源输入黑匣子，但黑匣子并没有输出电压至灯丝变压器，这是线性成比例对应关系，黑匣子是用这种方法来达到调压目的。如果黑匣子发生故障中断，随后这个连锁中断信号送入发射机控制系统，相应的关机程序也启动。

通过上面介绍发射机的中央控制系统与黑匣子控制原理，我们会发现控制灯丝电压是缓慢地增加变得非常简单，末级电子管的灯丝按照规定（软件设定）的原则（下面的曲线）由发射机中央控制系统进行开关。

图1 末级电子管灯丝工作曲线

为了保持电子管的机械应力最小，电子管的灯丝加热不能完全关断，黑灯丝加热阴极的程度应达到电子管没有退化发生。 这个功能是在控制状态AUX下获得，因此，发射机通常应关至AUX而不是OFF。当黑灯丝有效时，水冷系统在减少流量的情况下工作。

2 灯丝调压器的更换

2.1 条件

(1)安全措施：与中控机房联系，断开发射机与天线的连接，将操作模式切换到“Local”，发射机降至“OFF”状态，断高压柜，拉机保，挂本人安全名牌及安全警示牌，断开综合机箱内灯丝总开关FS20和控制电源总开关FS30，挂本人安全名牌。

(2)人数：2人

(3)工具：中号一字、十字螺丝刀

(4)仪器仪表：万用表、大口径钳形电流表

(5)器件材料：标签纸

(6)操作时长：1小时

(7)注意事项

在更换前记录ECAM（ECOS2）主菜单Main Settings中的Red Heating和Black Heating的数值，记录当前发射机的灯丝电压和灯丝电流（使用大口径钳形电流表测量灯丝电流）；更换完后，清点工具，恢复接线，摘除通地钩。

2.2 程序

(1)将A216的输入输出线用标签标记好每根线对应的位置后，用十字螺丝刀松动螺丝，将输入输出线拔出（注意：拆卸电源线前必须验电，确认无电压，同时明确标识每根线的对应位置，防止恢复时接错线）。

(2)拔掉左侧有接线的三个端子排。

(3)用一字螺丝刀卸掉黑匣子上方的固定螺丝，松动下方螺丝，将A216向上托出。

(4)在下机A216上把标签贴好，标签内容包括下机日期、发射机号、Red Heating和Black Heating的数值。

(5)将要更换的A216上机，拧紧螺丝固定。

(6)对应插回步骤(1)、(2)拔掉的线和端子排（三相电源线一定要拧紧）。

(7)由负责人检查连线正确、紧固后打开FS20和FS30开关。

(8)初始化完成后，核对调压器内部的参数值，尤其是未经上机测试过的调压器。（注意：调压器内错误的参数配置将导致不能升灯丝或无法按设计要求升灯丝，将影响电子管寿命甚至直接损坏电子管）

(9)在Limite Setting界面上将高前和高末电子管的灯丝电压高低端门限值适当放宽，即将VfilV1min、VfilV2min值减小，VfilV1max、VfilV2max值增大，以防止由于Red Heating值设置不合适而导致灯丝电压越限保护。

(10)按“AUX”开机开始升灯丝，调整Black Heating的数值，使高末管黑灯丝电压为5.6V左右，用钳形电流表测量灯丝电流和灯丝调压器输出电源线电流（约为16A）。

(11)灯丝延时完成后，按“FIL”升红灯丝，等灯丝电压不再升高时，看高末灯丝电压是否在17.4—17.6V之间，若没有，适当调整Red Heating的数值，使高末灯丝电压满足要求，记录此时Red Heating值。用钳形电流表测量灯丝电流（约880A）和灯丝调压器输出电源线电流（约为35A）。

(12)在Limite Setting界面上将高前和高末电子管的灯丝电压高低端门限值恢复到修改前的正常保护值。

(13)测试完成后恢复发射机，准备试机。

3 灯丝调压器的设置

前面板用来设置和操作控制器，如图2，面板上共有6个按键和一个显示屏，下面分别介绍按键的作用：

图2 灯丝调压器控制面板

I和O：分别是控制器的开、关按键。

F：返回上级菜单

P：进入设置菜单/选择菜单/确定输入，长按P键5秒可以从菜单返回正常显示。

方向键：上、下方向键可以用来选择参数编码或者调节参数的具体值。当用来调节参数值时，短按方向键则以1为单位增或减，长按方向键则以10为单位增减。 LED屏显示平时在正常的工作状态下，屏幕上显示“RUN”，当在调节设置的状态下，屏幕上会显示参数的编号或参数值，通常进行调节的时候，在退出调节模式100秒后，数据会进行保存。

4 结束语

本文针对发射机射频末级电子管灯丝工作原理和方式进行了简要说明，然后引入灯丝调压器,从日常维护更换及设置作了简要说明,能够更清楚的了解发射机射频末级的工作运行状态。在日常维护中电子管是非常贵重的元器件,因此如何使元器件寿命最大化有着十分重大的意义,而灯丝又是电子管的重要组成部分,因此日常对灯丝调压器的维护是十分重要的。