浅谈全固态PDM发射机信号监听系统电源部分理论设计分析

王晋杰

（山西省新闻出版广电局沁县中波转播台，沁县，山西省 046400）

浅谈全固态PDM发射机信号监听系统电源部分理论设计分析

王晋杰

（山西省新闻出版广电局沁县中波转播台，沁县，山西省 046400）

中波发射台为做好安全播出工作，对全固态PDM发射机输出的高频信号采取监听、监测，信号监听系统扮演着重要的角色。我台技术人员自行设计的信号监听系统成功投入使用，它具有信号源输入显示、高频信号输出显示、音频故障报警、自动切换、外接监听音箱显示控制等功能，可满足中波转播台播出信号监听监测的需要，本文着重介绍该系统电源部分理论设计分析。

发射机；监听系统；电源；设计分析

1　引言

信号监听系统需要一个稳定可靠的直流稳压电源作为动力保障，直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压安装，它需要经过变压、整流、滤波、稳压四个环节才干完成，也就是需要电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路四个部分。

2　四个环节的工作原理

四个环节的工作原理如下：

（1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成需求的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压决定。

（2）整流电路：整流电路将交流电压U变换成脉动的直流电压。常用的整流电路有半波整流、全波整流、桥式整流等。半波整流的优点是电路简单，缺点是输出电压波动太大；全波整流的优点是输出电压波动减小，缺点是变压器绕线太多。本系统采用了硅桥，使用单相全波整流。

（3）滤波电路：能够将整流电路输出电压中的大部分交流成分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。利用电抗性元件对交、直流阻碍的不同，来实现滤波。常用的滤波电路有电容滤波、LC滤波、阻容π型滤波。该系统采用了电容滤波，其工作原理为当电容两端的电压增大到大于变压器副边的电压时，二极管截止，电容又开始通过负载电阻放电，重复前面的过程。当放电时间常数RC增加时，二极管关断时间加长，导通角减少；反之，RC减少时，导通角增加。显然，当R很小，即I很大时，电容滤波的效果不好；反之，当R很大，即I很小时，电容滤波的效果好，所以电容滤波适合输出电流较小的场合。

（4）稳压电路：它的作用是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器，如常见的W7800系列三端固定电压稳压器，其内部采用串联型晶体管稳压电路，稳压电路的硅片封装在普通功率管的外壳内，内部集成有短路和过热自我保护电路。

3　高频下如何做好抗干扰

在高频环境下，为了做好抗干扰，该系统需要2个变压器，采用了2路电源供电，一路给主备信号源监测板供电，一路给射频调幅度监测板供电。其中，该系统中的射频调幅度监测板需要正负15V，那么，电源变压器采用了副边线圈中间抽头接地，最后可以得到正负直流15V。整流部分采用硅桥，使用单相全波整流，它比半波整流效率更高，输出的平均电压是半波的两倍，同时输出的脉动（交流分量）更少。在选取硅桥时，要特别注意一些参数，如最大整流电流平均值，最高反向工作电压。该系统选取了3A/50V的硅桥，硅桥本质上内部是由4只整流二极管组成的桥式整流电路，所以就是要考虑二极管的主要二个参数（最大整流电流平均值，最高反向工作电压）。

滤波电路是采用了无源滤波电路（电容滤波），选取10000μF的电解电容做为滤波电容，并接在稳压电路的前面。在选取滤波电容时，理论上来说电容的容量是越大越好，因为这样可以旁路掉更多的交流分量。但大容量的电容一般是电解电容，电解电容内部构造其实是一卷一卷绕起来的，这样就有电感的效应，其频率特性差，仅适用于50～200Hz频率的电路，若将其用在频率较高的电路中，等效阻抗明显增大，旁路作用大为减弱，且损耗也很大。这就需要一个小的电容与之并联共同组成。这就是为什么在消除稳压电路的自激振荡时需要并联一个小的电容，接下来在稳压电路中选取了W7800和W7900两个集成三端稳压器。一般性能较优的集成稳压器件的内部电路都较复杂，放大级数多，开环增益高，工作于闭环深度负反馈状态，若不采取适当补偿相移的措施，则在分布（杂散）电容、电感的作用下，电路就很可能产生高频寄生振荡，从而影响稳压器的正常工作，甚至使器件损坏。为了抑制自激振荡，通常需在三端稳压器的基本应用电路中增设抑振旁路电容，所以在稳压电路前端并接0.1μF的无极电容。最后为了更好的滤除脉动和高频噪声（也可以认为是减少纹波电压、减少输出的交流分量），在稳压电路后面分别并接0.1μF无极电容和一个小容量的电解电容（选取100μF）。

4　结束语

根据以上理论分析设计出的电源部分，就可以输出正负15V直流电压，为负载提供电压。

［1］ 陈晓卫．全固态中波广播发射机使用与维护．北京：中国广播电视出版社，2002

［2］ 哈尔滨广播器材有限责任公司．PDM全固态中波广播发射机技术说明书

On the Theoretical Design and Analysis of the Power Supply of the Whole Solid State PDM Transmitter Signal Monitoring System

Wang Jinjie
（Qin county medium-wave station of Shanxi Province Press and Publication Bureau of radio and television， Qin county， Shanxi Province， 046400）

In order to do a good job in security broadcast， the medium wave station is monitoring the high frequency signal output of all solid state PDM transmitter. Signal monitoring system plays an important role in the whole launch system. The signal monitoring system designed by our technical staff has been successfully put into use. Display input signal source with the system， high frequency signal output display， audio fault alarm， automatic switching， external monitors display control functions， make the medium wave broadcasting station monitor broadcast signal . This paper focuses on the theoretical design and analysis of the power supply of the system.

transmitter； monitoring system； power supply； design and analysis

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2016.07.019

TN93，TN94 文献标示码：B

1672-7274（2016）07-0045-02