发射机功放盒保险电阻散热方式应用研究

2018-12-27孙演林灵

声屏世界 2018年9期

孙演林灵

摘要：发射机的功放盒是发射机中最关键的部分，而功放盒最核心的部件是功放管，功放盒中的保险电阻起到保护功放盒作用，即保护功放管的作用。文章着重从功放盒保险电阻入手，通过分析保险电阻存在的散热缺陷，结合实际进行改进应用，保障发射机正常运行，提高安全播出水平。

关键词：散热改进陶瓷保险管

对于全固态脉宽发射机来说，功放部分是整部发射机最关键的部分，而功放部分的核心部件——功放管的好坏直接关系到发射机的正常播出，保护好功放管是维护发射机的关键。不久前，福建省广播电视传输发射中心901台进行了改频技术改造，改频后的频率均处在中波的高频波段，使得RF射频信号输入电压比较高，频繁烧断4.7Ω保险电阻，导致功放单元无法工作。我们通过对功放盒的原理、保险电阻的作用及缺陷，各种散热方式对比等进行研究分析，得出最佳应用方案，解决了问题，保障了安全播出。

功放盒的原理

功放盒输入为含有载波的RF射频电平信号经过由两个4.7Ω（2W）电阻并联的保险电阻，再经过L1电感线圈调谐到所需要的载频信号输入到功放单元，然后在功放单元与调制音频信号调制合成搭载音频的载频信号，最后经过耦合线圈滤波，作为RF输出（信号传输如图1所示）。其中4.7Ω并联的两个保险电阻，起到保护整个功放盒的作用。只要输入RF信号异常，保险电阻就会持续发烫，最后烧断电阻，切断RF信号输入，保护了功放单元盒内功放管等核心部件。

功放盒子保险电阻的缺陷

在福建省广播电视传输发射中心901台改频过程中，由于改频后的频率较高，所以经常出现烧断并联的两个保险电阻的故障。而在未改频的低频哈广3KW发射机上，保险电阻则较少出现烧断故障。经过测量，笔者发现改频后的发射机通过功放盒并联保险电阻（4.7Ω）的功率与并联电阻总功率（4W）相比高出6倍左右。分析其原因有两方面：一方面是改频之后，功放盒的输入载频信号提高了，相应通过保险电阻的电流也增大了，功率也增加了，造成实际功率大大超过并联电阻的额定功率，使得电阻表面立刻发烫，无法及时散热，短时间烧断。另一方面是所采用的4.7Ω并联保险电阻，在改频之后，相对于高频射频信号额定功率降低了，在大电流通过时就会立即发热，时间一长，就会烧断保险电阻，造成发射机无法正常工作。

经过分析和数据测量，通过降低RF射频输入电压显然不现实，因此我们将重点放在更换或者改进保险电阻本身来解决此类缺陷。具体方式有以下几种：

第一种是更換大功率保险电阻。我们考虑过更换具有较大功率阻值的水泥电阻等特殊材质电阻，但是通过实测，在长时间开机的情况下，最长时间只能维持一周。

第二种是在原有电阻表面安装散热处理装置，加快电阻散热。通过实测这种方法的效果较好，所以重点考虑提高电阻散热方式，彻底解决此类缺陷故障。

电阻散热方式分析

我们在目前较普遍的散热方式中选取了以下几种散热方式，并通过实际测试验证。

第一种是风扇散热方式。风扇散热需要安装空间比较大，但实际安装空间比较小。另外，由于电阻体积较小，风扇对于体积较小的物体散热效果不佳。根据实际安装测试，保险电阻最高温度可降至150℃，还会发生烧断保险电阻现象。

第二种是导热硅胶散热方式。在并联保险电阻的表面涂上导热硅胶，加快热传导速度，但是实际测试中，导热硅胶易挥发，容易脱落，导热效果不稳定，最高温度也只能降至170℃，极易烧断电阻。

第三种是散热片散热方式。使用电阻专用散热片，接触面积大，散热效果良好。实际测试中保险电阻最高温度可达80℃，未出现烧断保险电阻现象。

热片方式改进应用

如前所述，功放盒保险电阻采用散热片方式是最理想的，但散热片的材质也对散热效果有较大的影响。

第一种是金属专用电阻散热片。采用金属散热片，散热效果良好，在实际测试过程中可将保险电阻最高温度降至80℃，但是价格昂贵。

第二种是塑料电阻散热片。采用塑料材质的电阻散热片，散热效果一般，在实际测试过程中可将并联保险电阻最高温度降至90℃，但长时间使用容易开裂。