50KW数字调幅广播发射机故障处理电路
2019-05-08刘开宏湖北广播电视台广播发射台
刘开宏 湖北广播电视台广播发射台
全固态数字调幅中波发射机的控制系统比较先进,控制系统的故障处理电路有其独有的特点,它对发射机的各部分的保护能力有较高的要求。故障处理逻辑对发射机各个关键部位进行检测和指示,所有故障按级分类,对不同的故障进行相应的反馈控制,以保证发射机的安全运行。现以我台使用的50KW 全固态数字调幅发射机为例,对其七类故障的检测和保护电路作具体的分析。
一、一类故障(TYPE Ⅰ)
它包括以下内容:
1)外部联锁故障,2)门联锁故障,3)气流故障,4)高压电源故障,5)调制编码和射频激励封锁故障,6)直流稳压+5V、B-电源故障,7)TYPE Ⅱ重复出现,8)高压电源过压故障。
以上所有的Ⅰ类故障,都由各自的检测电路输出一正常状态脉冲信号去带锁存功能的故障显示电路,一旦出现故障,锁存器将故障予以锁存,同时显示故障部位。故障检测状态信号产生一关机命令送功率控制逻辑电路关闭发射机。
下面分析高压电源故障的检测和处理
高压电源故障主要是指三相电源缺相或相间不平衡,三相电源经整流滤波后,其纹波频率为电源频率的12 倍即600HZ,在故障时纹波中含有2 倍于电源频率的频率成分,检测电路对电源纹波电平进行取样送指示灯板经放大后,经由U1(A)、U2(B)、U3(C)组成的有源带通滤波器,对90HZ-130HZ 的交流纹信号选通,再经U27(B)放大(当电源故障时),经过峰值检波器变为一直流电平,该电平送到电压比较器U43 与基准电平进行比较,当100HZ 交流成分过大时,比较器输出一高电平,该电平送故障处理显示电路。故障处理包括故障显示和产生控制两部分,它是一个带锁存功能的故障显示电路,一旦故障出现,锁存器将状态予以锁存,同时显示红灯,检测状态信号产生一关机指令送控制逻辑电路关闭发射机。
图1 电源故障出样检测
图2 A/D 转换错误检测电路
图3 D/A 转换错误检测电路
二、二类故障(TYPE Ⅱ)
二类故障包括:1)射频欠推动;2)射频过推动;3)电源电流过载。
TYPE Ⅱ故障的处理,是根据检测状态产生一个封锁K2 信号和一个“关机命令”,同时将故障锁存。
三、三类故障(TYPE Ⅲ)
TYPE Ⅲ故障就是指电压驻波比故障,它包括带通前电压驻波比(NET VSWE)和带通后电平驻波比(LOAD VSWR)。
我们知道射频电压、电流和负载呈如下关系:电压/电流=负载阻抗。如果我们调整时,负载为纯阻,即负载为R±0jΩ,我们将射频电压和电流的取样电平调平衡,即幅度相等,相位相同,这时变压器初级线圈没有电流产生,次级也没有电压,并联谐振回路使变压器初级呈现高阻。如果负载情况发生变化,无论是电阻还是电抗部分,都会使次级感应电压,如果该电压超过限定值,就会触发单稳态触发器,产生一个19ms 脉冲,对LOAD VSWR 会产生一个14ms 的脉冲,导致机器降功率。TYPE Ⅲ故障处理包括对连续的VSWR 和不连续的VSWR 处理。
对于不连续的轻微的VSWR 只是相应瞬时“关PA”封锁RF 驱动信号,并进行非锁存显示。当检测到连续出现VSWR 故障时,产生“降功率”命令,并进行锁存显示。
VSWR 故障的检测和控制部分对全机的保护至关重要。特别是对雷电的防护,所以控制部分还专门设计了自测电路及自动测试电路以检查VSWR 的故障检测和处理电路的工作正常与否。
四、四类故障(TYPE Ⅳ)
TYPE Ⅳ故障指如下内容:
1.A/D 转换板±15V 和+5V 电源故障
2.模拟输入板±15V 电源故障
TYPE Ⅳ故障均为电源电压故障,所以检测电咯较为简单。如图1所示:
TYPE Ⅳ故障处理就是产生一个“关PA 信号”和进行状态锁存显示。
五、五类故障(TYPE Ⅴ)
TYPE Ⅴ故障是指A/D 转换出错,它包括A/D 转换板上的取样脉冲信号频率出错和A/D 转换信号和转换结束信号之间出错。若A/D 转换出错,就可能导致对PA 反控制的错误,如图2:
图2所示A/D 转换取样脉冲信号频率通常在410Kz 和820Kz 之间,若取样信号频率低于250Hz 就会产生故障信号。TYPE Ⅴ故障处理就是将A/D 转换后锁存的数据清零,同时进行非锁存显示。
六、六类故障(TYPE Ⅵ)
六类故障(TYPE Ⅵ)是指包络出错,其产生的原因中因某个PA 板损坏使的功率调制信号发生畸变,影响音频质量,检测电咯主要对包络检测信号和D/A 转换来的信号进行比较。当有差异时显示包络出错,检测电路如图3:
七、RF 驱动故障
RF 驱动分为三级,即振荡器,缓冲级和推动级。控制系统对RF 驱动的每一级输出予以检测,以提供判断故障的依据,任何一级输出信号不够,都给予显示,由于前级故障会引起后级故障,所以采用前级封锁后级的显示方式。