DAM-10kW中波发射机欠激励故障检测电路原理探析

2021-06-17姜志涛

电子制作 2021年1期

关键词：低电平高电平发射机

姜志涛

（内蒙古自治区广播电视局林西726台，内蒙古赤峰，025250）

0 前言

欠激励故障是DAM-10kW中波发射机典型的故障类型，而其设备通过检测电路能够实现对故障的有效检测，为故障的处理提供可靠的依据，而DAM-10kW中波发射机欠激励故障检测的电路原理如何实现，就是本文主要研究的内容。

1 此设备欠激励故障的危害

为了实现对发射机的工作效率有效提升，此设备功放模块都在丁类开关的状态进行工作，以发射机的功放模块内IRF350的场效应管当作例子，在栅极激励的电压处于20-25Vp-p的范围内，则场效应管是都能够正常工作的，且23Vp-p是其最佳值，如果栅极激励的电压比20Vp-p低，就称作是欠激励的状态。在发射机存在欠激励的情况后，会导致功放模块内场效应管的饱和深度存在不足，还可能会使其退出饱和的状态，进而对场效应管的管耗造成急剧增加的情况，如果严重的话，还会造成大量场效应管的烧毁。

2 此设备欠激励故障的检测功能分析

本文所研究DAM-10kW中波发射机是哈尔滨正泰广播设备有限公司生产的全固态10KW数字调新中波广播发射机，本机适用于531-1602kHz中波频段播送语言和音乐节目，且此机采用数字幅度循环调制方式。

此发射机具备故障自检以及保护的功能，在其发生故障时，其能够对各类故障实施自检与设备保护。在发生各类的故障中，根据可能会对发射机的安全产生不同的危害，对各类的故障可以分作七类型，而一类故障是具有最为严重的故障，其对发射机运行会产生极大损害，若发射机存在此类故障情况，则检测电路就会立即进行发射机的关机保护处理。在本文中所涉及欠激励的故障是发射机的二类故障类型，在发射机存在欠激励的故障后，相关的检测电路就会先进行一次关机的执行，在关机2.4s后会再次尝试进行开机操作，当此时依然发现存在欠激励的故障情况，就说明导致欠激励发生的原因并非偶然的因素，则发射机就立即会将重复性欠激励的故障进行一类故障的转变，并再次执行关机的操作，且对此故障给出红灯的指示效果[1]。

3 此设备欠激励故障的检测电路原理

在发射机存在欠激励的故障后，其牵扯的电路是比较复杂的，且检测处理以及显示电路也较为复杂，按照发射机设备对高频的激励放大以及检测处理的流程情况，先后对高频激励的放大链路其工作的原理和欠激励故障的检测电路原理进行介绍与分析。

■3.1 高频激励的放大链路具体工作的原理

在此设备高频激励的放大链路中，涉及到诸多电路板，而高频激励的放大链路内任何的电路板发生故障现象，都会使设备高频激励的电平发生异常情况，进而导致发射机存在欠激励的故障，其工作原理如图1所示。

图1 高频激励的放大链路具体工作的原理图

当存在此类情况，链路内恒温晶体的振荡器就会产生相应标准振荡的信号，并送到射频的激励板内，通过射频的激励板实施分频和放大的处理，后输出4.5Vp-p幅度频率，并当作发射机的载频方波信号类型。此信号通过缓冲的放大板、链路前置的驱动板和驱动的放大板等逐级实施放大处理，后驱动电源的调整板实施自动化调整，再通过驱动合成的母板进行合成处理，最终驱动的分配板会进行96路23Vp-p幅度的高频率激励信号的输出，并将其当作设备48块数量功放模块输入的信号，再实施放大处理[2]。驱动的分配板同时发送一路高频的激励取样性信号到发射机其监测的显示板内对欠激励的故障实施检测的电路中，从而实现对其高频激励的电平实时性检测与处理效果。

■3.2 欠激励故障的检测电路具体工作的原理

因为设备各部分的电路工作存在不同的性质，对欠激励的故障检测中，则电路可以分作欠激励的信号取样与比较、一次的欠激励实施关机保护、两次的欠激励实施关机保护、欠激励的故障显示4个电路部分。欠激励故障的检测电路具体工作的原理如图2所示。

3.2.1 第一部分（欠激励的信号取样与比较电路）

在驱动的分配板对30Vp_p的高频性激励信号发送后，通过X2-9以及X2-10 的端子将其发送到T1高频的变压器初级部分，而T1的初次级具有9:7的匝比，则T1次级的取样信号具有的电平约是23Vp-p，这个取样的信号通过VD9以及C42的整流滤波处理后，会送到对欠激励进行检测的LM339比较器反相端部位，并当作高频激励的电压所取样的信号，而N28A-7的同相端位置门限的电压是+15V通过R92和R93的分压完成供给的。若高频激励的电压呈现出正常的状态，则N28A其反相端的6脚位置电压就比同相端的7脚门限电平和N28A的1脚位置输出的低电平都要大，此时发射机能够正常地工作[3]。当N28A其反相端的6脚取样的电平比同相端的7脚门限电平要小，则N28A的1脚就会进行高电平的输出，而对欠激励进行检测的N28A比较器就将发射机认定存在欠激励的故障情况。

3.2.2 第二部分（一次的欠激励实施关机保护的电路）

若N28A的比较器对欠激励的故障实现检测，就会输出相应的高电平欠激励的故障信号类型，此信号会对N30B单稳态的触发器实施触发，则N30B会从稳态变为暂态，它的Q端会持续性输出时间2.4s 的暂态性高电平，此高电平的脉冲信号会送到N39A其1脚位置，进而使N39A 的3脚位置进行2.4s欠激励的故障相应高电平的信号输出，这个信号会借助X8-33的端子向发射机的控制板发送，此时发射机就会立即作出关机的反映。在2.4s的高电平时间过后，其N30B会恢复到稳态，且N30B其Q端从暂态的高电平就会恢复到稳态的低电平情况，这个低电平的信号会送到门N39A其1脚位置，此时3脚位置的输出从高电平变为低电平的情况，而X8-33的端子会进行正常性低电平的信号输出，则发射机就会自动地开机。

3.2.3 第三部分：两次的欠激励实施关机保护的电路

在发射机第一次存在欠激励的故障，此时N30B的单稳态性触发器的Q端就会进行2.4s时间暂态式高电平的信号输出，并送到（改为到）N33A的1脚位置，但N30B单稳态的触发器Q端还是暂态式低电平的状态，而N31B的单稳态式触发器没有受到触发，因此N31B其Q端位置保持着稳态的低电平，且N33A 2脚也是低电平，和门N33A的3脚都进行低电平的输出，此时不会出现二类转成一类故障的关机信号[4]。

在2.4s时间后，此发射机会自动进行开机，则N30B的单稳态式触发器的Q端会从暂态的高电平逐渐实现稳态的低电平恢复，其Q端也从暂态的低电平变成稳态的高电平，此信号对N31B的单稳态式触发器的B输入端触发，让N31B其Q端变为2.4s时间暂态的高电平，且送到N33A的2脚部位。当发射机于N33A的 2脚2.4s的高电平时间中，对欠激励的故障再次检测，此时N30B的单稳态式触发器会再次受到触发，且Q端会再次变成2.4s时间暂态的高电平，此高电平的信号送到N33A的1脚部位，会造成N33A其1脚以及2脚呈现高电平，而N33A（是否是N339A,是33A）的3脚会立即进行高电平信号，即二类转成一类的故障信号，通过X8-31的端子送到控制板内，而此信号会被控制板的开关机相应逻辑电路进行锁存，此时发射机就会彻底关机。

图2 欠激励故障的检测电路具体工作的原理图

3.2.4 第四部分：欠激励（改为欠激励）的故障显示（去掉）电路

对一次的欠激励进行故障的显示中，在出现此故障后，其对欠激励进行检测的N28A比较器1脚会输出欠激励的高电平故障信号，进而对N30B单稳态式触发器进行触发，此Q端会进行2.4s时间暂态的低电平输出，并传送向N40B的5脚部位，使N40B的 6脚进行2.4s的低电平输出，并通过N38B反相器实施翻转后进行2.4s的高电平输出，让VDS11的欠激励相应指示红灯进行2.4s的点亮。

同时因为N30B单稳态的触发器−Q（是否是Q非）端呈现2.4s的低电平，不能对第2个N31B单稳态的触发器触发，因此N31B是稳态的状态，而Q端会进行2.4s时间稳态的低电平输出，到非门的 N37B其5脚部位，而6脚部位主要是对二次的欠激励相应故障的显示性N36B锁存器Q端的输出，由于一次的欠激励不会对N36B其时钟端触发，因此Q端进行低电平的输出，且非门的N37B其6脚也是低电平，进而让N37B的4脚进行2.4s的高电平输出，对VDS11的欠激励点亮并显示出2.4s的绿灯[5]。

在发射机存在一次的欠激励相关故障时，因为欠激励的故障显示出2.4s的红、绿颜色，通过混合显示出黄色。

对二次的欠激励相应故障进行显示中，在2.4s时间过后，则发射机会进行重新开机，此时又检测到二次的欠激励发生故障的信号，此时与门的N33A会对控制板进行彻底关机的高电平类信号，且还会传送另一路的高电平，并到与门的N34A其1脚位置，而N34A的2脚部位是复位脚，若显示板内故障复位的按钮没有按下时就是高电平，此时N34A的3脚部位进行高电平的信号输出，会对N36B锁存器的时钟端出发，且其Q端的高电平输出到N37B或非门的6脚部位，使N37B的4脚部位进行低电平的输出，此时VDS11的绿灯就会熄灭。而N36B锁存器的−Q（是否是Q非）端同时还会进行低电平的信号输出，并到N40B与门的4脚，而N40B的6脚进行低电平的输出，通过N38B反相器的翻转进行高电平的输出，而此时欠激励的故障VDS11的指示灯就会从黄色变为纯红色的状态。