维护2 kW短波发射机开关电源的方法
2022-02-06沈蕾
沈 蕾
(新疆广播电视局九一六一〇台,新疆 阿克苏 843000)
0 引 言
2 kW短波发射机在国内已经得到了充分运用,为了进一步保证此类设备的使用效果,做好日常维护管理工作十分重要。其中开关电源作为重要组件之一,往往对2 kW短波发射机的实际运行效果产生影响,因此需要积极维护2 kW短波发射机开关电源,及时发现、排除开关电源故障,提高维护效果,才能充分发挥其实际利用价值。
1 2 kW短波发射机电源的特点与原理
1.1 短波发射机电源特点分析
首先,高频电子发射技术为短波发射机提供了基础支持,基于该技术能将电网交流电直接转变成短波发射机使用的电能,为短波发射机的正常运行提供了保障。其次,短波发射机电源存在通用性好、兼容性突出等优势。因为短波发射机外部结构、输出/入接口和扬州电源结构一样,所以2种电源间能相互替换应用,因此通用性较强。短波发射机电源引入了输出波纹较小的软开关技术加以使用,所以电磁兼容性也很好。最后,短波发射机电源具有操作方便、维修便利等优点。因为短波发射机供电的电源不存在单一性,常采用双机箱组成形式,而且各机箱元器件间都采用单层分布格局,彼此不会打扰,所以维修期间只要将顶板打开,实施维修即可。加之电源外部结构简约、大方,因此操作、使用十分便利[1]。
1.2 短波发射机电源原理分析
承担并控制器件的开关常被称作控制电路,同时还涵盖对主电路进行控制及保护的任务。控制电路具体可分成电源电路、脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)控制电路2部分以及操作、检测、驱动、保护电路4个部分。其中,辅助电源电路提供了交流 /直流(Alternating Current/Direct Current,AC/DC)模块,能够将 380 V/50 Hz交流电转变成 220 V直流电,从而为控制电路进行供电。本文以PS2000型2 kW短波发射机为研究对象,设备使用的电源输入电压为交流 380 V/50 Hz,电源能输出2组45 V/75 A 与一组 24 V/16 A 的高稳定直流电压。
PWM控制点则具备逆变电路控制作用,属于控制电路的核心组成,其依靠调节器运行实现目标控制。调节器属于运算反馈信号和给定信号的载体,而且在PWM控制芯片信号传递、逆变电路控制、稳定电压方面发挥着至关重要的作用。检测电路的工作内容包含对电压、电流信号的检测,主要是为了保护电路、反馈信息。驱动电路则负责对来自控制电路的控制脉冲进行隔离、放大[2,3]。
2 维护2 kW短波发射机开关电源的策略
2.1 明确维护2 kW短波发射机开关电源的关键点
负责2 kW短波发射机开关电源维护的工作人员需要积极学习相关维护技术、专业知识,了解维护要点,确保维护工作能够有序开展。在维护2 kW短波发射机开关电源方面,应关注以下几点:(1)若风机产生故障,温度指示灯将报警、预警,待温度超过80 ℃后,发射机将产生电源切断情况,此时工作人员要及时检查、维修冷却风扇;(2)若功放管热量存在较大差异,工作人员应第一时间进行平衡调配、检修电路,防止损伤发射机的开关电源[4]。
2.2 制定定期维护2 kW短波发射机的计划与制度
设计科学的2 kW短波发射机开关电源定期维护方案,是提高电源利用率、避免故障发生的有效措施之一。工作人员要结合实际科学设计定期维护方案,实践中可从以下几点入手。
首先,出台规章制度,明确要求维护管理工作者在规定间隔时段内对2 kW短波发射机开关电源进行定期维护,一般2个月1次,且要严格落实、执行方案,并认真记录[5]。其次,推广、落实连带责任追求管理制度,确定负责维护管理的工作者个人承担的具体职责,实践中可将设备维护落到指定的个人,若发现问题则应及时联系有关责任人并追责。再次,推广、落实奖惩制度,对于及时发现并有效处理故障问题的优秀工作人员进行精神、物质奖励,对于缺少责任心且无法做好维护工作的人员进行适当批评、惩罚。最后,积极更新2 kW短波发射机开关电源维护技术,合理分配资金,购买现代化设备仪器,提高2 kW短波发射机开关电源维护体系的实用性,利用信息化仪器改善设备维护的准确性和有效性,降低设备维护工作的复杂性及难度[6,7]。
3 维护2 kW短波发射机开关电源的方法举措
以MT2000型2 kW短波通信电台系统配套供电设备为研究对象,对开关电源的维护策略进行简要分析,设备开关电源部分详见图1。
图1 开关电源
3.1 确保开关内部清洁干净
2 kW短波发射机开关电源经过长时间的使用后,在其外表就会积累、沉淀大量的灰尘,这将对开关灵敏程度产生直接影响,使设备运转出现未知故障。因为开关属于控制电源的重要组成部分,受工作原理影响,该处常会出现静电现象,而静电又会吸附大量灰尘,久而久之,得不到及时清理的灰尘就会堆积在一起。负责2 kW发射机开关电源维护、操作的工作人员在工作前夕应对开关状况进行全方位检查,确保开关内部干净、清洁,同时要对开关内部进行定期保养、灰尘清除护理,防止开关内部堆积大量灰尘,避免2 kW短波发射机在运行时出现爬电情况,并影响开关灵敏度,有助于保障设备整体运转的稳定性、可靠性以及高效性[8]。
3.2 认真检查软连接部分
常见的2 kW短波发射机工作系统存在若干个相互独立的转换电源,在控制这些转换电源时,要分别为其安装独立的转换开关。一般开关的两端中一端属于电源输出端、另一端属于电源输入端,两开关间有一条长度一样、阻抗一样的馈线,在连接馈线时,则主要通过软连接技术实现。因为该部分在维护中经常出现问题,所以组织日常维护工作期间应认真、仔细检查软连接部分。
实践操作中,当2 kW短波发射机处于工作状态时,则一定和软连接存在关系在传输高电压期间,从软连接部位流过的电流也比较高,若出现高温现象,那么软连接位置将在高温灼烧下变黑,一旦发现该现象,则表示软连接处出现了损坏,此时应关机、全面检查设备,确定故障后更换损坏元器件,并记录在案,为日后维修提供数据支持。另外,工作人员要对软连接处有没有外力作用影响进行仔细观察,杜绝因外力影响造成的损伤;若发现外力损伤,则要在第一时间进行维修或更换元器件,确保软连接处运转正常,保证2 kW短波发射机稳定运行[9]。
3.3 MT2000型发射机45 V模块常见故障处理
3.3.1 发射机出现45 V无输出现象
第一步,检查主板的主芯片工作指示灯V12(绿色发光二极管),如果V12不亮,则说明主芯片未工作;测量XS1的1、2脚(辅助电源输入)应为+12 V,如果无,则说明辅助电源有故障或连接电缆接触不良。+12 V正常时,检查UC2875的+CS端(5脚),正常工作时应为低电平或不超过2.5 V,如果此引脚是高电平,则说明有外部信号封锁住主芯片的工作,此时首先是检查温控开关,测量温控内的触点是否已断开,其次检查输入的软起动信号,确定故障源头后及时处理[10]。第二步,如果UC2875的CS+端输入为低电平,而无输出脉冲,则应检查16脚的频率设置端,查看振荡电阻和电容是否有效、是否有振荡波形(三角波);检查UC2875的1脚基准电压(5.0 V)是否正常,此问题的常见故障多为温控开关损坏,确定故障源后,需及时维修,若无法维修则应更换同型号部件。第三步,如果主板上的工作指示灯亮,说明UC2875有脉冲波形输出,则应检查高压(550 V)是否已加入、主板上的隔离驱动变压器次级是否有波形输出、次级的储能电感、次级的快恢复整流二极管及与二极管并联的瞬态抑制二极管、滤波板至航空插座的输出电缆是否完好,并断电检查绝缘栅双极晶体管(Insulate-Gate Bipolar Transistor,IGBT)功率模块是否损坏。通常此问题常见故障多为IGBT或快恢复二极管损坏,确定故障点后应及时展开维修,若无法维修应更换同型号部件[11]。
3.3.2 发射机45 V过流不保护
第一步,检查45 V模块的过流检测部分,通常是TL431或光耦损坏造成的,此时应及时更换同型号部件。第二步,检查次级的辅助稳压二极管(V1、C1、R1),正常稳压应为20 V,若与规定要求不符,则应用同型号二极管替换[12]。
4 结 论
2 kW短波发射机在国内应用范围广泛,具有不可替代属性,使用价值极高。虽然该设备稳定性强、整体故障率低,但是长时间工作后,开关电源依旧存在故障高发的情况,若维护不及时,则势必会影响短波发射机的正常运行。结合短波发射机的特点、原理,有目的性的落实开关内部清洁、软连接处检查等对策,才能维护好2 kW短波发射机开关电源,确保电路可以提供稳定、可用的电源,为社会提供更为优质的服务。