放大电路在DX中波发射机弧光检测电路的作用分析

2015-10-15魏宏林

西部广播电视 2015年22期

关键词：弧光测试点电平

魏宏林

（作者单位：国家新闻出版广电总局953台）

放大电路在DX中波发射机弧光检测电路的作用分析

魏宏林

（作者单位：国家新闻出版广电总局953台）

弧光检测电路是DX中波发射机检测电路的重要组成部分，而构成弧光检测电路的差动放大电路因其具有对称放大性能好、漂移电压抑制彻底、对实际输入的模拟信号共模电压的抗干扰能力强，在弧光检测电路中具备重要信号的处理功能，明白它的工作原理，能有效地解决弧光检测电路发生的故障，并且提出彻底的解决办法。

输出监测板；弧光检测；差分放大电路；故障原理；解决办法

DX中波发射机的射频功率合成器将所有单个射频功率放大器模块的射频输出汇总在一起，形成单一的一个幅度调制的射频输出信号。将那些单个的射频功放模块汇总或者合成在一起，通过一个多圈初级/单圈次级的变压器/合成器得以实现。每个射频功放模块的输出都接到一个铁氧铁变压器对应的一个初级绕组上。这个铁氧体变压器的次级绕组是单圈的一根铜棒，其接在地和输出电路之间，射频能量是通过这些多圈的初级铁氧体环耦合到单圈的次级铜棒上。这根铜棒穿过那些铁氧体环的中央，将射频能量汇总起来并将它传送到输出电路中。在这个次级铜棒接地点处，射频电压为零，随着射频模块的工作，射频电压就增加，它沿着每个铁氧体环变压器的中央到达了匹配网络。这个功率合成器和那些射频放大器模块的双重作用，在输出端产生了射频电压台阶。由于高频、高压、高电流的工作状态，容易发生打火现象。这就需要在容易发生弧光的地方安装弧光检测器，并且将这些检测器收集到的信号进行汇总处理。

1　弧光检测电路工作原理

如图1所示，DX中波发射机输出监测板上有两个打火检测器，即下方的弧光检测器和上方的弧光检测器。两个检测器的输出经过适当处理作为一个网络VSWR故障输出到发射机PLC中进行处理，进而对发射机进行降功率操作。

1.1下方的弧光检测器

下方的弧光检测器2A2对扩展的功放机柜进行监测。一个电弧传感连接到一个比较器的输入端。下方弧光检测器阀限调整电位器R117为这个比较器设置阀限电压。

U32的4端口输入电压的变化范围，可以通过计算可调电阻的分压范围进行计算，可调电阻的电压调节范围：通过计算可以知道，U32放大器的4脚电压，即TP35的电压可以在0.1～14.9V范围内调节，一般设置TP35的值为0.76V。

如果发生一次打火，比较器U32的5输入端的电压就将大于4输入端，比较器的输出就变为逻辑低电平。这个反相的输出加到网络VSWR测试线上，又触发了输出网络VSWR比较器。在输出过程中弧光打火指示灯DS5变为红色，以进行可视指示，直到用弧光故障指示器复位开关S5手动复位。如果J9的电缆没接上，就去掉了内锁回路的地，进而会产生一个故障。

1.2上方的弧光检测器

如图1弧光检测电路所示，在上部弧光检测电路中，U28是一个差分放大器，两个传感器的输出端分接在它的两个输入端上。通过调整传感器平衡控制，使基准传感器电压与实际传感器的输出相一致。因此，差分放大器的输出，在TP40端的打火电平将为0VDC。

上方弧光检测器3A2用于监测输出网络。采集的信号接在差分放大器U28的两端。这个电压，即上方弧光采样电压，可以在TP39端测量。这个传感器平衡调整电位器R148是用来调整TP43端的电压，即打火基准电压，其信号接在差分放大器U28的1端。如果发生一次实际打火，差分放大器U28的输出就会增加，比较器U28的（+）输入端的电压将高于其（-）输入端，比较器就输出逻辑高电平。这个输出将与下方打火检测器起的作用相同。如果从输出网络顶部进入的环境光线的量过多，可能就无法进行打火检测了。在这种情况下，将通过绝对比较器产生相同的故障。

差分放大器的工作原理，由差分放大器的放大公式：

（其中Ad是差模增益，Ac是共模增益）对于完全对称的差分放大器来说，其Ac=0，故输出电压可以表示为如下公式。

可知TP40输出信号强度为：

其中，TP34测试点表示上机柜弧光检测器的门限电平设置值；TP43测试点表示差分放大器的输入弧光参考电平设置值；TP35测试点表示下机柜弧光检测器的门限电平设置值。在这里，差分放大器的作用为对差模信号（上机柜弧光传感电压值和参考电平的差值）进行放大，使INA110差分放大器的输出更加稳定，抗干扰能力更强，避免弧光检测电路的误动作。

图1　弧光检测电路

2　发射机出现的故障现象

在维护DX中波发射机的过程中，发现了两种故障现象。

第一，开机后，发射机频繁出现弧光报警，但未听到打火声音，停机后经过检查也未发现打火点；可以预判可能是对应的弧光检测装置设置的电平值有可能偏低，致使弧光检测装置频繁发出报警。

第二，二是听到打火声音，停机后经过检查也了发现打火点。但是，对应的弧光没有报警。预判可能是电平值设置过高，致使弧光检测器没有动作。

3　故障处理

故障的查找分为两种情况。

3.1DS5下方打火指示灯亮为红色

如果已经确认在扩展的功率单元机柜中没有发生打火，进行下列故障查找：检查一下电缆线是否准确地插在J9中；检查插入2A2下方打火检测器板的那条电缆是否正确；如果TP40端的电压不是0VDC，就检查传感器平衡的统调情况，如果有必要，更换U28和一些传感器；如果TP40端是0VDC，TP34端的电压与工厂的测试数据相符，更换U32或者U33；如果指示灯不能被复位，更换U23。

3.2DS4上方打火指示灯亮为红色

如果已经确认输出网络中没有发生打火，环境光线没有超过正常要求，进行下列故障查找；检查电缆是否正确地插进J9中；检查插入3A2上方打火检测器板的那条电缆是否正确。如果有必要就更换U32。

3.3做具体判断

具体方法如下：用万用表将有弧光保护异常的设备进行测量，对发射机输出监测板的TP34、TP35、TP43进行测量，首先确定一下各位置对应的弧光检测线路板名称、测试点和调整电位器的情况具体如表1所示。