短波发射机开关电源原理及日常维护

2016-03-01郭姝羽

西部广播电视 2016年2期

关键词：日常维护

郭姝羽

（作者单位：新疆广电局7167台）

短波发射机开关电源原理及日常维护

郭姝羽

（作者单位：新疆广电局7167台）

摘要：随着使用年限的增加，短波发射机开关电源会出现故障及损坏的现象，影响短波发射的质量。本文围绕2kW短波发射机开关电源展开论述，分析其电源原理及日常维护，希望能为该方面提供帮助。

关键词：短波发射机；开关电源原理；日常维护

短波发射机电源随使用年限的增加，逐渐出现故障及损坏现象。24 VDC、45 VDC以及110 VAC是发射机开关电源按照电气性能划分出的三路电源，由3U和4U两个机箱结构组成。现对短波发射机开关电源原理及日常维护展开分析。

1 发射机的电源特点分析

高频电力电子变换技术是短波发射机电源的核心技术，利用此技术，380 V/50Hz的电网交流电被转化为发射机可以直接使用的2 kW的可直接使用的电能。短波发射机电源的特点主要有4点：通用性强、利于维修、兼容性好、操作简单。因为短波发射机电源的外观、结构、输出接口与扬州电源原理一样，因此，两者具备较强的互换性；因为电源由两个机箱组成，元器件在机箱内单层分布，维修的时候非常的简便，只需要打开顶板即可操作；软开关技术输出的纹波比较小，具备强的电磁兼容性；因为电源的操作简单，且外部结构直观，所以在使用方面也比较便捷。

2 发射机电源基本原理

短波发射机具备3U和4U两个机箱，由24 VDC、45 VDC以及110 VAC三组电源组成。为了满足2 kW短波发射机的用电需求，需要有三路独立输出电源，即24 VDC输出、45 VDC输出以及110 VAC输出。其中，24VDC输出利用DC/DC直流电源模块将45VDC输出转化为24 VDC输出，在打开面板开关45 VDC输出稳定后，即可以输出24 VDC的直流电。45 VDC输出利用整流、滤波、高频逆变、降压隔离等步骤将380 V/50 Hz的交流电源变成稳定的45 VDC输出的直流电，为发射机提供电源。110 VAC输出利用工频变压器隔离380 V/50 Hz的交流电，并将之转化为110 VAC稳定电源，并由面板总开关控制输出。在24VDC电源、45 VDC电源以及110 VAC电源中，最核心的部分是45 VDC电源。45 VDC电源可以利用整流、滤波、高频逆变等步骤，将380 V/50 Hz的交流电变为稳定的45 V直流电，为发射机供电。45 VDC电源包括2个部分：控制电路以及主电路。后者负责电能转化，前者负责控制器件开关实现各种功能。下面进行具体的论述。

2.1 控制电路

控制电路除了负责控制器件开关外还需要控制、保护主电路。主要包括6部分：辅助电源电路、PWM控制电路、检测电路、驱动电路、操作电路以及保护电路。其中，辅助电源电路实现了380 V/50 Hz电源向220 V电源的转变，并将之供给软启动板的AC/DC模块，并最终实现为控制电路供电的目标。检测电路存在的意义是检测电压、电流等信号，为控制电路提供反馈信息、保护电路。PWM控制电路是控制电路的核心部分，负责控制逆变电路。调节器会对反馈信号及给定信号进行运算，并发射给PWM控制芯片，产生控制脉冲，再利用驱动电路控制逆变电路的功率，实现稳定电压的目标。驱动电路的作用是隔离、放大控制电路发出的控制脉冲。因为，逆变电路中包含的4个开关的发射极点位并不一致，芯片输出的PWM脉冲共地，且输出能力并不强大。

2.2 主电路

交流电经过连接器、开关、滤波器后，由全桥整流模块变成脉动直流，经功率因数校正之后供给逆变电路，变成高频交流方波，再利用高频变压器、滤波器实现隔离、降压、转化等步骤将电流变为平滑、稳定的直流电。输入滤波器可以抑制电网与电源之间的干扰作用。功率因数可以对电路进行校正，平波电感可以进行无源校正，成本低，校正效果却非常的好。逆变电路可以将整流后的直流电变成高频交流方波，再利用隔离、降压、转化等步骤后，为后端提供整流电路。由于输入的电流具备高电压以及高输出功率，因此，发射机电源具备全桥逆变的拓扑结构。高频整流滤波电路可以将45 VDC输出的低压电流变成具备稳定品质的45 V直流电。