刘中华，陈 建

（广东省广播电视技术中心，广州 213161）

GME1124B型UHF-20kW电视发射机冷却系统改造和使用情况

刘中华，陈 建

（广东省广播电视技术中心，广州 213161）

本文介绍了GME1124B型UHF电视发射机的系统结构，功放PA 551S的温度保护告警原因分析和故障维修方法，通过对整机冷却系统的合理性改造和优化风机启动运行组合，使发射机运行更稳定可靠。

PAX OVERHEAT！；PA551S；热继电器；温度保护；软启动

1 引言

GME1124B型UHF电视发射机是北京某公司自主研制的大功率全固态电视发射设备，额定输出功率20kW，采用LDMOS全固态技术。整体结构上看可分为五部分：前级柜、电源柜、PA柜1#、PA柜2#及机柜外部设备，包含20kW合成器、滤波器、吸收负载及风机等。

前级柜中的激励箱、电源柜中的电源模块均自带散热系统，PA柜1#和PA柜2#两个机柜的48个550W功放的散热，由9kW的空调风机统一提供，通过风道进入到两个机柜的后顶部进行分风，进入机柜通过功放后从前顶部分导出热风，两个机柜的导出热风合在一起经过风道引向室外。如图1所示。

图1 GME1124B示意图

整个发射机的运行程序是先风机运行，正常后启动开关电源，给所有功放加电，然后上激励器电源，按照主控自动输出在设定功率。

2 GME1124B故障及维修

GME1124B型UH F电视发射机满功率播出20kW，单一集中供风散热是整个运行系统的基础平台，没有这个平台就不能运行整个系统。为此考虑到播出的安全要求，增加过风机的备份，随着使用时间的增长，发现功放PA 551S的温度保护功能最常在夏天出现告警，主要体现在最下面一排的功放上，而且是环境温度较高时出现；冬天环境温度较低时没有出现此类故障告警。主控单元LCD显示PAX OVERHEAT！对应功放出现红灯告警，输出功率立即减半，如过热撤消，功率将小幅度逐渐上调，调整周期为2分钟。

故障分析：热继电器损坏、功放的功率不能输入到合成器或整机冷却系统出现故障，造成过热继电器启动，功放保护。

维修方法：

⊙ 检查风机和风道的运行情况：风机转速减慢或风机反转造成风压减小。风机进风口收到灰尘的堵塞或风机房的进风量不够等原因，也会造成过热保护。

⊙ 功放中过热继电器参数发生变化，在温度没有达到设计温度（设计温度68度保护），提前发出过热信号，造成功放保护。

⊙ 功放中合成器损坏，功放管的功率不能通过电桥进行功率合成，造成散热器温度升高，出现过热保护。

⊙ 合成器输入口反射比较大，功放的输出功率不能通过合成器进行功率合成，造成功放温度升高。

⊙ 散热器外表面的灰尘太多，影响散热效果，造成功放过热保护。

⊙ 如功放前面板的overheat指示灯不亮，主控单元显示功放过热保护，一般为软件出现问题。按照这个流程检修和维护设备后，该故障仍周期性出现。

从整机系统结构图中，可以发现整机的系统冷却风（9kW风机提供），是从机箱顶部进入，穿过功放后汇流到前面出风，最下面一排的出风受到上面三排风的阻挡，散热效果较差，工作时间长后（特别是夏天午后，气温高）功放散热达不到设计效果。当散热器上的温度高于70度时，该功放被保护无功率输出，同时就出现了“PAX OVERHEAT！”告警，反复的出现告警，严重影响正常播出，甚至达不到播出的要求。

图2 9kW风机风道图

图3 1kW×8风机结构图

根据功放箱的结构特点，结合出现温度告警均为最下一层功放比教多的故障现象，提出对冷却风进行改造的设想：

⊙ 散热导风翼的方向是水平排列，风只能从水平穿过。设想：如果风是从功放后面直接向前面吹，散热效果会比现在好。

⊙ 根据热风特性是向上流动的，前面排风汇流输出热风后，再增加一级排气扇，加强出风。

⊙ 进风在房内增加冷气，夏天环境温度高时可增加散热效果；风机可由多个组成，根据季节可调整运行个数，达到最大的利用效果（冬天时气温低，可减少运行个数，夏天可全部开启）。

⊙ 9kW风机全压启动电流大，噪声和震动声很大。设想：风机启动改为分级启动，低速启动，高速运行。

汇总系统特性和厂家协商后，冷却系统做如下更改：

⊙ 每一层6个功放共用一个风机，机架后面直接向功放吹风，出风不变，一个功放柜总共4层功放，两个功放柜共用8个风机。

⊙ 使用软启动控制风机启动和运行，实现小电流低速启动风机，高速额定功率运行时最大风力符合散热要求，使用风机8个，每个1kW的轴流风机。

⊙ 利用室内空调两部（在机架后面），使进风较环境温度低（夏天时开启）；机房出风口增加排气扇，加强热风外排。

图4 风机1kW×8控制原理图

电控原理说明：

（1）风机由1kW×8组成，小于原9kW风机，因此原电机保护电路LR97D25没有改动。

（2）软启动箱增加延时自启动电路，实现开机3秒后风机启动（软启动电路启动需要时间），风机正常运行（全速）后，风机正常联锁串接回原控制电路中的XB3中，实现对下级继电器（功放电源加电）的正常控制。

图5 软启动延时自启控制

图6

图7

（3）风机交流接触器JC2按程序启动后，三相电源通过过载继电器JC4（风机过热保护）和电子过流继电器LR97D（电动机保护）。

（4）三相电源进入软启动箱，软启动控制器得电，延时继电器上电后，自动延时3秒送出“启动”信号，软启动器控制风机低速启动，逐步提高风机运转到额定功率，全速运行正常后旁路继电器吸合；

（5）风机全速运行并通过辅助接点将来自JC2 的220V控制信号XB3送到主交流接触器JCIA的控制端，使JCIA闭合。主交流接触器JCIA用于整机总电源的通断，在它闭合时功放开关电源有+32V输出，激励器开始工作。

3 结束语

整个冷却系统在2016年3月改造完成并投入使用：每一个风机都有过滤风网，方便清洁和维护；每一个风机都安装有保护和检修开关，方便检修和却换风机使用个数；在实际使用时一个功放柜运行两个风机就可以达到散热要求，风机可以相互备份使用；今年夏天没有出现过温度保护告警现象，达到了设计的预期要求和目的，整机系统运行良好。■

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2017.04.013

TN 948.5

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1672-7274（2017）04-0043-03