调压电源（精选4篇）
调压电源 篇1
航空地面电源车是集发电与供电功能于一体的移动式航空地面电站。随着现代科学技术和航空事业的迅猛发展, 第四代飞机已进入全面试验阶段。四代机地面起动和通电检查所需要的电源主要是270V直流电。在充分分析地面电源车电压调节器发展的基础上, 针对四代机的270V直流地面电源保障, 对270V调压实现进行了分析研究, 完成数字调压控制系统的建模与仿真实验。
1 发电机电压调节器的发展
在航空电源车中, 常用的电压调节器有电磁电压调节器、炭片调压器和电子调压器。电磁电压调节器使用中必须对电磁调压器进行检查调整, 而且工作一段时间后, 由于振动、元件老化等影响需要重新调整;炭片调压器在使用过程中具有调压精度低、抗冲击与振动能力差、动态回应慢的缺点;电子调压器的优点是系统校正容易实现, 且控制精度高、便于调试。但其易受电磁干扰, 过压、过流能力差, 特别是功率元件的超载能力差, 容易发生击穿、过流损坏等故障, 且调整参数困难。
近年来, 发电机的数字调压器随着数字控制技术的发展应运而生。与模拟调压器最大的区别是, 数字调压器主要通过对数字控制器进行编程来实现, 具有控制参数调节简便、可以实现先进控制算法、具有信息通信等功能等优点, 因此本文提出设计高性能的270V数字调压控制器。
2 270V直流电源系统实现的关键技术
实现270V直流电源的关键问题, 是当负载变化时如何通过励磁电流调节使得输出电压稳定在270V, 即如何设计电压调节器, 调节励磁电流大小, 稳定输出电压。
2.1 270V直流电源系统组成
270V直流电源系统主要是由柴油发动机、28V蓄电池、多绕组双凸极发电机、三相全桥整流电路、励磁电流调节主电路以及电压调节器组成, 如图1所示。
2.2 270V调压实现过程
发电机本身并不具备电压自动调节功能, 转速变化或负载改变等因素都会导致发电机输出电压不稳定。因此, 需要通过设计电压调节器, 改变发电机励磁电流大小来稳定输出电压。
(1) 励磁调节主电路主要功能是实现励磁电流大小的调节。该主电路主要是由一个MOS管和一个功率二极管构成。PWM波经过驱动电路后, 控制MOS管的导通与关断, 从而调节励磁电流。
(2) 电压调节器组成如图2所示, 主要包括检测调理电路、数字信号处理电路、功率驱动电路三个部分。
当发电机转速或负载变化时, 通过检测负载电流、输出电压、励磁电流, 数字调压器产生相应的PWM波, 控制励磁电流主电路中MOS管的导通与关断, 调节励磁电流大小, 实现270V稳定电压输出。
3 数字调压控制系统建模与仿真实验
3.1 励磁调节主电路模型
通过分析MOS管的开关状态, 建立励磁调节主电路的数学模型。MOS管导通时励磁电源向励磁绕组供电;MOS管关断时励磁绕组和功率二极管组成的回路, 励磁电流通过此回路续流。二者的电压方程是:
3.2 调压器模型
调压器通过检测输出电压、负载电流以及励磁电流, 输出PWM驱动信号, 经过功率驱动电路后调节励磁主回路电流的大小, 使输出电压稳定。可根据输出电压的大小, 在MATLAB中建立调压器仿真模型。
3.3 调压控制系统仿真
(1) 270V建压仿真。为使电机启动的全过程都不存在冲击转矩, 而是平滑的启动运行, 发电机开始工作时, 首先需要经过软起动阶段, 然后再进入全压输出阶段。
电压给定从t1时刻开始增加, 到t2时刻达到额定电压270V。调压器电压给定的软件实现的方法是从t1时刻开始, 在每个定时中断内将电压给定加上一个常数△ V, 直到电压给定到达270V为止。△ V越小, 软起动时间越长。
(2) 突加突卸负载调压仿真。图3给出了突加负载 (25A-50A) 、突卸负载 (50A-25A) 时, 输出电压、MOS管占空比的变化波形。
通过图3 (a) 可以看出, 突加负载时发电机的输出电压最低为255V, 之后通过PID调节实现了输出电压稳定在270V, 从负载突变到输出电压稳定, 整个调节时间约为50ms。
通过图3 (b) 可以看出, 由于突卸负载时发电机的输出电压高于290V, 所以强制MOS管占空比为0, 使输出电压迅速下降, 然后恢复正常的PID控制, 实现输出电压稳定在270V, 从负载突变到输出电压稳定, 整个调节时间是约为75ms。
4 结语
本文在充分分析地面电源车电压调节器发展的基础上, 针对四代机的270V直流电源保障, 对270V数字调压器进行了分析研究, 进行了270V发电建压过程仿真和突加、突卸负载调压仿真试验, 给出相应实验结果, 验证了调压方法的正确性和整个数字调压器研究的有效性。
参考文献
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[4]李元棋, 何东之.基于ARM的数字调压控制系统设计与实现[J].电子设计工程, 2013, (22) .
调压电源 篇2
当前,电渣重熔已经成为熔炼特殊钢的有效手段。普通中小型电渣重熔炉可以采用单相交流电方式供电;为了满足轧制特厚钢板需要特厚坯料的要求,现在许多宽厚板厂利用大型电渣重熔炉把两块连铸板坯熔铸成一块特厚钢锭,这种大型电渣重熔炉的供电方式非常重要,它受钢锭品质、吨钢电耗和三相电源的平衡等诸多因素的影响。为了适应不同电渣重熔炉对电压(或功率)的要求,选择合理的调压方式至关重要。
1 电源种类和特点
电渣重熔炉电源通常采用交流工频电源,一般分为几种形式:[1]单相单极电源、单相双极电源、三相6极电源或三相7极电源、T型变压器电源和晶闸管低频电源。
1.1 单相单极电源
单相单极电源如图1所示,是利用单相电源变压器得到适当的电压,通常适用于10 t以下的电渣重熔炉。这种方案的优点是:结构简单,价格低廉,维修方便。缺点是:三相电网电压不平衡,只能用于中小功率的电渣重熔炉。为了减小电源不平衡的影响,可采取多炉不同相电源的工作方式。但由于各个电渣重熔炉工作在不同的冶炼阶段,所以无法完全保证三相电源的平衡。
1.2 单相双极电源
单相双极电源如图2所示,是把电源变压器副边做成两个绕组,副边两个绕组的一端分别接到两个电极,另一端连接到底水箱。依照副边两个绕组的极性可以有同名端接到电极上和异名端接到电极上两种接法。同名端接法在两个电极之间是等电位,每个电极和底水箱之间流过电流,电极之间不形成串联,无电流流过。异名端接法不但在电极和底水箱之间流过电流,而且两电极之间也流过电流。因为后者形成双极串联,具有一定的电磁搅拌力,对于钢锭的品质有利,因此实际应用广泛。双极串联的优点是:网路磁场相互抵消,阻抗小,渣温和熔池深度变化较小;钢锭偏析较小,钢锭品质好控制,而且适合于两支电极成分互补式熔炼;主要适用于熔炼较大板坯或方坯。主要缺点是:三相电源不平衡。
1.3 三相6极电源或三相7极电源
把单相双极电源扩展到三相就是三相6极电源。把三相电源的中性点接到底水箱,就是所谓的三相7极电源。这种电源方案的主要优点是克服了单相双极电源三相不平衡的缺点,对电网平衡有利;由于中性点在渣池和熔池中,所以熔池热效率高,电耗低;钢锭品质好,并且电极成分还可以有互补熔炼的作用。主要缺点是:充填比低,不适合小截面钢锭;另外,炉架结构过于复杂,更换电极困难。这种电源主要适合于熔炼断面为Ф600 mm以上钢锭的电渣重熔炉。
1.4 T型变压器电源
T型变压器[2]用于将三相交流电源变成2组单相电源,这样可以做到电网平衡,这对于大功率的电渣重熔炉具有重要意义。
T型变压器电源的原理是把2台特殊设计的单相变压器(主变压器和T型变压器)通过接线组合起来,对于原边来说,等效于1个三相变压器,对于副边来说,等效于2个单相电源。在实际制造时,采用3柱铁芯,将中间柱作为共用铁芯,把T型变压器和主变压器的原、副边绕组分别置于两个边柱上。这样就把2个单相变压器制成一体的变压器。这种变压器的接线图和相量图如图3所示。
根据电压相量图可得
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式中,UAD为原边A,D端电压;UBC为原边B,C端电压;Uad为副边a,d端电压;Ubc为副边b,c端电压;kM,kT分别为主变压器和T型变压器的变比。
设计T型变压器的原则是:原边线圈BC的匝数需对应于电源的线电压,中间引出抽头。线圈AD的匝数是BC匝数的0.866倍。副边线圈的匝数按各自单相变压器的变比计算。当两个副边的负载R1和R2相同时,原边的三相电流是平衡的。需要注意的是副边两组电压相量呈垂直方向。
对于双极串联的电渣重熔炉,应当把两个副边绕组的一端出线各自接到两个电极上,另一端都接到底水箱上,这是因为两个电极之间存在着1.41倍的副边电压,除了每个电极与底水箱之间流过电流之外,两个电极之间也有电流通过。这种接法最适用于熔炼较大的方坯和板坯。T型变压器接法的主要优点是:熔池的热效率高,钢锭品质的可控性优于单相双极电源。缺点是:变压器设计复杂(价格并不昂贵),实际容量和型式容量相差14%(这点对于双极电渣重熔炉无碍);如果两组副变压器绕组电流不平衡,将引起原边三相电流的不平衡。
1.5 晶闸管低频电源
晶闸管低频电源是利用晶闸管整流器把三相电源变成低频单相电源,电网完全平衡,适合于不宜使用单相电源的大吨位单极电渣重熔炉。
低频电源由于电流很大,需要将晶闸管并联使用,在要求副边电流30 kA的情况下,起码需要10只晶闸管并联使用,而且必须采用水冷方式。由于电渣重熔炉的电压低、电流大(和直流电弧炉相当),所以晶闸管低频电源的接线方式不能采用普通的桥式电路,而必须采用双反星形电路。这是因为双反星形电路属于三相零式电路的并联,相对于三相桥式电路,使用同样数量的晶闸管,可以提供2倍的电流。加之电流通道的晶闸管数量由2只减少到1只,按1 V管压降考虑,30 kA电流的损耗将减小一半,折算到吨钢电耗可以节省约30 kW·h左右。双反星形的晶闸管低频电源原理如图4所示。
从图4中可以看出,双反星形的电源输出侧必须有平波电抗器。加到电抗器上的电压频率为3倍工频,电抗器上的电压峰值为相电压的undefined倍,这个电压的有效值为相电压的40.8%。电抗器流过的电流为Id/2,由此可以求得电抗器的电感值。这个电抗器需要水冷。也有把电抗器装在变压器内部,即所谓的五柱变压器。晶闸管触发规律与三相可逆桥式电路相同。晶闸管的控制方式应采用电流闭环技术,电流的设定值来自于基础自动化的PLC装置。双极串联型的电渣重熔炉需要2套双反星形低频电源,分别接到各自的电极。为了减小谐波,2台变压器的原边接线应当有30°的相角差。
A,B,C—变压器原边三相电源;a,b,c—副边星形三相电源;a′,b′,c′—副边反向星形三相电源;L—平波电抗器;RL—负载;V11～V16,V21～V26—晶闸管;Id—负载电流。
这种晶闸管低频电源的最高频率在1/3工频左右,最大不宜超过20 Hz。研究资料表明,低频交流电源会对电渣重熔的钢锭质量带来很多不利因素,最主要的就是因为频率过低会导致电磁搅拌力增加过大,把熔融状态的渣液搅拌到钢水中,增加了钢锭中的杂质和氧体积分数,所以低频电源的频率不宜过低[3]。
这种晶闸管低频电源既可以调频,也可以调压。为了防止功率因数过低,此电源应当力求避免深度相控。建议在变压器原边装设有载调压开关,形成分挡连续调压调频控制电源。
晶闸管低频电源的优点是:三相电源平衡,对电网影响小;可以做到分挡连续调压,调压开关的分挡电压可以适当加大;频率在1～20 Hz范围内连续可调;电流可以闭环连续调节,便于熔炼控制,适应电渣重熔的各种熔炼工况;钢锭的品质易于控制。缺点是:低频电源复杂,设备昂贵;晶闸管相控产生高次谐波对电源形成污染,需要治理。
2 调压方式
电渣重熔炉重熔过程中,熔速快慢是控制的最基本要素。由于熔速和输入炉内的功率有直接关系,所以要改变熔速就必须改变输入炉内的功率,也就是调整输入炉内的电压。下面介绍电渣重熔炉的几种调压方式。
2.1 无载调压
无载调压是指在变压器无载情况下切换变压器的挡位,以达到调压的目的。无载调压开关是一种零电流转换开关,它的触头容量较小,无灭弧措施,只能手动操作,一般只作为粗调电压的手段。目前只有无计算机控制的电渣重熔炉采用此调压方式。此调压方式的变压器结构简单,造价低。缺点是不能用计算机对熔炼参数进行控制。
2.2 有载调压
有载调压是在不切断负载电流的情况下切换变压器的分接头,以达到调压的目的。一般把有载调压开关和变压器做成一体,成为有载调压变压器。对于电渣重熔炉来说,因副边电流过大,有载开关放在高压侧是合理的。在实际应用中,为了减小因有载调压开关的接点切换而产生的火花,延长变压器寿命,应尽量在小电流或无电流时切换有载调压开关的接点。图5为单相有载调压变压器工作原理图。
有载调压变压器的优点是设备简单、可以由PLC系统实现自动调压方案,并且操作方便,电网功率因数高。为了延长开关寿命,可以在PLC程序中实现低载或无载切换模式。缺点是只能做到有级调节电压,响应较慢。
2.3 饱和电抗器调压[4]
饱和电抗器是一个带铁芯的非线性电路,有直流绕组和交流绕组。利用直流绕组励磁电流的大小控制铁芯的饱和程度,使交流绕组的感抗值可控,从而改变负载上的压降。通常把饱和电抗器和电源变压器制作成一体,称为磁调压变压器。这种铁磁性质的器件已有数10年历史,理论和实践都很成熟。图6为饱和电抗器工作原理图。
Ng—交流绕组;Nk—直流绕组。
饱和电抗器的优点是稳定可靠、成本较低、寿命较长,可以连续调节感抗值,实现无级调压。其缺点是体积和质量大、快速性差。饱和电抗器在作为电渣重熔炉电源调压装置时,相当于在变压器的原边串入可调电感。这样做可导致电网功率因数降低,吨钢电耗增加,对于大功率电渣重熔炉,这一缺点不容小视。据东北某特钢公司生产管理部门的数据表明:磁调压变压器吨钢电耗在1 500～1 600 kW·h,而有级调压变压器吨钢电耗在1 200～1 300 kW·h。为了提高电网功率因数,可以在磁调压变压器电网侧增设补偿电容器。
2.4 晶闸管调压
晶闸管调功器分为单相调压器(如图7所示)和3相调压器(有时也称之为晶闸管调功器)。
晶闸管调压的工作原理是利用相控原理控制晶闸管的导通角,改变变压器副边的电压有效值。虽然这种方式可以连续调压,但是由于电压的波形畸变会对电网造成谐波污染,因而会降低电网功率因数。为了提高电网功率因数和降低谐波对电网的影响,应在电源侧增设补偿电容器。
3 结束语
不同电渣重熔炉的供电电源和调压方式各有利弊,应根据电渣重熔炉的功率、电源的相数、炉体形式以及锭型规格选择不同的电源和调压方式,同时也要考虑电耗的影响。一般来说,单相单极、单相双极电渣重熔炉应考虑采用有载调压开关或饱和电抗器方式进行调压;三相电渣重熔炉应采用三相晶闸管调压器或三相饱和电抗器方式进行调压;10 t以上的电渣重熔炉可考虑采用晶闸管低频电源调压方式。
参考文献
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调压电源 篇3
一、信号设备的调压屏原理
1. 调压屏是由调整系统、驱动系统和控制系统三部分组成。
调整系统是由三相感应式调压器按驱动系统的驱动进行升压和降压完成稳压功能。
三相感应式调压器类似于绕线式异步电动机, 由定子和转子两部分组成, 但又不同于正常的电动机, 因它的转子常处于制动状态, 只有当电压不稳定需进行调压时才动作, 所以他的工作原理又类似变压器的工作原理。
调压器上装有涡轮传动机构, 以使转子产生相移或使转子制动, 当转子相对角的位置改变后, 对于三相调压器来说, 相对地就改变了定子绕组和转子绕组的感应电动势相位, 并借自藕式线路连接而使输出电压实现平滑的变化。传动控制有手动、自动两种控制方式, 并标有升压降压的传动方向的明确指示;手动控制可用做电压的细调, 当传动电动机有故障, 仍然能保证调压器调整电压。行程开关用来限制调压器的输出电压, 在最高最低时, 自动断开电动机电源, 限位器是限制转子在规定的机械角度内转动。
调压屏的输入输出线均装在机身的接线卡上, 输入为:A、B、C;输出为:a、b、c
2. 调压屏驱动系统
驱动系统由驱动电机和变速箱组成, 其作用是驱动调整部分按取样信号进行电压调整。输入电压升高, 则驱动调整部分降低电压, 输入电压降低, 则驱动调整部分升高电压, 为防止电机转动惯性而产生过调现象, 电路中有电机直流制动装置。
3. 控制系统
控制系统由1SB、2SB、3SB及4GZ组成的采样变压器和F1、F2运算放大器、电阻等组成的电压比较器, 由三极管BG1、BG2, 继电器JG、JD等组成的执行电路, 由降压继电器JYJ、升压变压器SYJ及过压继电器GYJ等构成控制电路组成。
过压继电器GYJ是为了防止自动调整部分故障, 造成电压升压过高损坏设备而加入的过压保护继电器。当输入电压超过额定值的5%时, 过压继电器GYJ吸起, 将升压控制回路切断, 使电压不至于继续升高。调压屏面板上有自动调压位置和手动调压位置, 一般都放在自动调压位置。
4. 电力电源相位和调压屏的关系
电力电源输入的相位A、B、C应与调压屏输入的相位A1、B1、C1对应一致, 即A与A1;B与B1;C与C1线间的电压应为零, 这样才能保证信号调压屏正常工作。
若电力电源输入的相位与调压屏输入的相位不一致, 假如A与A1有380V的电压, 则造成控制系统的取样控制电路产生取样电压错误, 使控制电路判断电力输入电压过高, 引起调压屏降低电压电路启动, 结果造成调压屏输出电压降低, 而且越降越低, 失去控制, 最后造成调压器上的齿轮脱钩, 使调压屏失去稳压作用, 造成设备故障。
二、如何预防和快速处理电力相位输入错误故障
当信号设备工作异常时, 例如:列车或调车进路不能正常排列时, 首先测量KZ/KF电源电压是否达到要求, 若过低时, 首先观察调压屏调压指示灯是否点亮, 若在点亮状态, 看调压屏输出电压是否正常, 过高过低都说明调压屏故障, 直接在转换屏上改直供, 断开调压屏, 用人工解锁取消控制台白光带, 重新排列进路, 看设备是否正常。若正常, 说明调压屏故障。
三、判断调压屏相位错误故障
首先用万用表交流500V档, 对应测试I、II路A、B、C对应线路是否为零, 若对应为零, 说明调压屏取样或调压控制电路发生故障, 通知电源屏工区处理;若电压为380V说明电力输入相位错误, 立即通知电力工区处理, 调整电力的输出相位。及早恢复调压屏的功能, 恢复设备的正常使用。
调压电源 篇4
我台使用的TSD-10 的中波全固态数字调幅发射机为上海明珠厂生产的10k W发射机,从2003 年使用至今工作一直很稳定,最近发生了一起较典型的故障,在我台技术人员的排查后得以排除。排查过程主要是通过控制显示面板反查到由射频系统中的驱动电源调压器N2 双运算放大器(TL072) 损坏引起10k W发射机开机时电流指示表打表、控制显示面板上指示主电源过流(Ⅱ类故障)、调制编码器A36的F1 熔丝烧断,更换F1 后从Ⅱ类故障转为Ⅰ类故障(指示调制电压B- 故障)。本文针对此故障进行了:故障现象、故障排查的分析与总结。
二、驱动电源调压器工作原理
驱动电源调压器A22(原理图见参考文献2 A22 板电路图纸第1 页)包含于射频系统中,主要是为推动功率放大板(A41~A43)提供一个固定的(+115VDC)电源和二个自动调整的(0~+110VDC)电压,使(A41~A43)输出端始终能输出一个幅度稳定、 适宜的射频激励电平。 功率放大板(A44~A91) 接收到的射频激励电平的高低会直接影响发射机的性能指标及工作稳定性,因此射频激励电平必须保持在一个适宜的电平上,而驱动电源调压器通过调整(A41~A43)的供电电压使其输出的射频激励电平波动得到补偿;若驱动电源调压器受损则射频激励电平的波动得不到自动补偿,将造成射频激励电平不稳定致使(A44~A91)大面积开放使得功放电流剧增及功放电平变化,功放电流的剧增将导致发射机过流(Ⅱ类故障),而功率电平的变化将使调制B- 电压也随其改变(即音频处理器A35 输送到直流稳压器A30 的-(音频+ 直流)采样信号变化)致调制B- 电压故障(Ⅰ类故障)。
A22 有闭环和开环两种工作模式,通常应使开关S1 置于闭环工作模式。
当开关S1 置于闭环工作模式时,驱动分配板(A15)发送一射频驱动电压取样信号至A22 的射频输入端J1 插座,经全波桥式检波器(V1~4) 来的直流电压信号送至N2 的N2A同相端与N2A反相端上的参考电压(由RP12 设定)进行比较,当射频驱动取样电压较参考电压大时,N2A输出端可得到一个按一定比例放大的直流电压信号,该信号经开关S1 送至直流放大管V2 的栅极回路,V2 的漏极经过J2-4 接于高压电源取样板(A24) 上的负载电阻R25、R26 再接至+230VDC的高压电源分配铜板上;通过J2-6、7、8 脚送来的+115VDC主电源电压经分流电阻R43 接到J3-1、2 脚作为A42、A43 的非稳压电源,同时也连接到V3、V4 和V5、V6 的漏极,V3、V4 接成串联电压调整形式,V3 调压回路及V4 调压回路并联以扩大输出电流,由V3、V4 的源极输出经调整电压通过保护电阻R28~R31 及平衡电阻R58、R59 接至J3-6、7 脚作为驱动器1A半桥的电源,V3、V4 的导通程度受R25 上产生的栅极电压控制;V5、V6 的电路与V3、V4 的电路基本相同,不同之处在于栅极控制回路中串联了VD7、VD9及VD10 三个稳压管,因此V5、V6 的启动要延迟于V3、V4,V5、V6 输出接J3-9、10 脚作为驱动器1B半桥的电源。
当开关S1 置于开环工作模式时,由开环调整电位器RP2 来调节适合的参考电压。
三、故障分析处理实例
(一)故障现象
10k W主机无法正常开机,自动倒换备机播出,待机时,控制面板显示一切正常,手动开低功率时,电流表瞬间打表,控制显示面板主电源过流的指示灯亮红灯。
(二)故障排查
首先,由于控制面板显示主电源过流,初步认为是否是功放模块出故障导致功放电流过荷,将功放模块接口拔掉(即功放模块与发射机隔离)后故障依旧,重新考虑后认为是否高压电源部分故障导致电流过荷,于是检查十二相全波整流的12 个高压整流器,对其逐个测量经测量发现十二相全波整流正常。
为节省查找故障的时间,采用“替换问诊法”缩小查找故障的范围,尝试更换A35、A38 但故障依旧,此路走不通,重新查找故障,发现调制编码板(A36)上的指示灯都不亮(表示该板无工作,开低压情况下INTL-ON指示灯应该亮绿灯、PA OFF指示灯应该亮红灯)随即对A36 进行仔细检查,发现该板上的F1(3A熔丝)已经烧断,更换F1 后,该板上工作指示灯显示恢复正常。此时,又观察到控制面板上调制B- 电压指示灯亮红灯,由过流(Ⅱ类故障)转为B- 故障(Ⅰ类故障)。
最后,根据以往的经验怀疑A22 有故障,仍然采用“替换问诊法”将另一部10KW上好的A22 替换本机A22,试机后发现故障排除,机器恢复正常播出;判断为A22 故障导致调制B- 电压指示灯亮红灯。于是对该电路板上的5 个功率场效应管(V2、V3、V4、V5、V6)检查测量,均无损坏,故怀疑是否N2 损坏,将N2 进行更换,更换后控制面板上调制B- 电压指示灯亮绿灯,通电试机,可正常开机播出。
(三)故障分析
1.过流故障(Ⅱ类故障分析)见图1(过流检测电路及Ⅱ类故障逻辑处理电路)
过流故障监测高压源输出的实际电流,且当功放电流达到预置的过荷值时,就会在控制显示面板指示过流;其实,将此两种电源电流的过荷合并称为“过流”。
过流检测电路的输入信号来自开关电表接口板A31 的电流表分流器R39 的两端电压(R39 既是分流器又是100A电源电流测量表的取样器),该信号从A31 的J2-3、4 及J1-36、37 输出经A38 的J1 端进入A32 的J7-1、3 送到积分放大器N27B的5、6 脚输入端;N28C、N28D输出的TTL电平都送到D24B的输入端,D24B把电流检测器的输出进行“或”的逻辑运算,若检测出任一电流过荷,D24B的输出为“H”触发Ⅱ类故障中的单稳态触发器D32A。
下面对“过流故障”逻辑电路进行分析:
当有一个“过流故障”高电平“H”由D24B输出时,此“H”脉冲的上升沿触发第一个单稳态触发器D32A,D32A的Q端输出一个持续时间为2.4 秒的正脉冲,该正脉冲分成两路,一路送到或门D39A,由D39A的3 脚输出正脉冲到Ⅱ类故障或门D39B,由D39B的6 脚输出一个Ⅱ类故障“H”信号至A38 的J8-33 去关断发射机,但此信号并未被A38 锁存;另一路送到重复故障与门D33D,使D33D的13 脚变为“H”,D33D的12 脚接到D32B的Q端输出为“L”,D33D的11 脚输出端仍为“L”。同时D32A的Q非端输出的负脉冲送到第二个单稳态触发器D32B的B输入端和状态指示电路D40A,此时A32 的H12 的红色灯点亮,而绿灯熄灭。
2.调制B- 电压故障(Ⅰ类故障)
在-(音频+ 直流) 输入端与A30 的N3 差分放大器参考电压输入之间有个非线性电路,还有个电压过高过低的故障监测电路,若监测到输入的信号电压不正常就将N3 的第10 脚电压拉为“L”并进行“故障告警”,将此Ⅰ类故障信号送至A32 的J7-27 经过N4C比较器输出“H”并将此信号送入或门D10(Ⅰ类故障或门)输出“H”,该信号送入或门D24C的9 脚而另一个输入端是来自Ⅱ类故障电路,任一输入端为“H”输出即为“H”,这个“H”信号通过D64B和D70A的共同作用下产生一个“高”的关机脉冲送至A38 的J8-31 去关断发射机,同时A32 的N4C比较器输出的“H”送至重触发门D5C(74HC08)输出“L”至D7A状态锁存器(74HC74)的CLK端,使D7A的Q端输出“H”经74LS04 反相器后为“L”绿灯不亮;D7A的Q非端输出“L”经74LS04 反相器后为“H”红灯亮(指示B- 故障)。
(四)维修小结
该类故障是因为驱动电源调压器A22 的N2 双运算放大器(TL072)损坏,使得射频激励电平失调造成功放模块大面积的开放,致功放电流过荷出现发射机过流的Ⅱ类故障,同时射频输出监测A27 及控制器A38 给调制编码器A36“关功放”信号,此时A36 流入的电流过大使F1 烧断(F1 应为5A熔丝但当时厂商提供3A致余量不足)致A36 不工作,与此同时造成数/ 模转换器A34/J4 端及A30/J4 端得到的-(音频+ 直流)信号及-(音频+ 直流)的采样信号为叠加了频率太高或幅度太大的抖动信号,致使无法调出合适的偏置电平(B- 电压)因而出现B- 的Ⅰ类故障。
四、结语
此次故障维修中能在较短的时间内排除故障恢复播出,主要是由于之前故障维护的积累,因此应对以往发射机出现过的故障进行全方位的汇总总结,从而在之后的故障维护中能更快的恢复播出,提高故障维修的效率。
对此故障进行分析总结的过程中,电话咨询厂商的技术工程人员。技术工程人员指出,在A36 上的F1、F2 熔丝应使用5A为好,这样余量更足,在以后的运行中更不容易被烧断。技术工程人员还表示,10k W发射机各个部分的电路关联性较强且造成电流过荷的原因也有多种,本文论述的故障原因及分析是有其针对性的。这一次的故障与排除再一次说明提高技术人员排除故障的能力及效率的重要性,应该加强理论学习,做到理论与实践相结合,才能快速高效的排除故障,从而更好的贯彻“不间断、高质量、既经济、又安全”的技术维护总方针。由于本人水平有限,如有不足之处请予指正。
参考文献
[1].张丕灶等.数字式调幅中波发射机[M].厦门:厦门大学出版社,2002:218.
[2] .TSD-10.10KW DAM全固态中波发射机技术说明书[M].上海:上海市广播科技研究所,1998.