功率开关模块（共6篇）
功率开关模块 篇1
1 引言
开关磁阻电机 (SRM) 发展的几十年中, 功率变换电路的研究一直是热点和难点。合理设计功率变换电路, 是保证开关磁阻电机调速系统具有较高的效率、 可靠的工作稳定性和良好的性价比的关键。在功率变换电路的设计中, 力求尽量采用较少的开关器件, 以减少系统制造成本, 且要求具有良好的可控性和可保护性。本系统采用FAIRCHILD公司生产的智能功率模块FCAS50SN60构成的功率变换电路是集成度高、性能好、控制灵活的一种方案。
2 功率电路概述
开关磁阻电机调速 (switched reluctance drive) 系统简称SRD, 是由双凸极开关磁阻电动机 (SRM) 、功率变换器、控制器以及检测装置等组成的调速系统。传统8/6极开关磁阻电机大都采用如图1所示的功率变换电路。由于传统的功率变换器工作频率不高, 硬件保护电路复杂从而给设计工作带来了较高的难度。由各种分立原件组成的电路集成度不高, 体积庞大, 也是突出的缺点。所以本文以FAIRCHILD公司生产的智能功率模块 FCAS50SN60为核心设计开关磁阻电动机功率变换电路。
3 功率电路设计
3.1 功率电路基本结构
飞兆 (FAIRCHILD) 公司生产的FCAS50SN60是专门为开关磁阻电机设计的一款智能功率模块。新型智能功率模块将高压IC (HVIC) 和低压IC (LVIC) 、IGBT、快速恢复二极管和电热调节器集成在超紧凑 (44 mm×26.8 mm) 的Mini-DIP封装中。封装采用“铜直接合” (DBC) 技术, 能显著提高热性能。与一般分立解决方案相比, 可减小功率线路空间多达40%, 可以将控制器并入SRM组件中。FCAS50SN60具有内置HVIC, 提供无光耦、单电源IGBT栅极驱动等特点, 可进一步减小系统总体尺寸, 并同时增强其可靠性。而且FCAS50SN60还集成欠电压锁定 (UVLO) 、短路 (SC) 保护和热保护等功能, 保证其实现出色的可靠性。FCAS50SN60的优化转换速度可满足电磁干扰要求。FCAS50SN60模块额定电流为50 A, 额定电压600 V, 完全可以满足系统的要求。功率转换电路的基本结构如图2所示。
功率转换电路的拓扑结构采用传统的两相绕组通电结构, 主要由两块SPM组成。其中IGBT1和D1组成SPM1的上侧, IGBT2和D2组成SPM1的下侧。同理在SPM2中IGBT3, D3组成上侧, IGBT4, D4组成下侧, 4个IGBT分别连接A, B, C, D 4相绕组。图2中N为中性点, R1, R2是电流短路检测电阻。SPM的驱动控制信号由DSP内含的全比较单元相对应的PWM1～PWM4经过CPLD处理后产生。
3.2 SPM驱动电路的设计
SPM驱动电路的设计如图3所示。控制电路输出PWM信号经R1限流, 经高速光耦隔离并放大后接PNP三极管的基极, 由于IGBT是高电平触发, 所以须经反相后输出SPM内部驱动电路。其中每个光电开关管控制电源均采用独立的+5 V电源供电, 且接0.1 μF的去耦电容。控制信号经过CPLD的处理生成幅值相同, 极性相反的两路PWM信号, 这样可以更加有效地保证导通和关断。本系统PWM频率为5 kHz, 本文选取高速光耦SFH6156, 其开关频率达250 kHz, 可以满足系统要求。R1的选取应该考虑使光耦饱和导通, 但又不能使光耦烧坏, 根据光耦的最大前向电流值, 并且考虑一定的余量, R1取200 Ω。PNP管采用S9012快速恢复三极管, 其开关频率达30 MHz, 满足系统要求。R2的选取不能太小, 否则PNP管基极电流过大, 但也不能过大而使基极电位过低, 不能饱和导通。考虑上述因素, R2取1 kΩ。R3, R4和C1组成的延时电路是为了避免高速的开关信号对SPM内部电路的冲击而设计的, 要求延时在3～4 μs。IN为输入SPM的驱动信号。
3.3 SPM自举电路的设计
FCAS50SN60内部的IGBT是电压驱动型器件, 必须加入自举充电电路, 如图4所示。充电回路包括电阻、快速二极管Dbs、电解电容Cbs和反馈电阻RE (h) 。其中, RE (h) 的大小关系到IGBT的开关特性, 其值不宜过大, 否则开关损耗将会增大, 而且充电的时间将会延长, 影响工作特性, 本文选取RE (h) =10 Ω。自举电阻Rbs的选取要考虑两方面: 从防止过大的瞬间充电电流方面考虑, Rbs取值大一些, Rbs的值必须是RE (h) 的2.5倍以上, 即Rbs≥RE (h) 。但同时要求在最小导通时间内对电容Cbs尽快充电, 以补充IGBT导通所消耗的电能。综合两方面考虑取Rbs=25 Ω。Dbs要求是快速恢复二极管, Tmax≤100 ns, VRMS≥450 V, 综合考虑, 本系统选取快速恢复二极管UF4007。
当IGBT导通时, 电容两端电压Vbs会逐渐减小, 电容存储的电量被IGBT消耗, 这会产生一个问题, 即选择多大的电容才可以满足IGBT导通所消耗的电量, 使其不至于进入欠压保护状态, 所以电容参数的选取是一项重要的内容。Cbs为
undefined (1)
Qbs=2× (2Q+Iqbs×Ton+icmax) (2)
式中:Qbs为电容存储的电荷量;Iqbs为IGBT的最小导通电流;Ton为导通时间;icmax为允许的最大电流;Vf为Dbs的前向电压;Vls为IGBT的前向压降;Vmin为IGBT的最小导通电压。
将参数带入式 (1) , 计算得Cbs≥16 μF, 取Cbs=18 μF。
3.4 SPM的保护电路
FCAS50SN60智能功率模块有欠电压锁 (UVLO) 和短路 (SC) 保护的功能。SPM低侧欠压保护的实现如图5所示。低压检测值UVccd=13.5 V, 复位电压值UVccr=15 V。可以看出, 输入信号高时, 输出电流正常, 供电电压值一旦低于阀值电压SPM会自动封锁门极驱动, 关闭SPM, 使输出电流为零, 同时故障信号输出引脚FO将跳变为低电平。当电压回升至复位电压值后SPM重新恢复相应输入的控制信号。值得注意的是在SPM高侧发生欠压保护时, SPM也会被封锁但FO引脚并不会发生跳变。
SPM的电流短路保护仅在低侧实现, 如图6所示。SPM短路保护采样电压是0.5 V, 当检测电压值高于0.5 V并持续大约1 μs左右的时间时, 确认不是干扰信号后, SPM关断并产生FO信号。其输出时间为
tfod=Cfod/ (18.3×10-6) (3)
本文取Cfod=33 nF, 则tfod=1 ms。
虽然SPM具有如上所述的保护功能, 但是由于故障输出信号持续时间tfod最大为2 ms, 而且欠压、短路和热保护等故障是非常恶劣的运行状况, 应避免其反复动作, 因此仅靠SPM内部保护电路还不能完全实现器件的自我保护。此外, 考虑到公网电压波动对系统的影响, 要使系统真正安全、可靠运行, 需要辅助的外围保护电路。
本系统应用CPLD和DSP对SPM进行第2级、第3级保护。将两块SPM的错误信号FO和公网欠压、过压信号以及温度检测信号一起进行综合, 由CPLD产生一个Fault信号, 该信号如果为低, 则CPLD无输出。同时, CPLD对一共6种错误信号进行编码并输出给DSP, 由DSP辨识故障的种类, 做出相应处理。
4 实验分析
本文的相关实验采用1台4相8/6结构开关磁阻电动机, 其额定功率750 W, 额定转速1 500 r/min, 调速范围在100～2 000 r/min。
图7是SPM驱动电路的输入和输出波形。图7中, ①是DSP输出的PWM波形, ②是PWM经过SPM驱动电路后的驱动波形。由图7可以看出, 驱动电路的延迟时间很小, 约为1 μs, 输出电压基本没有损失, 整体性能良好。图8是发生欠压故障时的波形图。图8中, ①是SPM驱动, ②是A相电流, ③是FO故障信号。当SPM检测到欠压故障时, 自动关闭其内部的IGBT驱动电流下降为零, 同时发出FO错误信号。CPLD收到FO信号后, 经处理将外部的驱动信号关断, 实现了更深一级的保护措施。从发生欠压故障、FO变为低电平到封锁外部驱动信号大约只用10 μs左右。上述实验显示, 本文设计的SPM保护电路快速、可靠, 和智能功率模块自身的保护功能共同作用, 对保护器件起到了显著的作用。
功率电路的整体性能由图9所示。图9显示的是转速为1 000 r/min时的电流滞环控制波形, ①是SPM的驱动信号, ②是由DSP输出的每200 μs的AD采样中断波形, ③是A相电流波形。图9中显示, 电流滞环控制基本没有延时现象, 并显示了FCAS50SN60的良好性能。
5 结论
实际运行效果显示, 功率电路运行良好。文中设计的驱动电路可以很好地满足SPM的工作要求, 为了完善系统功能而设计的外围辅助保护电路工作正常, 可以可靠地保护功率器件。实验表明, 基于FCAS50SN60设计的功率电路可靠、快速, 能够满足开关磁阻电机的运行要求。
摘要：为了改善开关磁阻电机功率电路的工作性能, 降低功率电路的复杂程度, 介绍了一种基于智能功率模块的新型开关磁阻电机功率电路。研究了飞兆 (FAIRCHILD) 公司生产的智能功率模块FCAS50SN60的工作原理并设计了其特有的驱动电路、自举电路和保护电路。相关实验在一台0.75 kW的开关磁阻电机上实现, 实验结果证明此电路是一种切实可行的开关磁阻电机功率电路。
关键词：开关磁阻电动机,智能功率模块,功率电路,自举充电
参考文献
[1]王宏华.开关型磁阻电动机调速控制技术[M].北京:机械工业出版社, 1995.
[2]刘和平, 王维俊.TMS320LF240X DSP C语言开发应用[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2003.
[3]张昌凡.可编程逻辑器件及VHDL设计技术[M].广州:华南理工大学出版社, 2001.
PSM功率开关模块控制原理分析 篇2
功率开关模块的主要由整流滤波电路、IGBT绝缘门双级晶体管、空转二极管和控制板五个部分组成。
(1)整流滤波电路由压敏电阻和滤波电容组成,压敏电阻的作用是暂态抑制,即当外电压异常增大的情况下,压敏电阻迅速导通,通过压敏电阻可保证稳定的电压输出,其额定电压为820V。
(2)滤波靠调制变压器的漏感和两只串联的1500F的滤波电容。
(3)IGBT绝缘门双级晶体管的导通时间0.45μS,关断时间1μ S,由AC管和DC管两部分组成。AC管也叫交流管或保护管,DC管也叫直流管或开关管。CR9、CR7正向保护,CR10、CR8反向保护。
(4)空转二极管(CR11)是一个硅整流二极管。当Q1导通时,输出端E16、E17之间的电压为700V左右,CR11承受反相偏压而截止,电流正常的流向是E17到本极模块整流二极管等到Q1到E16;当Q1关断时,CR11将形成正偏而导通,它与IGBT交替导通。
2开关模块控制原理
每个功率开关模块上都有一块控制板,控制板接受来自调制器控制器的循环调制器板经光发射板的光缆控制信号,同时控制板经光接收器板为调制器控制器的状态板提供一个本级功率开关是否正常工作的状态信号,由于功率开关模块及控制板悬浮于高电位工作,调制器控制器应进行隔离,所以信号的转移通过光缆进行。
在外电正常的情况下,控制板控制保护管先合上,保护管合上以后,经压控振荡器组成的检测电路输出本级开关的状态信号,表示本级开关可以工作了,如果循环调制器传来控制信号要求开关管合上,开关管正常的情况下,可以合上,经同步电路的判断使保护管一直保持合闸状态,如果开关管有问题,经同步电路的失步保护判断可使保护管拉开;镍阻丝的过流保护,瞬间可以使开关管拉开,如果控制光缆或光电管故障,经失步保护补充电路,可使保护管拉开。
2.1开关管(DC管)控制原理
开关管通断受两个方面的控制,一是由九单元送来的“开”“、关” 光信号,二是由模块上的过载检测镍丝检测来的过流保护电路。
当控制板上光接受管U8受光时,其输出端1脚为低电平“0”,U11与非门的6脚为“0”,5脚固定为高电平,则4脚为“1”,12脚为“1”。
控制板23、24为过载检测输入端,并接在镍阻丝的两端,总阻值为0.025Ω与30A过载电流对应,保护电压为0.75,不过流时相当于短路,光耦合器U14中发光二极管不发光,三极管截止,U14的5脚为高电平“1”,U10不被触发,9脚输出低电平“0”,U11的1、2脚也为“0”, 输出端3脚为“1”,U11的13脚为“1”。
因U11的12、13脚均为“1”,所以11脚为“0”,U12的5、7脚均为 “1”,控制DC开关管导通。
根据上述控制开关管导通的过程,可以分析开关管关断的控制过程,须注意由9单元送来的关断DC管的信号促使DC管关断是几乎无延时的,而过流保护控制DC管关断是有延时的,因为过流时光电耦合器5脚输出低电平使定时器U10触发输出翻转为高电平。
延时时间约为:T=1.1R24C26=517ms。
2.2保护管控制原理
当外电正常时,电压检测电路同相端的电平6V高于反相端电平5.1V,U2的输出端7脚为高电平,正常时光耦合器U7中三极管不导电,处于截止状态,所以由与非门组成RS触发器的置“1”端S得到高电平,由于加电时R端高电平的建立有延时,即起始时为0,所以RS触发器的输出端为0并保持,经U5反相后变为“1”,控制保护管(AC) 导通。
开关管(DC)未合时,CR3反向偏置处于开路状态,异或门U9的12、13脚因通过电阻接+12VB均为高电平,(异或门:输入相同输出为0),故输出端11脚为低电平,这时因没有要求开通DC管的信号,U8输出“1”,U11的4脚输出为“0”即U9的6脚为“0”,所以其4脚为“0”。
当有一光信号要求本级DC管合上时,U8输出为“0”,U11-4输出为“1”(合上DC管),U9的6脚也为“1”。
因DC管已合上,700VDC输出正常,P1-A26通过3×39K电阻接700VDC负端,经700VDC正端与CR3形成回路,这时CR3导通, U9的12脚为低电平,13脚为+12VB的高电平不变,所以输出端11脚 “1”,U9的5脚也为“1”,即U9的5、6脚均为“1”, 4脚为“0”。
由此可见,在DC管的“开”“、关”过程中,U9的5、6脚均保持同时为高或低电平,即同步,在DC管没有发生故障时U9的4脚为总是为 “0”。
U9的1脚在光缆没有故障时保持低电平,U9的2脚在同步时是低电平,从而使3脚为“0”,Q1截止,U7的二极管不发光,三极管不导通,U2输出高电平,唯有这样,R-S闩锁电路的输出为0,经非门U5转变为高电平,才能促使保护管导通并维持它导通。当开关管有故障时,打破了同步条件,将失步保护。
失步保护是在开关管处于开路或击穿短路的故障状态时的保护。
当DC管开路时,P1-26无负电压而使CR3截止,U9的12、13脚均保持为高电平,其输出端11脚保持为低电平不变,而这时的U9的6脚为合闸信号,是高电平,这将引起U9的4脚为高电平,U9的3脚也将输出高电平而使Q1导通。从而拉开保护管,这表示一旦开关管开路,保护管就被拉开,本级PSM开关停用。
同理分析可知,当DC管击穿短路而长时间导通时,AC管也将被拉开,停用本级PSM开关。
从失步到拉开AC保护管须经过U9的4脚输出端的延时电路延时,这是个快充慢放的延时电路,延时时间为:
T=RC=1S,如果不考虑其放电,U9的4脚输出高电平脉冲累计须达1S以上,U9的2脚才能达到高电平,从而控制拉开AC管。
3状态检测电路
AC保护管导通后,将形成700VDC端经R11、R12、R13到700VDC负端的回路,正常情况下,U3的3、4脚端电压为U34=-3.7V, 这个电压与R12和C11共同决定压控振荡器。
U3的输出信号频率:fout=Vin/10R12C11
从而使DS1按37KHZ的矩形波电压的规律发光,这表示对号的PSM开关保护管输出700V电压正常。
可以看出,这里37KHZ频率是随外电的变化而变化的,外电升高,开关模块输出的700V电压升高,Vin升高,则37KHZ频率升高,反之亦然。
4失步保护补充电路(光信号检测电路)
正常情况下,开机时C31刚开始充电应为低电平,则U11-8为“0”, 当控制合闸的光信号传来U11-9为高电平“1”,10脚为“1”,Q2导通, U9异或门输出“0”,低电平触发U10的6脚,U10 556的5脚输出为“1”, 经U6非门为“0”,使U9-1为“0”,又因开机时同步电路控制U9-2为“0”, 所以其输出为“0”,Q1关断,U7中的三极管也不导通,对保护管没有影响,同时Q2饱和导通使U10 556的2脚为低电平使输出状态保持为高电平不变。
开机后,C31充满电应为高电平,则U11-8为“1”,U11-9为“1” U11-10为“0”,一路使U9的10脚为“1”,高电平给U10的6脚,另一路使Q2截止,C33被充电,T=1.1RC=110S后上升到8V以上,触发U10的2脚(高电平触发端),使其输出5脚翻转为“0”,传给U9的1脚为高电平 “1”,正常时无论DC管合上与否均为低电平“0”所以U9的输出就为高电平“1”,R-S触发器的置“1”端S为“0”,使U4的10脚为“1”,经非门,拉开AC保护管(不过这时已延时了110S,所以加高压后110S如果不加激励(末级无栅流)调制器不工作,这时功率模块将依次断开,这时只有重新落高压再加才能加上)。
开机后,若有一光信号要求合闸(这时在加高压后的110S时间内),则U11的9脚为“0”,10脚为”1“,U9的10脚为“0”使U10 556的5脚输出为高电平,Q1关断,AC处于合闸状态不变。
在正常的工作状态下,光接受器U8输出正常的高电平开关信号,U11输出正好与之相反——即低、高电平开关信号,高电平时Q2导通,C33放电,低电平时Q2截止,C33充电,所以C33处于交替的慢速充电和快速放电的循环过程中,只要正常工作,C33上的电压就充不到8V以上的状态,即是不可能使U10反转而拉开AC管,只有当光传系统损坏或接受头故障,使U8输出保持在高电平,U11的10脚长时间处于低电平,Q2截止,100F电容被充电,当历时110秒后,电容两端电压上升到8V以上,U10输出才翻转为低电平,经非门U6后为高电平,导致失步保护电路动作,才使该级的A C管拉开,处于停用状态, 只有关机修理后才能工作。
因保护管输出正常,开关管也没有击穿、开路现象,控制器认为开关模块工作正常,可以参加循环工作,但由于光缆问题,实际开关并没有工作,这时将产生70/48=1.46KHZ的杂音,如果没有失步保护补充电路,杂音将一直产生,有此电路在110秒以后杂音将消失。
5结语
通过以上分析,可以看出PSM功率开关模块原理并不复杂,但在实际使用过程处理故障时,往往需要理论上的分析和元件实际情况及机器运行状态等多种因素相结合,而且要把理论知识灵活应用,才能准确、快速的对故障进行处理,并维护好设备。
摘要：DF100A PSM发射机的调制级采用了50个完全相同的功率开关模块。其中48个功率开关模块为射频末级提供屏压,其余两个功率开关模块为射频末级提供帘栅压。每个功率开关模块上都附有一个功率开关控制器板,用来控制保护管和开关管。PSM功率开关模块是PSM短波发射机的重要组成部分之一,本文对DF100A发射机功率模块的控制原理进行了详细分析,并结合原理对失步保护的过程进行了说明。
功率开关模块 篇3
BGTB5141 型100KW短波发射机的调制级采用了50 个完全相同的功率开关模块。其中, 48 个功率开关模块为射频末级提供屏压;其余两块功率开关模块为射频末级提供帘栅压。功率开关模块是一个脉冲宽度调制单元, 它具有高达10KHz的开关频率以及向它的负载提供平均2.1KW的功率。这种电源开关可以在小于400ns时间内接通和切断一个700V的电压。由48 组开关串联组合后构成100KW机的固态调制器。高末级功放管的帘栅电源也使用了两个功率开关模块。
功率开关控制器是功率开关模块的一个分部件。功率开关控制器作为调制器控制器和功率开关模块之间的一个接口。功率开关控制器与调制器控制器由光缆进行通讯, 控制着功率开关模块的工作。功率开关控制器对功率开关模块上的两个绝缘栅双基极二极管 (IGBT) 进行驱动, 它可对功率开关模块的内部故障进行检测, 并可将有故障的功率开关模块从调制器的电路中断开。
2 功率开关模块组成和工作原理
2.1 组成
一个功率开关模块由三部分组成, 即①一套三相全波整流器及其滤波器;②主要有一只绝缘门双极管 (IGBT) 组成的电子开关;③当电子开关关断时旁路负载电流、即用于空转的反向二极管 (Backswing Diode) ;④功率开关控制器 (即功率开关控制板) 。
2.2 工作原理
功率开关是一个脉宽调制单元, 它的开关频率能达到10KHz, 并为它的负载提供平均2.1KW的功率。功率开关在上升和下降沿少于400ns时间内提供700V的脉冲。48 个功率开关以串联形式形成一个100 或150KW的固态调制器。
如图1 所示, 功率开关由E1、E2 和E3 接入三相500V (有效值) 电源。RV1、RV2 和RV3 是压敏电阻, 用于在外电变化时对功率开关进行保护。通过使用三组双二极管模块CR2、CR4 和CR6 实现三相全波整流。整流输出的储能是由电容C3 和C4 完成的。电阻R3和R4 作为这两个电容的分压器, DS1 是电容器上电压维持情况的指示器。变压器T1 和T2 都是降压变压器, 为A1 提供两组相互隔离的12V (有效值) 电压。
Q1 是一对绝缘栅双极性晶体管 (IGBT) 模块。两个管子都具有Vce 1000V直流和Ic=50A连续工作的额定值。集电极管脚为3 的那个晶体管称为AC管, 第二个集电极管脚为1 的晶体管称为DC管。两个晶体管的门极是通过R8 和R7 加偏置的, 并且分别由瞬变抑制二极管 (CR9 和CR7) 和箝位二极管 (CR10 和CR8) 进行保护。每一个晶体管的门极都是由电路板A1, 即功率开关控制板进行控制的。在功率开关正常的情况下, AC管向DC管提供700V的电压:并且由DC管控制这700V电压的合断, 以构成本块功率模块的输出脉冲电压。
CR11 是一只反向二极管, 它跨接在功率开关的输出端。这只二极管反向耐压为1000V, 正向电流为50A以及小于100ns恢复时间的额定值。反向二极管使得功率开关串接, 并使调制器的负载电流绕过未接通的功率开关。
功率开关具有对内部故障进行检测, 并且将本级模块从固态调制器电路中移开的能力。如果DC管出现短路或开路故障, 在A1 电路板上的一个相位鉴别器 (检测器) 将会识别出这类故障, 并且将AC管关断。由于将AC管关断了, 这块有毛病的功率开关就从调制器的电路脱开了。这个开关的去除也将被调制器的控制器识别出, 由控制器把这个有故障的开关脱开。如果功率开关在输出端短路了, 那么在E4~E11 之间跨接的那些电阻性的导线两端的电压将升高。这个增加的电压将使A1 板上 (通过R5 和R6) 的一个光电隔离管导通, 由此将关断DC晶体管。如果这个短路现象持续着, 相位检测电路将被触发, 使得这个功率开关从调制器电路中脱开。
电阻R12 和R13 是A1 电路板中的电压/ 频率转换电路中的一部分, R9、R10 和R11 是前面提到的相位检测电路中的一部分。
功率开关控制板, 是前面所述的功率开关的一个分组件。开关控制板是通过光缆与调制器控制器进行连接的。并且控制着功率开关的工作。
功率开关控制板由两个相互隔离的电路构成, 每个电路都有自己单独的供电和接地系统。第一个电路, 称为AC管控制, 用于驱动功率开关中AC管的门极。由于这个电路的地是连在AC管的发射极, 在正常工作期间, 它处于700V电位 (相对于功率开关的地) 。第二个电路, 称为DC管控制, 用于驱动功率开关中的DC管的门极。这个电路的地连在DC管的发射极, 在正常工作期间, 这个地是在0V和700V之间切换的。由此可见, 在功率开关的正常工作期间, 这个相互隔离的电路具有高达700V的电压差。
AC管控制电路是12V〔A〕供电。这个电源包括一个全波整流器 (CR6) 、一个稳压器 (VR2) 、两个电压基准电阻 (R9 和R10) 和三个储能电容 (C1、C2 和C3) 。当电源首先加到功率开关控制电路时, 比较器U2 第5 脚的电压将通过R1、R2 和C4 的作用, 以幂指数形式充电至6V。当这个电压超过稳压二极管 (VR1) 的5.1V电压时, 比较器的输出端变为高电位。这个比较器的输出就驱动与非门组成的RS触发器 (U4) 的“S”置位端。由R4 和C8 组成的RC网络驱动这个锁存式与非门RS触发器的“R”复位端。由于R4 和C8 网络的RC充电时间比R2 和C4 的充电时间慢通过锁存, 将U4 复位, 使其输出为低电平。这将引起U5 输出为高电平, 对功率开关AC管的门极进行驱动。当AC管的门极被驱动后, 该晶体管导通, 使AC管控制电路的地为700V后, 在R11 和R12 的公共接点处的电压, 相对于AC管控制电路的地来说为-3.7V, 相对于功率开关的地为+696.3V。这个电压是由R11 和R12 并联后再和功率开关中的R12 和R13 相串联得到的。这个-3.7V的电压, 连同R12和R11 就设置了电压/ 频率转换器 (U3) 的输出频率。这个频率可由下式确定:
V/F (电压/频率) 转换器U3 的集电极开路输出端, 是通过R8 和光发射管DS1 加到12V电压上。光发射管向调制器控制器传送出关于功率开关供电情况的信息。调制器控制器根据这个信息, 决定出每个功率开关可以给出多少电压, 并且也决定着由于某个功率开关内部故障它是否已被脱开了。如同前面在功率开关中所讨论的, 可以通过将AC管打开而有效地把一个有故障的模块从调制器电路中脱开。AC管是经过将RS与非门触发器 (U4) 置位, 并切断对其门极的驱动而把它打开的。这个与非门RS触发器可以在两种可能的情况下置位。第一种情况发生在当AC管控制电路的供电过低时, 这将使得U2第5 脚的电压下降到低于U2 接有稳压二极管的第6 脚电压, 这将引起比较器输出状态的变化。第二个可能情况发生在当DC管控制电路的相位检测器 〔即开关检测电路〕起动时, 引起U7 的晶体管导通, 并使R13 接地。
DC管控制电路的供电与AC管控制电路不同。12V〔B〕电源包括整流器CR7, 稳压器VR3、电阻R18 和R19以及储能电容C15、C22 和C23。光接收器U8, 用于接收由调制器控制器发来的控制功率开关工作的控制信号。当要接通一个功率开关时, 就有一个光信号传送到U8 上。当U8 接收到这个光信号后, 它的输出端变成低电平, 引起U11 的4 脚为高电平, U11 的第13 脚是功率开关的短路电流检测网络的输出, 在正常情况下是高电平。因此, 当U8 接收到一个光信号后, U11 的第11脚变为低电平, 使功率开关DC管的驱动电路U12 输出高电平, DC管被驱动后, 它就导通了。同时使DC管控制电路得到700V的地电位。
3 常见故障分析
3.1 当模块上的交流指示灯不亮故障
一般是保险或压敏电阻爆, 压敏电阻是半导体器件, 具有齐纳二极管的特性, 当压敏电阻的泄露电流达到一定值时将发热, 又进一步促使泄露电流增大, 形成恶性循环, 最后导致压敏电阻击穿爆裂。交流延时保险爆, 有时是因整流桥质量问题击穿损坏。
交流延时保险爆后, 应拆下功率模块焊下压敏电阻进行摇测, 用1000V摇表摇测500V和750V的压敏电阻, 阻值应分别达到5MΩ 和10MΩ;同时要测量整流桥, 在确定整流桥和压敏电阻都正常后才能换保险, 上机试验。
3.2 交流灯亮而直流指示灯不亮的故障
一般有IGBT击穿, 控制板供电回路中的降压电阻R1、R2, 保险F1、F2, 变压器T1、T2 及控制板损坏, 这些故障较直观, 或用万用表就可以查出来。
3.3 帘栅功率模块控制板的改进
帘栅模块控制板上的集成电路U2 (LM393N) 等元器件, 组成外电不正常的延时保护电路 (见图2) 。U2 的同相输入端 (5 脚) 电压为6VDC, 反相输入端为稳压二极管VR1 (1N571A) 的稳压值5.1VDC, 正常时比较器U2 的7 脚输出高电平。由于帘栅变压器输出电压 (460V) 比调制变压器输出的电压 (510VAC) 低, 其辅助整流器输出的电压也低, 稳压集成电路VR2 (LM317) 输出电压可能低于12VDC, 电压比较器U2 输出就可能翻转为低电平, RS触发器输出高电平, U5 输出低电平, 关断IGBT, 使帘栅模块不工作。
建议将帘栅模块控制板上的电阻R1 改为1.2KΩ 或在R1 两端并联4.7KΩ 的电阻, 也可以将帘栅功率模块上的电源输入端的两只电阻短路, 提高辅助电源变压器初级电压来提高并稳定辅助电源的输出电压性能。
3.4 功率模块引起的短时噪声 (见图2, 3)
功率模块控制原理可简述为:加高压后, 只要功率模块控制板上的电压检测电路 (U2 LM393) 检测到正常供电电压, 保护管 (AC管) 将导通, 由U3 (AD654JN) 组成的压控振荡器产生约37KHz的方波信号, 经DS1 转换成光信号通过光缆送到9 单元, 表示该功率模块正常, 循环调制器也将发出打开该开关管的指令信号;在无过流和接收到闭合开关管 (DC管) 指令后, 开关管将导通, 输出700V的脉冲电压。
如果光缆或光接收出现故障, 光接收U8 将输出固定不变的高电平 (图3 中的S信号) , 它一方面经U11B、U11D和U5 去关断开关管, 另一方面使失步保护补充电路开始延时, 约110 秒后, U10 (556) 的输出经非门变为高电平 (T信号) , 经U9C, 场效应管Q1 等去关断AC保护管。
AC保护管导通时, 压控振荡器的输入端P1-11 得到-3.7V的电压信号, 压控振荡器U3 输出正常的约37KHZ的方波信号。但因光缆或光接收的故障, 将出现开关管该闭合而实际没有闭合的现象, 只有经过110 秒延时后, 由U9C输出高电平, 关断AC保护管, 压控振荡器才停振, 停止向9 单元发送37KHz的信号, 从而停用这一级PSM开关。
在无调制状态下, 模块开关频率约为100KHz, 发射机输出载波功率为100KW时闭合的模块数约为21 块, 参加循环的功率模块为48 块, 所以在这110 秒的延时时间内, 相当于产生了一个频率为100KHz/48≈2.08KHz的附加调制, 调幅度约为700/ (21*700) ≈4.76%。
由以上分析可知, 每次加高压后 (如倒频或因过荷掉高压后重加高压) 都会出现这种现象, 快速解决的办法是将4 单元内开关管直流输出指示灯不亮的模块上的发射光纤取下, 立即停用这一级PSM开关。
摘要：功率开关模块作为PSM发射机调制器的核心器件, 它将主整电压化整为零, 使得PSM发射机调制级既实现晶体管化又属于丁类放大, 效率高, 稳定可靠。本文主要介绍功率开关模块的工作原理和故障分析, 供同行参考。
关键词：功率开关模块,工作原理,故障分析
参考文献
[1]GY/T 179-2001广播电视发射台运行维护规程.
功率开关控制板故障分析 篇4
TBH522型150 k W短波发射机采用PSM技术来获得高末直流阳压和音频调制电压, 使用了50套功率开关模块提供电压, 其中48套功率模块串联输出提供高末阳压, 2套用于提供高末的帘栅压。
每个功率开关模块上都装有一个功率开关控制器板 (简称控制小板) , 控制其控制模块上IGBT的保护管AC和开关管DC, 它与整个PSM调制系统联系是通过2条光缆实现的, 一条光缆用于接收来自PSM控制系统的合或断开关管的指令信号, 一条用于传送反应本功率开关模块工作状态的信号[1]。
控制小板由保护管控制电路、开关管控制电路、短路保护电路、开关管状态检测及故障保护电路、失步保护电路、开关状态及外电检测电路、以及供电回路组成, 实现以下控制功能:1) 接收系统信号并控制模块开关IGBT的AC管和DC管的通、断;2) 向PSM控制系统发出37 k Hz的光信号, 反应模块开关状态;3) 检测模块开关状态和外电变化情况, 出现故障时及时进行保护。
1 开关控制板实际故障分析
1.1 故障实例一
开关控制小板不能正常切换功率模块的开关。
1.1.1 故障查找
测量过供电电源均为正常交流380 V, 无出现跳变情况, 更换控制端A5功率控制板, 无效;对故障模块的光发/光收光缆进行检测, 无异常。更换开关控制小板后, 恢复正常。
1.1.2 原因分析
在功率开关模块正常工作时, AC管是常通的, 把一个700 V电压输出至DC管。该支路如图1所示, 具体工作情况为:
开机后, 本板的供电回路输出+12 V, 一路通过R2和R1, 经过分压后A点电压为6 V, 并加至比较器N7的同相输入端;另一路通过R3和稳压管VR1使B点得到5.1 V电压, 并加至比较器N7的反相输入端。由于UA>UB, 则C点输出高电平“1” (此时由于DC管检测电路正常时输出为高电平, 不影响C点电压) , 经过RS触发器后D点输出低电平“0”, 再经反相器后输出为高电平“1”至AC管栅极, 使AC管导通。
当发生下列情况时, AC管将被切断:
1) 当本小板的供应电压变化较大, 且低至10 V以下时, 此时A点电压下降低于5 V, 即UA<5 V;另一回路由于稳压管VR1的作用, B点仍稳压为5.1 V, 这就造成UA<UB, 则比较器N7输出C点由高电平“1”变为低电平“0”, 经RS触发器后D点输出高电平“1”, 再经反相器输出低电平“0”至AC管栅极, 将AC管断开;
2) 当R1、R2阻值变化较大, 造成A点电压UA<5 V时, 即UA<UB, 此时如上情况所述, 也将AC管断开。
1.1.3 解决方法
更换故障的N7集成块。
1.2 故障实例二
开关控制小板的光纤控制出现故障, 不能正常按工作指令控制功率模块的开关。
1.2.1 故障查找
测量控制端的光发/光收板, 检查光缆上是否因为温度而发生变形, 影响折光度。
1.2.2 原因分析
PSM控制系统根据输入的音频信号变化规律, 负责对48个功率开关模块的开关管DC进行导通或断开的循环控制。该电路中有一个光接收器, 接收光缆传递的由控制系统发出的指令信号, 以控制DC管的导通或断开。见图2:
其工作情况为:
当系统未发出“合”信号时, 此时无光信号输入, 则U8输出A点为高电平“1”, 经与非门后输出B点为“0”, C点为“1”, 则D点为“0”, 即断开DC管;
当系统发出“合”信号时, 此时有光信号输入, 则U8输出A点为“0”, B点为“1”, C点为“0”, 则D点为“1”, 导通DC管。
当光缆出现故障时, 即使系统的其它部分工作正常, 但与该故障光缆对应的开关也将合不上, 将影响总输出电压, 使指标变差。为此, 当经过110 s后检测到某级功率开关一直没有正常工作时, 表示已经超过一个循环通断周期, 则控制系统应该把该级模块断开, 让它处于停用状态。
当电路和光缆正常时, 控制系统发出“合”信号, 即DC管为导通状态A点为“0”, B点为“1”, 此时场效应管Q3导通, 使D点为“0”, 而C点为“0”, 触发定时器D4输出E点为“1”, F点为“0”送至DC保护电路, 对其不产生影响;
当光缆发生故障时, 不论控制系统是否发出合断信号, 则DC合断信号的A点为“1”, B点为“0”, 使场效应管Q3截止, 此时+12 V电源经电阻R34对电容C33充电, 其充电时间T=1.1R C=110 s, 当经过110 s后, 电容C33输出高电平使D点为“1”, 而由于C点为“1”, 触发定时器D4输出E点为“0”, F点为“1”送至DC保护电路, 将AC管断开, 使该级模块处于停用状态。
1.2.3 解决方法
更换功率开关控制板进入的光纤头, 该光纤因为长时间的热能影响发生变形了, 导致光信号无法正常传导。
2 原理总结
日常检修中, 主要根据发射机状态板上的指示灯, 判断对应某号功率模块或控制小板是否正常, 发现问题及时进行更换。由于模块的IGBT被击穿而短路或开路, 也会造成指示灯常亮或常灭。
控制输入电路正常工作时, 发出37 k Hz的光信号;当发生故障时, 其光信号消失, PSM控制系统自动将对应模块断开停用。
工作模块正常时, AC管导通, 输出一个700 V的直流电压, 经过电阻分压, 在R11的压降为:R’=10×1.2/ (10+1.2) =1.07 kΩ, UA=700×1.07/ (200+1.07) =3.7 V, 该电压又与电阻R12、电容C11共同决定压控振荡器N5的输出频率f, 而f=UA/R12·C11·10=37 k Hz, 并通过光缆传给PSM控制系统, 反应该支路工作情况[2]。
综上所述, 以上分析的几种电路状态如下表1所示:
当光缆出现故障时, 即使系统的其它部分工作正常, 但与该故障光缆对应的开关也将合不上, 将影响总输出电压, 使指标变差。为此, 当经过110 s后检测到某级功率开关一直没有正常工作时, 表示已经超过一个循环通断周期, 则控制系统应该把该级模块断开, 让它处于停用状态。
3 常见故障汇总框图
分析完控制小板各支路工作情况后, 将其常见各种故障汇总作如下框图3:
除了以上分析外, 该小板还要检测可能的故障:
小板上的供电回路出现问题, 造成+12 V或+5 V电压输出不稳定, 使元器件无法正常工作, 对电路产生影响。此时应检测供电回路的整流器、稳压管、二极管、电容等, 发现问题及时进行更换。
参考文献
[1]黄晓兵.THB-522型150 k W短波发射机维护手册[M].北京:中国书籍出版社, 2011:148-152.
功率开关模块 篇5
1 汽车电气系统的发展
早期的汽车上根本就没有电气装置。大约在1900年, 随着磁电机的发展并应用到汽车技术上, 才出现了电点火, 继而又出现了感应线圈点火装置。1912年, 研制出照明装置和起动机。1930年, 一种能够根据蓄电池充电状况来控制发电机输出的直流发电机调节器研制成功, 改善了对蓄电池的损坏程度。20世纪60年代初期, 汽车交流发电机出现后, 又研制出不论汽车是在何种行驶状态下都能对蓄电池保持适当充电量的装置。20世纪50年代中期, 由于将汽车电气系统的电压改为12V, 而使汽车上的电气装置安全可靠、效率提高。随着电子信息业的飞速发展, 使得现代汽车的电气系统发展越来越快, 而且越来越完善。
2 汽车电气开关的作用与分类
开关是汽车电气系统中不可缺少的重要部件。开关的作用主要是用来控制汽车的各种电气设备。开关的性能必须安全、可靠、耐用且便于操纵。开关的种类及结构形式种类繁多, 分类方法目前不太统一, 若按照操纵方式可分为手动和电动两类;若按开关的功能特点可分为纯机械多功能手动开关或手、脚、电间接混合控制开关。近年来, 汽车采用的电气开关多为多功能手、脚、电混合控制开关。开关的种类虽然很多, 但对开关使用性能的要求一致的, 即开关必须具有如下共同的性能。
(1) 汽车电气开关必须安全可靠开关是否安全可靠对正常工作来说是至关重要的。比如, 在操纵开关过程中, 不应有对人产生任何伤害的可能性;还应保证不发生由误操作或因开关可靠性而导致的对汽车电气设备的破坏。同时开关本身应具有一定的抗过载能力, 以提高开关的使用寿命及可靠性。
(2) 汽车电气开关的操纵性开关必须便于驾乘人员操纵, 且有一定的机械强度。比如, 由驾驶员操纵的开关必须安装在与驾驶员双手或双脚便于操作的地方:必须由乘车人员来操纵的开关, 要求便于乘车人员操纵, 还要有特殊标记, 以提示乘车人员操作方法, 以避免误操作。
3 电力电子功率开关
感应加热电源技术通过晶闸管、功率晶体管、功率场效应管和绝缘栅双极型晶体管等电力电子功率开关器件, 将供电网络50Hz的工频电源变换成400Hz～200kHz的中高频电源。由于它具有灵活的控制方式、输出功率大、机组效率高、变换运行频率方便等优点, 在工业生产中得到了广泛的应用。电力电子功率开关器件是感应加热电源技术的基础, 是感应加热电源装置的心脏。感应加热电源装置的主功率开关器件决定着系统装置的体积、重量、效率、控制方式、工作性能和系统可靠性。每当一种新型功率开关器件的研发成功, 都会促使诞生新一代的感应加热电源装置。
常用的电力电子功率开关器件有单向晶闸管、可关断晶闸管、大功率晶体管、功率场效应管、绝缘栅双极型晶体管等, 每种功率开关器件又根据不同的工作参数和用途, 分成多种系列和不同型号规格的产品;在实际应用中, 应根据产品的极限参数、工作参数、性能特点、控制方式及附加电路的繁简, 经综合考量后确定所选器件的型号规格。新兴的电力半导体模块是把两个或两个以上的电力电子功率开关器件的芯片按一定的电路连接, 与辅助电路共同封装在一个绝缘树脂外壳内制成。由于功率开关器件的模块化, 使各种电力电子装置的效率、体积、重量、性能、可靠性和价格等技术指标和经济指标得到进一步改善和提高, 因此当前晶闸管模块、大功率晶体管模块、功率场效应管模块、绝缘栅双极型晶体管模块得到蓬勃发展和广泛应用。在晶闸管模块的基础上, 将晶闸管移相触发电路与保护取样传感器电路共同封装为一体, 制成了晶闸管集成智能模块 (ITPM) , 从而使电力电子装置的体积进一步缩小, 可靠性进一步提高, 安装维修更加方便, 使用操作更加简单。国内临淄银河公司已研发出大电流全控型整流逆变、交流电动机软启动、双闭环直流电动机调速等专用晶闸管智能模块。在绝缘栅双极型晶体管模块的基础上, 把绝缘栅双极型晶体管芯片、快速二极管芯片、控制和驱动电路、过压、过流、过热和欠压保护电路及自诊断电路等封装为一体, 制成绝缘栅双极型晶体管智能控制模块 (IPM) 。它为电力电子逆变器高频化、小型化、高性能和高可靠性奠定了器件基础。
绝缘栅双极型晶体管智能控制模块采用标准化的逻辑电平栅控接口, 使与控制、显示、操作板的连接更为方便。绝缘栅双极型晶体管智能控制模块的显著优点是故障状态下的自我保护能力强。因而降低了功率开关器件的损坏几率, 大大提高了整机的稳定性和可靠性, 减少了维修工作量, 增加了无故障工作时间。为了适应微机控制和大容量工业电力变流装置和电动机驱动的要求, 在绝缘栅双极型晶体管智能控制模块的基础上把变流装置的全部硬件集成在同一芯片上, 开发出高集成化、智能化、标准化、适合各种不同应用要求的用户专用功率模块 (ASPM) , 如绝缘栅双极型晶体管逆变专用功率模块就是把逆变装置的整流器、逆变器的绝缘栅双极型晶体管和FWD、制动绝缘栅双极型晶体管及快速二极管集成在一个芯片上, 不再用额外的引线连接, 因而体积小、重量轻、系统成本低、寄生电感小、可靠性更高。
4 结语
开关是汽车电气系统中不可缺少的重要部件。开关的作用主要是用来控制汽车的各种电气设备。开关的性能必须安全、可靠, 耐用且便于操纵。当前, 采用混合封装形式的智能电力电子功率模块 (IPEM) , 在技术性和经济性方面都显示出了强大的优势。新型的电力电子功率开关器件将沿着高频化、智能化、大功率化和高集成模块化的方向快速发展, 也必将在汽车电气系统中起到更稳定更高效的作用。
摘要：汽车的电气系统经过近百年的发展历史, 已经成为现代汽车功能性、可靠性和安全性的必要保证。本文简要介绍了汽车电气系统的发展, 分析了汽车电气开关的分类与作用, 深入探讨了电子功率开关及其在汽车电气系统中的应用。
关键词：汽车,电气系统,电子功率开关
参考文献
[1]汽车用基础电子元器件:传感器、控制器、执行器发展趋势[J].实用汽车技术, 2008 (1) .
[2]陈春, 王友龙.电子功率开关在汽车电气系统中的应用[J].汽车电器, 2010 (8) .
功率开关模块 篇6
关键词：使用流程,操作规程,故障分析故障处理,设备保养,养护措施
1 偏向开关的工作原理
在具有两列以上的水平偶极子天线阵中, 如将天线阵的各列的电流相位逐列改变一个相等的角度, 同时保持电流幅值不变, 天线阵的辐射波束便会发生偏转, 增加这项功能, 一副固定天线就可以在不同时间里用来对不同地区服务, 以提高其使用效率。
在短波天线阵中要取得各列偶极子间电流相位差的方法是利用电磁波在馈线中传输时所产生的相位移。因此要使水平辐射方向图偏转可改变馈给各列偶极子的馈线长度差以获得各列偶极子的电流相位差。
(a) 正向辐射 (b) 偏向辐射
如图1 (a) 由馈点O到两极偶极子的馈线长度相等, 则偶极子A与B电流相位差为0, 这时辐射最大值方向垂直于偶极子平面, 图1 (b) 中馈点O’的位置偏离中心O点的距离为L, 则O’B比O’A长2 L, B列辐射元的电流相位比A列辐射元的电流相位滞后一角度§其值由电流流经长度为2 L的馈线的电流相位差而定, 这时的辐射方向图向右偏转, 在实际中为了改变分馈线的长度差, 需采用一个1*3开关或称偏向开关, 其接法如图2中Sr为偏向开关。
其上有接点a、b及c。a与b与c之间各接一段馈线, 其长度, 是所需的电流相位差决定馈线a.A与c.B的长度相等, 当偏向开关的转动接点在a点时 (即a点为馈电点) 。则分馈线a.A比a.B短, 这两段馈线长度之差为a.b.c.段馈线长度, 这时辐射方向图向右偏转, 相反, 如偏向开关的转动接点接在c点时则辐射方向图向左偏转, 如转动接点在b点时则为主辐射。
偏向开关从实用性, 方向选择等多方面发挥出巨大作用, 因此得到了广范使用。一般的偏向开关为TBP 1×3-500型或TBP 1×5-500型大功率短波天线偏向开关。下面我们和大家共同探讨TBP 1×3-500型大功率短波天线偏向开关。
TBP 1×3-500型偏向开关分为电器控制部分, 偏向开关柜, 及偏向环组成。 (如图3所示)
正常来说电磁波从机房出来后经主馈线分馈线然后上天线。当主馈和分馈之间出现偏向开关时, 情况就有所不同, 当开关不偏向时电磁波经主馈同时是经偏向环一加分馈一和偏向环二加分馈二, 然后经馈线同时到天线振子, 此时分馈线的长度一样, 也就不存在相位差, 而当偏向开关打到右偏或左偏时电磁波就会多流经两个偏向环才上天线, 例如当偏向开关打到右偏电磁波从主馈进入经分馈二流出, 同时通过偏向环二和偏向环一从分馈一流出, 经两条分馈线到达天线振子, 此时两分馈的长度不同, 也就出现了相位差, 电磁波就不会时间到达天线振子, 天线右侧的振子相对比左侧的振子先得电形成天线偏向。
2 偏向开关工作流程及常见故障
2.1 工作流程
一般正常情况偏向开关的偏向环, 微动开关都处在主向位置, 当同一副天线需要对另一个地区服务进行覆盖时, 偏向开关就要进行偏转。首先是机房送出380伏交流电, 使开关马达带动转向器的三转换开关使偏向环向天线需要方向偏转, 同时机房的220伏控制电缆来控制微动开关工作完成偏向开关的偏转。
2.2 常见故障及分析
在偏转过程中偏向环和微动开关到位时机房会收到位置反馈信号, 当没有位置反馈信号时说明偏向环或微动开关没有到位, 形成开路, 这可能是偏向环没有到位, 或者说微动开关的触点出现问题没有形成正常的闭合状态。也有可能接线盒接线端子出现接线错误。这就需要人工手动来操作完成及检查并处理相关问题。
(1) 偏向开关形成开路后, 需手动恢复, 先将偏向开关的手柄下拉并固定, 这样防止突然电机带电转动伤害检修人员, 在旋转手动轮时比较轻松省力, 然后打开手动部分的保护护盖。将手轮安装在电机手动控制器上并固定。用一只手转动手轮根据具体情况, 顺时针或逆时针方向转动手轮。同时用另一只手来控制电机部分与偏向开关之间的联动器使其进入固定轨道槽内。联动器是微动开关接触器与偏向开关内叶片接触器互锁的连接装置, 它们方向一致。继续转动手轮使其按一定的方向旋转使微动开关接触器顺利与微动开关完全接确。可以从上方的透明窗口上观察到, 使微动开关闭合。一般情况要将微动开关接触器打到中间档。也就是所说的主向。偏向开关的叶片同时和主向接触点完全接触。这时上方透明窗口微动开关接触器到位了就不动了, 继续转动手轮因为在控制器内部还有一个微动开关接触器行程比较长还没有到位, 观察这个接触器就要到开关的后上方, 也就是主馈过来方向, 有一个小的透明窗口, 从这个小的透明窗口可以看到接触器, 转动手轮使微动开关接触器与微动开关完全接触。线路导通, 信号传送回机房内。机房信号指示灯亮。
(2) 在恢复后还出现开路那就是各接线端子有问题。检查各接线端子的接线情况, 先从机房查起看看机房和分线柜之间接线的号线, 打开分线柜用万用表去测量380伏交流电, 再检查220伏控制电缆各接线的端及线号是否相对应。之间的电压是否在额定值内, 感应电压的大小是否影响到电缆的正常使用, 如不符合要求马上更换或做好相应处理, 使其达到要求并能正常使用。然后查看分线柜和终端接线盒之间的接线线号是否相同, 之间的电压是否在额定值内。如果是在安装或测试使用后出现问题那就是换频后感应电压影响到电缆的正常使用。
自我台安装偏向开关以来, 在维护过程中我发现偏向开关两边向外延伸上下两根平行的分馈馈管的连接稳定性较差, 受季风影响严重。经过认真分析原因如下:馈管为纯铜材料, 固定分馈跳引线的一端比较重, 馈管用胀塞和顶丝与偏向开关输出端进行固定和连接, 电磁波从主馈通过偏向开关经分馈馈管, 分馈线跳引上分馈线到天线, 但是偏向开关与分馈馈管的连接稳固性较差, 上下两馈管之间很难保持平行, 跳引为铜包钢材料制作而成, 有一定弹性。西北地区属季风性气候, 风多, 风力大, 在风季来临后, 分馈线和跳引在风的作用下来回摆动带动馈管, 长期下去就会使胀塞赛松动, 上下两根平行馈管不平行造成发射机驻波比过大, 严重时可能会使分馈的馈管脱落烧坏偏向开关造成大的停播事故。
为了解决这一问题, 提高两根平行的分馈馈管的稳定度, 在馈管之间加装了支架, 并将支架和基座进行联接。加装支架后, 给馈管一个支撑和限制位置, 使其在外力条件下也能相对地保持位置固定不变, 有效地提高了该部分的抗风能力, 经过一段时间的观察, 收到了良好的效果, 确保我台的设备正常使用和安全播音, 也减少了维护工作中不必要的人力和物力上的浪费。
3 结语