開關(guān)電源在調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用
跟著開關(guān)電源技能的不斷老練，其運(yùn)用領(lǐng)域得到進(jìn)一步拓展。開關(guān)電源與傳統(tǒng)串聯(lián)接連穩(wěn)壓電源對(duì)比，在功率、電磁污染、體積及可靠性等方面都得到了較大的改進(jìn)。另一方面，最新的固態(tài)調(diào)頻播送發(fā)射機(jī)對(duì)電源的需要越來越高，而開關(guān)電源技能的老練，元器材的不斷更新，高可靠性操控芯片的運(yùn)用完全可以滿意調(diào)頻播送發(fā)射機(jī)的需要。當(dāng)前固態(tài)調(diào)頻播送發(fā)射機(jī)中的鼓勵(lì)器和功率放大器等組件遍及選用開關(guān)電源作為動(dòng)力支撐。將來的數(shù)字化操控與辦理關(guān)于開關(guān)電源提出了更高的需要，智能化、數(shù)字化、小體積及高可靠性將是調(diào)頻播送發(fā)射機(jī)開關(guān)電源發(fā)展方向。
開關(guān)電源
電源是全部調(diào)頻播送發(fā)射機(jī)的動(dòng)力心臟�？紤]到發(fā)射機(jī)房各個(gè)設(shè)備之間的電磁兼容，發(fā)射機(jī)全體功率，電源的可靠性和平常保護(hù)等疑問，開關(guān)電源無疑是固態(tài)調(diào)頻播送發(fā)射機(jī)電源的最好挑選。開關(guān)電源的優(yōu)秀特性首要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。第一：體積更小。它可與功率放大器集成裝置。幾百kHz的開關(guān)頻率使得濾波阻抗元件體積縮成最小，進(jìn)而既減輕了發(fā)射機(jī)重量又縮小了體積，便于運(yùn)送及平常保護(hù)。第二：功率更高。包含功率開關(guān)管MOSFET等新器材的運(yùn)用，開關(guān)電源多種電路拓?fù)浣M合的開關(guān)技能是下降損耗，進(jìn)步電源體系功率的重要確保。第三：電磁污染更少。發(fā)射機(jī)電源內(nèi)設(shè)的電磁攪擾(EMI)濾波電路和有關(guān)高尖峰脈沖吸收電路是電源的電流諧波符合需要的重要確保，它不但可以改進(jìn)電源對(duì)電網(wǎng)的負(fù)載特性，削減給電網(wǎng)帶來嚴(yán)峻的污染，也可以削減對(duì)其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的諧波攪擾。第四：可靠性得到進(jìn)一步改進(jìn)。防雷、防感應(yīng)或反擊過電壓的多種保護(hù)措施及運(yùn)用涂有三防漆(防潮、防鹽和防霉)的打印電路板均可將毛病幾率降至最低。
開關(guān)電源運(yùn)用
開關(guān)電源是經(jīng)過以必定頻率接連地操控功率開關(guān)管進(jìn)行通斷操作，以便可以經(jīng)過能量貯存元件(如電感器和電容器)向改換器或負(fù)載供給電量的電源方法。只要經(jīng)過改動(dòng)占空比、開關(guān)頻率或有關(guān)相位，均勻輸出電壓或電流便可得到操控。開關(guān)電源的開關(guān)頻率規(guī)模是從20kHz到幾MHz。關(guān)于電源功率大于90W的作業(yè)場(chǎng)合，開關(guān)電源一般采納兩級(jí)改換方法。即功率因數(shù)校對(duì)(PFC)操控改換器和DC/DC改換器。這兒格外應(yīng)當(dāng)說到是功率因數(shù)校對(duì)電路。它是為了確保輸入電壓和電流同相作業(yè)而設(shè)置的。其成果是功率因數(shù)挨近1，視在功率全部轉(zhuǎn)換為有功功率，因此體系功率得到了改進(jìn)。假如沒有PFC校對(duì)電路，輸入電流會(huì)以窄脈寬高峰值脈沖方法輸入開關(guān)電源致使嚴(yán)峻的諧波攪擾成分。這些諧波組分不只沒有向負(fù)載供給任何能量，而且還致使變壓器和其它設(shè)備發(fā)熱。功率因數(shù)校對(duì)電路分為有源和無源兩種類型。調(diào)頻播送發(fā)射機(jī)的開關(guān)電源大都選用有源功率因數(shù)校對(duì)電路，它是由具有有源功率因數(shù)校對(duì)的AC/DC改換器和獨(dú)立DC/DC改換器兩大有些構(gòu)成。
AC/DC改換器首要包含：EMI濾波器、慢發(fā)動(dòng)電路、橋式整流、PFC操控器、功率驅(qū)動(dòng)電路及改換器電路(由功率開關(guān)管MOSFET、儲(chǔ)能電感L、快速康復(fù)整流二極管和濾波電容等構(gòu)成)，其電路框圖見圖1。
圖1 AD/DC改換器電路
AC輸入經(jīng)過EMI濾波電路濾除差摸和共摸電磁攪擾信號(hào)后，輸入至慢發(fā)動(dòng)電路，再經(jīng)延時(shí)后全壓加到橋式整流電路，輸出的直流電壓供給給功率場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET的漏極。PFC操控器是由8引腳的LT1249功率因數(shù)操控芯片和較少的外圍元件所構(gòu)成的電路。其第8引腳輸出開關(guān)頻率為100kHz的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路加到MOSFET功率開關(guān)管的柵極，MOSFET改換器開端以必定的占空比進(jìn)行通斷作業(yè)，并輸出所需要的直流電壓。凌力爾特公司出產(chǎn)的LT1249集成芯片內(nèi)置振蕩器、電流乘法器、電流放大器、差錯(cuò)電壓放大器、電壓對(duì)比器及基準(zhǔn)電壓源等單元。經(jīng)過對(duì)設(shè)定的高頻率脈寬調(diào)制電流進(jìn)行均勻處理，LT1249可以完成盡可能低的電流失真，而且可以作業(yè)于接連和非接連的作業(yè)形式。另外，內(nèi)置電流乘法器對(duì)來自差錯(cuò)電壓放大器的電流進(jìn)行平方運(yùn)算可以下降輕載時(shí)的AC增益，進(jìn)而可堅(jiān)持較低的電流失真和較高的體系穩(wěn)定性。PFC操控器分別從橋式整流、改換器及它們之間傳感電阻獲取感應(yīng)信號(hào)完成多種保護(hù)功能，如峰值電流約束和過壓保護(hù)等。DC/DC改換器電路簡(jiǎn)化框圖由圖2所示。
圖2 DC/DC改換器電路
它首要由開關(guān)變壓器、MOSFET功率開關(guān)管、整流元件、傳感電路(包含電壓、電流和溫度取樣)、隸屬電源、UC3843PWM操控器及有關(guān)的驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。
由前級(jí)輸入的直流電壓加到并聯(lián)的功率開關(guān)管MOSFET的漏極，其柵極輸入是由UC3843操控芯片內(nèi)設(shè)定頻率開關(guān)信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路供給的。經(jīng)過開關(guān)變壓器升壓后，整流濾波得到所需的直流電壓。UC3843操控芯片是一種電流形式的PWM操控調(diào)整器。它具有優(yōu)化DC/DC改換器、低發(fā)動(dòng)電流、主動(dòng)前饋抵償、電流約束、低壓閉鎖、脈沖抑制、高電流驅(qū)動(dòng)和高達(dá)500kHz的開關(guān)頻率等特性。從UC3843內(nèi)部電路剖析，內(nèi)部參閱信號(hào)與變壓器次級(jí)經(jīng)整流濾波后電壓取樣值在差錯(cuò)放大器進(jìn)行處理，處理后的差錯(cuò)電壓與感應(yīng)電阻構(gòu)成的電壓輸入到PWM對(duì)比器中，其輸出與時(shí)鐘信號(hào)在觸發(fā)電路中進(jìn)行波形處理，最終輸出頻率與時(shí)鐘頻率一致的開關(guān)頻率信號(hào)。
實(shí)踐運(yùn)用中有關(guān)疑問的評(píng)論
開關(guān)電源在調(diào)頻播送發(fā)射機(jī)運(yùn)用過程中呈現(xiàn)毛病的機(jī)會(huì)大一些，原因是多方面的。發(fā)射機(jī)房的環(huán)境因素(如通風(fēng)、溫度及濕度)、電源操控柜防雷疑問、開關(guān)電源自身規(guī)劃和器材疑問、作業(yè)人員誤操作疑問等都是發(fā)作毛病的危險(xiǎn)。若想設(shè)備正常作業(yè)，除了把握必備的專業(yè)知識(shí)，不斷堆集經(jīng)歷也是必要的。經(jīng)過對(duì)開關(guān)電源內(nèi)設(shè)的隸屬保護(hù)電路的毛病顯現(xiàn)觀察和剖析通�？梢詫⒚÷式抵磷畹汀�開關(guān)電源因?yàn)檫\(yùn)用大容量的儲(chǔ)能電容器，在作業(yè)中發(fā)作較大的浪涌電流，使得開關(guān)管在溝通電壓挨近峰值時(shí)關(guān)斷。輸入溝通電壓自身瞬間改變也會(huì)致使相同的成果。因此在開關(guān)電源的實(shí)踐電路中，常常運(yùn)用一種負(fù)溫度特性的熱敏電阻串接在橋式整流塊前。當(dāng)電源開關(guān)閉合時(shí)，熱敏電阻溫度低，呈高阻狀況，浪涌電流得到抑制。跟著電流活動(dòng)熱敏電阻溫度升高，阻值下降至零，輸入電壓全壓參加負(fù)載。但是，這種根本的保護(hù)機(jī)制在實(shí)踐運(yùn)用中略顯缺乏。假如電源開關(guān)斷開幾秒鐘的時(shí)間又從頭閉合，熱敏電阻沒有充沛的時(shí)間冷卻，此刻輸入幅值挨近峰值的溝通電壓，將發(fā)作比正常時(shí)更大的浪涌電流，既便是此電流在感應(yīng)電阻上發(fā)作高于6V的電壓，因?yàn)長T1249芯片還沒加電，無法起到保護(hù)效果。這是致使功率開關(guān)管MOSFET擊穿短路損壞的直接原因。這一點(diǎn)在大連年頭強(qiáng)風(fēng)暴雨災(zāi)禍時(shí)致使多部調(diào)頻播送發(fā)射機(jī)電源毛病中得到證實(shí)。
壓敏電阻并聯(lián)在溝通電路輸入的兩端相同可以吸收電浪涌。在環(huán)境溫度不變的條件下，壓敏電阻阻值隨施加的電壓增加而急劇減小。因此，它對(duì)吸收浪涌有優(yōu)勝的成效。為了避免開合功放電源致使的浪涌電壓，選用壓敏電阻接在電源線相間，然后起到保護(hù)電源設(shè)備的效果。
接地線是最根本最簡(jiǎn)略的安全措施。發(fā)射機(jī)的機(jī)柜、功放盒外殼、電源外殼、面板及門等均已相互銜接，并銜接到發(fā)射機(jī)的接地端，發(fā)射機(jī)裝置到位后，應(yīng)將本機(jī)的接地端(坐落發(fā)射機(jī)電源有些的底板上)彎角與機(jī)房地可靠地銜接在一起，以避免因?yàn)槁╇姸l(fā)作不幸事情。一起，還需要將電路中需要接地的各點(diǎn)接地，然后確保需要接地的電流及發(fā)射機(jī)走漏的高頻電流能順暢流入大地。
結(jié)語
雖然開關(guān)電源有多種電路拓?fù)浣M合，因負(fù)載類型、功率需要、操控方法等不一樣場(chǎng)合，有不一樣的挑選，但開關(guān)電源中的PFC操控單元和PWM操控單元是中心，是調(diào)頻播送發(fā)射機(jī)取得高質(zhì)量信號(hào)傳輸與發(fā)射的重要確保。此外，在設(shè)備的運(yùn)用過程中，應(yīng)當(dāng)充沛了解設(shè)備作業(yè)狀況和毛病表象，不斷地堆集經(jīng)歷教訓(xùn)，這樣有利于把握開關(guān)電源的毛病特色，進(jìn)步調(diào)頻播送發(fā)射機(jī)保護(hù)水平，確保設(shè)備處于正常的作業(yè)狀況。
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