開關(guān)電源在調(diào)頻廣播發(fā)射機中的應(yīng)用
跟著開關(guān)電源技能的不斷老練，其運用領(lǐng)域得到進一步拓展。開關(guān)電源與傳統(tǒng)串聯(lián)接連穩(wěn)壓電源對比，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。另一方面，最新的固態(tài)調(diào)頻播送發(fā)射機對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用完全可以滿意調(diào)頻播送發(fā)射機的需要。當(dāng)前固態(tài)調(diào)頻播送發(fā)射機中的鼓勵器和功率放大器等組件遍及選用開關(guān)電源作為動力支撐。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)射機的動力心臟�？紤]到發(fā)射機房各個設(shè)備之間的電磁兼容，發(fā)射機全體功率，電源的可靠性和平常保護等疑問，開關(guān)電源無疑是固態(tài)調(diào)頻播送發(fā)射機電源的最好挑選。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，進而既減輕了發(fā)射機重量又縮小了體積，便于運送及平常保護。第二：功率更高。包含功率開關(guān)管MOSFET等新器材的運用，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，進步電源體系功率的重要確保。第三：電磁污染更少。發(fā)射機電源內(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，它不但可以改進電源對電網(wǎng)的負(fù)載特性，削減給電網(wǎng)帶來嚴(yán)峻的污染，也可以削減對其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的諧波攪擾。第四：可靠性得到進一步改進。防雷、防感應(yīng)或反擊過電壓的多種保護措施及運用涂有三防漆(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)場合，開關(guān)電源一般采納兩級改換方法。即功率因數(shù)校對(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。假如沒有PFC校對電路，輸入電流會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)校對電路分為有源和無源兩種類型。調(diào)頻播送發(fā)射機的開關(guān)電源大都選用有源功率因數(shù)校對電路，它是由具有有源功率因數(shù)校對的AC/DC改換器和獨立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)動電路、橋式整流、PFC操控器、功率驅(qū)動電路及改換器電路(由功率開關(guān)管MOSFET、儲能電感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后，輸入至慢發(fā)動電路，再經(jīng)延時后全壓加到橋式整流電路，輸出的直流電壓供給給功率場效應(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)動信號，經(jīng)驅(qū)動電路加到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、差錯電壓放大器、電壓對比器及基準(zhǔn)電壓源等單元。經(jīng)過對設(shè)定的高頻率脈寬調(diào)制電流進行均勻處理，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)置電流乘法器對來自差錯電壓放大器的電流進行平方運算可以下降輕載時的AC增益，進而可堅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)信號完成多種保護功能，如峰值電流約束和過壓保護等。DC/DC改換器電路簡化框圖由圖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)動電路構(gòu)成。
由前級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)信號經(jīng)驅(qū)動電路供給的。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)動電流、主動前饋抵償、電流約束、低壓閉鎖、脈沖抑制、高電流驅(qū)動和高達500kHz的開關(guān)頻率等特性。從UC3843內(nèi)部電路剖析，內(nèi)部參閱信號與變壓器次級經(jīng)整流濾波后電壓取樣值在差錯放大器進行處理，處理后的差錯電壓與感應(yīng)電阻構(gòu)成的電壓輸入到PWM對比器中，其輸出與時鐘信號在觸發(fā)電路中進行波形處理，最終輸出頻率與時鐘頻率一致的開關(guān)頻率信號。
實踐運用中有關(guān)疑問的評論
開關(guān)電源在調(diào)頻播送發(fā)射機運用過程中呈現(xiàn)毛病的機會大一些，原因是多方面的。發(fā)射機房的環(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。若想設(shè)備正常作業(yè)，除了把握必備的專業(yè)知識，不斷堆集經(jīng)歷也是必要的。經(jīng)過對開關(guān)電源內(nèi)設(shè)的隸屬保護電路的毛病顯現(xiàn)觀察和剖析通�？梢詫⒚÷式抵磷畹�。開關(guān)電源因為運用大容量的儲能電容器，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關(guān)斷。輸入溝通電壓自身瞬間改變也會致使相同的成果。因此在開關(guān)電源的實踐電路中，常常運用一種負(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，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，這種根本的保護機制在實踐運用中略顯缺乏。假如電源開關(guān)斷開幾秒鐘的時間又從頭閉合，熱敏電阻沒有充沛的時間冷卻，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，因為LT1249芯片還沒加電，無法起到保護效果。這是致使功率開關(guān)管MOSFET擊穿短路損壞的直接原因。這一點在大連年頭強風(fēng)暴雨災(zāi)禍時致使多部調(diào)頻播送發(fā)射機電源毛病中得到證實。
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，然后起到保護電源設(shè)備的效果。
接地線是最根本最簡略的安全措施。發(fā)射機的機柜、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)射機的接地端，發(fā)射機裝置到位后，應(yīng)將本機的接地端(坐落發(fā)射機電源有些的底板上)彎角與機房地可靠地銜接在一起，以避免因為漏電而發(fā)作不幸事情。一起，還需要將電路中需要接地的各點接地，然后確保需要接地的電流及發(fā)射機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)射機取得高質(zhì)量信號傳輸與發(fā)射的重要確保。此外，在設(shè)備的運用過程中，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，進步調(diào)頻播送發(fā)射機保護水平，確保設(shè)備處于正常的作業(yè)狀況。
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