5 kW哈里斯調(diào)頻發(fā)射機(jī)電源系統(tǒng)原理及維修

郭學(xué)敏

（福建省廣播電視傳輸發(fā)射中心，福建 福州350001）

哈里斯（PLATINUM Z5系列）是高效、功能強(qiáng)大的調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)。該機(jī)配置了兩組獨(dú)立的3相電源組件，每個(gè)組件由2個(gè)電源模塊組成。電源組件采用了無(wú)觸點(diǎn)抽頭切換技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是效率高、功率因數(shù)良好、線路諧波系數(shù)低、容易維護(hù)，多個(gè)電源組合的設(shè)計(jì)概念可以防止一個(gè)電源模塊故障造成長(zhǎng)時(shí)間停播。其缺點(diǎn)是體積大、笨重。因此，電源組件固定在帶有滾輪的盤(pán)中，維修時(shí)可以方便拉出。

1 發(fā)射機(jī)電源系統(tǒng)的組成

該機(jī)電源系統(tǒng)由一個(gè)低壓供電系統(tǒng)和功放模塊供電系統(tǒng)組成。低壓供電系統(tǒng)的作用一是控制冷卻風(fēng)機(jī)，二是提供激勵(lì)器電源，三是為功放模塊供電系統(tǒng)提供基礎(chǔ)電源。

圖1 低壓供電系統(tǒng)工作原理圖

功放模塊供電系統(tǒng)由兩組獨(dú)立的3相電源組件即PS1和PS2組成，每個(gè)組件又由2個(gè)電源模塊即TAP1和TAP2組成，電源模塊又由△／Y變壓器、扼流器、濾波電容、可控硅整流板、控制電路等組成。

2 低壓供電系統(tǒng)工作原理

低壓供電系統(tǒng)工作原理圖如圖1所示。

低壓供電系統(tǒng)是由開(kāi)關(guān)CB1和主控接觸器K1、風(fēng)機(jī)接觸器K2及低壓整流板A19組成。

開(kāi)關(guān)CB1是一個(gè)10 A空氣斷路器，220 V電源通過(guò)它送入低壓整流板A19，經(jīng)變壓整流后輸出一組±10 V和兩組±20 V直流電源供給功放模塊供電系統(tǒng)使用。主控接觸器K1受A19板K1控制，當(dāng)按下發(fā)射機(jī)面板開(kāi)機(jī)按鍵時(shí)，CONTACTOR—ON為低電平，A19板K1、K2和主控接觸器K1閉合，此時(shí)電源經(jīng)主控接觸器K1和K2分別輸入到風(fēng)機(jī)、功放模塊供電系統(tǒng)和激勵(lì)器。

3 功放模塊供電系統(tǒng)工作原理

功放模塊供電系統(tǒng)工作原理如圖2所示。

三相電源經(jīng)主控接觸器K1并聯(lián)連接到電源模塊△／Y變壓器的初級(jí)，每個(gè)變壓器有2個(gè)Y型接法的次級(jí)，它們分別連接到各自的整流板A17，其中心線分別經(jīng)扼流器A17的L1－L2和L3－L4匯合、接濾波電容濾波輸出2組52 V直流電壓。

圖2 功放模塊供電系統(tǒng)工作原理

如圖3所示，每個(gè)整流板A17有12個(gè)可控硅。

圖3 整流板示意圖

它們用于整流電壓的檔位切換及其輸出的開(kāi)關(guān)。變壓器的三個(gè)次級(jí)繞組分別有4個(gè)抽頭，經(jīng)熔斷器后分別連接到可控硅的陰極，可控硅的陽(yáng)極全部接地。正常工作時(shí)每個(gè)檔位有一個(gè)可控硅導(dǎo)通接地。電源控制器可以在每個(gè)繞組和確定的時(shí)間打開(kāi)四個(gè)可控硅（SCR）中的任何一個(gè)。在直流（DC）的輸出不夠高時(shí)，PS控制器通過(guò)打開(kāi)不同的可控硅（SCR）改變變壓器的變比，穩(wěn)定直流輸出。

4 故障分析和處理

4．1 電源故障有兩種類(lèi)型

一類(lèi)是有危害的故障，在故障發(fā)生時(shí)由于電源存在的故障不嚴(yán)重，它不會(huì)關(guān)閉發(fā)射機(jī)，而是顯示故障的性質(zhì)和代碼，根據(jù)維修手冊(cè)提供的代碼表可以準(zhǔn)確地找出故障點(diǎn)。另一類(lèi)是無(wú)危害的故障。有危害的故障發(fā)生時(shí)，電源系統(tǒng)控制器會(huì)自動(dòng)關(guān)閉故障電源模塊，發(fā)射功率會(huì)降低，等待人工手動(dòng)處理。復(fù)位這類(lèi)故障的唯一方法是按下前端面板中的“ON”鍵，它將給所有控制器發(fā)送重啟指令。系統(tǒng)將重新啟動(dòng)并恢復(fù)滿功率狀態(tài)，如果故障沒(méi)能解除，電源系統(tǒng)會(huì)再次關(guān)閉故障電源模塊。值得注意的是由于一個(gè)電源控制器控制兩個(gè)電源模塊，其中一個(gè)電源模塊因故障被關(guān)閉時(shí)，另一個(gè)電源模塊仍然照常工作，但因功放的電壓分配會(huì)影響受控制器控制的所有功放功率，因此，發(fā)射機(jī)的輸出功率下降為正常的30%。

4．2 檢查電源故障的流程

通過(guò)顯示屏可以查看到電源故障類(lèi)型。按（STATUS，A ，D ，POWER SUPPLY ，A ），進(jìn)入了POWER SUPPLY 菜 單，屏 幕 顯 示 的 （1）PS1 STAUS和（2）PS2 STAUS分別表示兩個(gè)整流控制器。再按（C和D）進(jìn)入下層菜單，就可以查看到有關(guān)電源整流模塊方面的故障代碼。通過(guò)代碼查找廠方提供的故障代碼對(duì)照表，就可以方便地找出故障點(diǎn)。

例如：PS1－START，它表示該電源組件的軟啟動(dòng)電路故障。這種故障是維護(hù)2故障。它將導(dǎo)致相應(yīng)的電源被關(guān)閉，但不影響其他電源組件正常工作，只是發(fā)射功率下降，因此只要去找軟啟動(dòng)方面的原因。

4．3 維修實(shí)踐

顯示屏顯示故障類(lèi)型為PS2－TAP3，該故障代碼的含義：PS2電源組件，第三個(gè)抽頭的輸出52 V電源次級(jí)繞組有一個(gè)或多個(gè)可控硅或熔斷器整流輸出故障。由于電源控制器會(huì)自動(dòng)切換至其他沒(méi)有故障的抽頭，確保了輸出電源平穩(wěn)，發(fā)射功率不變，故該故障屬于無(wú)危害故障。

維修時(shí)打開(kāi)電源柜前門(mén)，拉出電源機(jī)柜，可以看到PS1和PS2對(duì)應(yīng)的變壓器及其整流板。根據(jù)PS2－TAP3的故障類(lèi)型，對(duì)照故障代碼表找出損壞的可控硅或熔斷器更換之。

值得注意的是功放模塊供電系統(tǒng)故障類(lèi)型可分：控制電路故障和電源組件故障。快速判斷是哪個(gè)部分的故障最簡(jiǎn)便方法是更換電源控制器插件板的連接線，如果是電源組件故障，那么顯示故障類(lèi)型不變。如果是控制電路故障，顯示故障類(lèi)型將會(huì)變化。

［1］ 哈里斯調(diào)頻發(fā)射機(jī)技術(shù)手冊(cè)［Z］．

［2］ 沈錦飛．電源變換應(yīng)用技術(shù)［M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007．