500k W短波發射機燈絲調壓器簡介

李 媛

（國家新聞出版廣電總局五九四臺，陜西 咸陽712008）

0 引言

TSW2500型500kW短波發射機射頻末級使用的高末TH576電子管，價格非常昂貴，因此對電子管的維護就顯得尤為重要。在經濟、穩定的前提條件是在設計上盡可能少用電子管，電子管僅用于半導體器件不可替代的地方或考慮到經濟性，僅驅動級和末級各用一個電子管。TSW2500型500kW短波發射機電子管燈絲電壓是經由三相交流調節器緩慢地上升，這是為防止電子管陰極瞬態加載帶來的機械應力。由于大型電子管才需要燈絲調壓器，所以這里重點介紹發射機的升燈絲控制系統如何控制高末TH576電子管燈絲加熱。

1 高末TH576電子管升燈絲系統工作原理

TSW2500型500kW短波發射機的MDW700型燈絲調壓器很具有特色，使用由德國AEG公司生產半導體閘流管控制的調壓器，該調壓器的體積非常小，顏色是黑色，我們把它稱為黑匣子（AEG）。下面我們所稱黑匣子或AEG均指燈絲調壓器。TH576電子管的陰極是用直流電源加熱的。燈絲變壓器和后面的六脈動整流器的供電，是由發射機內部230 V/400 V電源經過一個三相交流電壓控制器（黑匣子）提供的，燈絲電壓是分擋緩慢地增加，燈絲變壓器后面的整流器是水冷的6脈動橋式整流，輸出沒有濾波。工作原理是按照相位控制的原則，每相有2個可控硅反向并聯連接，作為控制閥門。黑匣子的電壓輸出受到發射機的中央控制系統的控制。

燈絲調壓器在通電時自動進行初始化，當發射機開啟時，按下“AUX”升燈絲電壓，這時候中央控制系統（ECAM）發出指令電源輸入黑匣子，但黑匣子并沒有輸出電壓至燈絲變壓器，這是線性成比例對應關系，黑匣子是用這種方法來達到調壓目的。如果黑匣子發生故障中斷，隨后這個連鎖中斷信號送入發射機控制系統，相應的關機程序也啟動。

通過上面介紹發射機的中央控制系統與黑匣子控制原理，我們會發現控制燈絲電壓是緩慢地增加變得非常簡單，末級電子管的燈絲按照規定（軟件設定）的原則（下面的曲線）由發射機中央控制系統進行開關。

圖1 末級電子管燈絲工作曲線

為了保持電子管的機械應力最小，電子管的燈絲加熱不能完全關斷，黑燈絲加熱陰極的程度應達到電子管沒有退化發生。 這個功能是在控制狀態AUX下獲得，因此，發射機通常應關至AUX而不是OFF。當黑燈絲有效時，水冷系統在減少流量的情況下工作。

2 燈絲調壓器的更換

2.1 條件

(1)安全措施：與中控機房聯系，斷開發射機與天線的連接，將操作模式切換到“Local”，發射機降至“OFF”狀態，斷高壓柜，拉機保，掛本人安全名牌及安全警示牌，斷開綜合機箱內燈絲總開關FS20和控制電源總開關FS30，掛本人安全名牌。

(2)人數：2人

(3)工具：中號一字、十字螺絲刀

(4)儀器儀表：萬用表、大口徑鉗形電流表

(5)器件材料：標簽紙

(6)操作時長：1小時

(7)注意事項

在更換前記錄ECAM（ECOS2）主菜單Main Settings中的Red Heating和Black Heating的數值，記錄當前發射機的燈絲電壓和燈絲電流（使用大口徑鉗形電流表測量燈絲電流）；更換完后，清點工具，恢復接線，摘除通地鉤。

2.2 程序

(1)將A216的輸入輸出線用標簽標記好每根線對應的位置后，用十字螺絲刀松動螺絲，將輸入輸出線拔出（注意：拆卸電源線前必須驗電，確認無電壓，同時明確標識每根線的對應位置，防止恢復時接錯線）。

(2)拔掉左側有接線的三個端子排。

(3)用一字螺絲刀卸掉黑匣子上方的固定螺絲，松動下方螺絲，將A216向上托出。

(4)在下機A216上把標簽貼好，標簽內容包括下機日期、發射機號、Red Heating和Black Heating的數值。

(5)將要更換的A216上機，擰緊螺絲固定。

(6)對應插回步驟(1)、(2)拔掉的線和端子排（三相電源線一定要擰緊）。

(7)由負責人檢查連線正確、緊固后打開FS20和FS30開關。

(8)初始化完成后，核對調壓器內部的參數值，尤其是未經上機測試過的調壓器。（注意：調壓器內錯誤的參數配置將導致不能升燈絲或無法按設計要求升燈絲，將影響電子管壽命甚至直接損壞電子管）

(9)在Limite Setting界面上將高前和高末電子管的燈絲電壓高低端門限值適當放寬，即將VfilV1min、VfilV2min值減小，VfilV1max、VfilV2max值增大，以防止由于Red Heating值設置不合適而導致燈絲電壓越限保護。

(10)按“AUX”開機開始升燈絲，調整Black Heating的數值，使高末管黑燈絲電壓為5.6V左右，用鉗形電流表測量燈絲電流和燈絲調壓器輸出電源線電流（約為16A）。

(11)燈絲延時完成后，按“FIL”升紅燈絲，等燈絲電壓不再升高時，看高末燈絲電壓是否在17.4—17.6V之間，若沒有，適當調整Red Heating的數值，使高末燈絲電壓滿足要求，記錄此時Red Heating值。用鉗形電流表測量燈絲電流（約880A）和燈絲調壓器輸出電源線電流（約為35A）。

(12)在Limite Setting界面上將高前和高末電子管的燈絲電壓高低端門限值恢復到修改前的正常保護值。

(13)測試完成后恢復發射機，準備試機。

3 燈絲調壓器的設置

前面板用來設置和操作控制器，如圖2，面板上共有6個按鍵和一個顯示屏，下面分別介紹按鍵的作用：

圖2 燈絲調壓器控制面板

I和O：分別是控制器的開、關按鍵。

F：返回上級菜單

P：進入設置菜單/選擇菜單/確定輸入，長按P鍵5秒可以從菜單返回正常顯示。

方向鍵：上、下方向鍵可以用來選擇參數編碼或者調節參數的具體值。當用來調節參數值時，短按方向鍵則以1為單位增或減，長按方向鍵則以10為單位增減。 LED屏顯示平時在正常的工作狀態下，屏幕上顯示“RUN”，當在調節設置的狀態下，屏幕上會顯示參數的編號或參數值，通常進行調節的時候，在退出調節模式100秒后，數據會進行保存。

4 結束語

本文針對發射機射頻末級電子管燈絲工作原理和方式進行了簡要說明，然后引入燈絲調壓器,從日常維護更換及設置作了簡要說明,能夠更清楚的了解發射機射頻末級的工作運行狀態。在日常維護中電子管是非常貴重的元器件,因此如何使元器件壽命最大化有著十分重大的意義,而燈絲又是電子管的重要組成部分,因此日常對燈絲調壓器的維護是十分重要的。