賀 墻
(作者單位:新疆新聞出版廣電局節傳中心635臺)
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大功率MOS場效應管在中波發射機中的應用
賀墻
(作者單位:新疆新聞出版廣電局節傳中心635臺)
摘 要:科學技術的飛速發展,使全固態廣播發射機技術水平快速提高,該項技術也被逐步推廣和廣泛應用,這也使傳統式電子管調制功放電路被大功率MOS場強效應管功放所替代。廣播發射機大都處于高功率大電流狀態下工作,這對其功放模塊的損壞很大,同時也要求相應的技術人員全面掌握各種大功率MOS場效應管的功放原理及其使用方式。
關鍵詞:大功率MOS場效應;中波發射機;功放
全固態中波發射機是使用全固態化技術來實現中波發射機的優勢,大功率場效應管促進了該項技術的發展。大功率MOS場效應管屬于金屬氧化物所合成的半導體成效應晶體管,主要是在全固態中波發射機中應用和實現的,借助自身優勢確保射頻功率放大器處于運行狀態,這樣可充分提升中波發射機的工作效率;并且,可利用射頻發射機射頻功率放大器低電壓工作的具體運行特征,確保設備的工作狀態安全穩定,降低設備運行中出現問題的頻率,合理控制設備運行維護所需成本。本文分析了大功率MOS場效應管在中波發射機中的應用,以促進全固態中波發射機的快速發展。
中波發射機功放模塊所采用的場效應管大都是IRF250和IRF350,這兩類場效應管均是N溝道增強型MOS管。MOS管是采用P型硅片來作襯底,該硅片摻雜濃度較低,其襯底可進行擴散,從而形成兩個高摻雜N型區以及兩個極;并且,在P型硅表面制作二氧化硅,使其形成絕緣層,同時給二氧化硅表面添加金屬鋁,這樣可形成柵極。這種場效應管所形成的柵極、源極、漏極等均是絕緣的,這也就是所謂的絕緣柵場效應管。
2.1 大功率場效應管于10 kW PDM中波發射機中的功放調制
10 kW PDM中波發射機中存在16路功放,這些功放全是相同的,如果其間有一路或幾路功放被損,但剩下的功放會繼續工作。這種功放都是以橋式丁類放大電路而實現,這時其場效應管開關則處于工作狀態。其間如果有4只開關電壓受到影響,同時高頻率電壓是處于正半周,這時某些開關會閉合以及開路,如果處于負半周時則是呈相反狀態。其所輸出的矩形波經過次級而接,再通過濾波,其相關串聯的諧振會呈現于工作頻率上,這表明電壓接近于正弦波。通常電路中橋式各臂間是將2只IRF 250并聯,功放是用8只管子而實現。
2.2 大功率場效應管于10 kW DAM中波發射機中的功放調制
此類應用是與IRF 250 類似的,DAM中波發射機功放為4個N溝道功率MOS場效應管而實現,是采用電橋形式而實現的連接,這種工作方式是丁類開關放大。其間兩組推挽放大器會產生方波,其相位差是180°,通過變壓器后的波峰峰值為供電電壓的2倍。發射機工作會產生調制編碼板,同時也會出現相應的控制信號,這種信號是以音頻來調制的信號幅度,這樣可合理控制功率放大器的開通數量,相應的射頻輸出功率會因信號的變化而產生一定的變化,從而有效的進行調幅。
不管是PDM或者是DAM中波發射機,它們的場效應管大都是被擊穿而短路,這時所應用的萬用表測量連接的保險管被損壞,這時被損壞的場效應管之間會產生電阻,這些電阻值應該是零。其一,應使用吸錫器取下場效應管,再結合電烙鐵來清除焊錫,通常電路板的覆銅極細,這也說明該項工作要非常小心,其所使用的電烙鐵不可大于30 W。之后,再取下其中的散熱片及場效應管,再連接相應的螺絲,以此進行固定,場效應管大都是粘在絕緣片上,要盡可能小心的把場效應管取下來,不能損壞了絕緣片,同時裝上新的場效應管,再用螺絲將其固定并焊管腳,所使用的電烙鐵應可接地,并剪去多余的管腳,這時可換掉已經損壞的保險管。
IRF250與IRF350的外觀相同,所以應注意在更換之前要嚴格核對其型號。通常IRF250參數是400 V、14 A,其IRF350參數是200 V、30 A,其間工作電壓及其電流均不同,更換錯誤時則管子會被即可燒毀。
國家科學技術水平的提升,使中波發射機技術快速發展。電子管中波發射機已經全部被大功率MOS場效應管所替代,MOS管特性優越,可確保射頻功率放大器工作開關狀態良好,這樣也能有效提升整機工作效率,以便改善其技術性能,可確保設備安全穩定的運行。本文分析了大功率MOS場效應管再中波發射機中的應用,并探討了大功率CMOS場效應管的應用及其維護,以確保中波發射機安全運行。
參考文獻:
[1]雷珍琳,史中海,裴志軍,等.平面柵功率MOS場效應晶體管結構研究進展[J].天津職業技術師范大學報,2012,22(4).
[2]孟麗婭,劉澤東,胡大江,等.Dog Bone柵型MOS場效應晶體管的等效寬長比計算[J].重慶大學學報,2013,36(6).
[3]曾憲斌.更換發射機射頻MOS功放管的教訓[J].黑龍江科技信息,2010(10).
[4]任林,楊振,龐代亮.大功率MOS功放管在全固態電視發射機中的應用[J].衛星電視與寬帶多媒體,2010(16).