劉中華，陳 建

（廣東省廣播電視技術中心，廣州 213161）

GME1124B型UHF-20kW電視發射機冷卻系統改造和使用情況

劉中華，陳 建

（廣東省廣播電視技術中心，廣州 213161）

本文介紹了GME1124B型UHF電視發射機的系統結構，功放PA 551S的溫度保護告警原因分析和故障維修方法，通過對整機冷卻系統的合理性改造和優化風機啟動運行組合，使發射機運行更穩定可靠。

PAX OVERHEAT！；PA551S；熱繼電器；溫度保護；軟啟動

1 引言

GME1124B型UHF電視發射機是北京某公司自主研制的大功率全固態電視發射設備，額定輸出功率20kW，采用LDMOS全固態技術。整體結構上看可分為五部分：前級柜、電源柜、PA柜1#、PA柜2#及機柜外部設備，包含20kW合成器、濾波器、吸收負載及風機等。

前級柜中的激勵箱、電源柜中的電源模塊均自帶散熱系統，PA柜1#和PA柜2#兩個機柜的48個550W功放的散熱，由9kW的空調風機統一提供，通過風道進入到兩個機柜的后頂部進行分風，進入機柜通過功放后從前頂部分導出熱風，兩個機柜的導出熱風合在一起經過風道引向室外。如圖1所示。

圖1 GME1124B示意圖

整個發射機的運行程序是先風機運行，正常后啟動開關電源，給所有功放加電，然后上激勵器電源，按照主控自動輸出在設定功率。

2 GME1124B故障及維修

GME1124B型UH F電視發射機滿功率播出20kW，單一集中供風散熱是整個運行系統的基礎平臺，沒有這個平臺就不能運行整個系統。為此考慮到播出的安全要求，增加過風機的備份，隨著使用時間的增長，發現功放PA 551S的溫度保護功能最常在夏天出現告警，主要體現在最下面一排的功放上，而且是環境溫度較高時出現；冬天環境溫度較低時沒有出現此類故障告警。主控單元LCD顯示PAX OVERHEAT！對應功放出現紅燈告警，輸出功率立即減半，如過熱撤消，功率將小幅度逐漸上調，調整周期為2分鐘。

故障分析：熱繼電器損壞、功放的功率不能輸入到合成器或整機冷卻系統出現故障，造成過熱繼電器啟動，功放保護。

維修方法：

⊙ 檢查風機和風道的運行情況：風機轉速減慢或風機反轉造成風壓減小。風機進風口收到灰塵的堵塞或風機房的進風量不夠等原因，也會造成過熱保護。

⊙ 功放中過熱繼電器參數發生變化，在溫度沒有達到設計溫度（設計溫度68度保護），提前發出過熱信號，造成功放保護。

⊙ 功放中合成器損壞，功放管的功率不能通過電橋進行功率合成，造成散熱器溫度升高，出現過熱保護。

⊙ 合成器輸入口反射比較大，功放的輸出功率不能通過合成器進行功率合成，造成功放溫度升高。

⊙ 散熱器外表面的灰塵太多，影響散熱效果，造成功放過熱保護。

⊙ 如功放前面板的overheat指示燈不亮，主控單元顯示功放過熱保護，一般為軟件出現問題。按照這個流程檢修和維護設備后，該故障仍周期性出現。

從整機系統結構圖中，可以發現整機的系統冷卻風（9kW風機提供），是從機箱頂部進入，穿過功放后匯流到前面出風，最下面一排的出風受到上面三排風的阻擋，散熱效果較差，工作時間長后（特別是夏天午后，氣溫高）功放散熱達不到設計效果。當散熱器上的溫度高于70度時，該功放被保護無功率輸出，同時就出現了“PAX OVERHEAT！”告警，反復的出現告警，嚴重影響正常播出，甚至達不到播出的要求。

圖2 9kW風機風道圖

圖3 1kW×8風機結構圖

根據功放箱的結構特點，結合出現溫度告警均為最下一層功放比教多的故障現象，提出對冷卻風進行改造的設想：

⊙ 散熱導風翼的方向是水平排列，風只能從水平穿過。設想：如果風是從功放后面直接向前面吹，散熱效果會比現在好。

⊙ 根據熱風特性是向上流動的，前面排風匯流輸出熱風后，再增加一級排氣扇，加強出風。

⊙ 進風在房內增加冷氣，夏天環境溫度高時可增加散熱效果；風機可由多個組成，根據季節可調整運行個數，達到最大的利用效果（冬天時氣溫低，可減少運行個數，夏天可全部開啟）。

⊙ 9kW風機全壓啟動電流大，噪聲和震動聲很大。設想：風機啟動改為分級啟動，低速啟動，高速運行。

匯總系統特性和廠家協商后，冷卻系統做如下更改：

⊙ 每一層6個功放共用一個風機，機架后面直接向功放吹風，出風不變，一個功放柜總共4層功放，兩個功放柜共用8個風機。

⊙ 使用軟啟動控制風機啟動和運行，實現小電流低速啟動風機，高速額定功率運行時最大風力符合散熱要求，使用風機8個，每個1kW的軸流風機。

⊙ 利用室內空調兩部（在機架后面），使進風較環境溫度低（夏天時開啟）；機房出風口增加排氣扇，加強熱風外排。

圖4 風機1kW×8控制原理圖

電控原理說明：

（1）風機由1kW×8組成，小于原9kW風機，因此原電機保護電路LR97D25沒有改動。

（2）軟啟動箱增加延時自啟動電路，實現開機3秒后風機啟動（軟啟動電路啟動需要時間），風機正常運行（全速）后，風機正常聯鎖串接回原控制電路中的XB3中，實現對下級繼電器（功放電源加電）的正常控制。

圖5 軟啟動延時自啟控制

圖6

圖7

（3）風機交流接觸器JC2按程序啟動后，三相電源通過過載繼電器JC4（風機過熱保護）和電子過流繼電器LR97D（電動機保護）。

（4）三相電源進入軟啟動箱，軟啟動控制器得電，延時繼電器上電后，自動延時3秒送出“啟動”信號，軟啟動器控制風機低速啟動，逐步提高風機運轉到額定功率，全速運行正常后旁路繼電器吸合；

（5）風機全速運行并通過輔助接點將來自JC2 的220V控制信號XB3送到主交流接觸器JCIA的控制端，使JCIA閉合。主交流接觸器JCIA用于整機總電源的通斷，在它閉合時功放開關電源有+32V輸出，激勵器開始工作。

3 結束語

整個冷卻系統在2016年3月改造完成并投入使用：每一個風機都有過濾風網，方便清潔和維護；每一個風機都安裝有保護和檢修開關，方便檢修和卻換風機使用個數；在實際使用時一個功放柜運行兩個風機就可以達到散熱要求，風機可以相互備份使用；今年夏天沒有出現過溫度保護告警現象，達到了設計的預期要求和目的，整機系統運行良好。■

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2017.04.013

TN 948.5

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1672-7274（2017）04-0043-03