DAM-10kW中波發射機B-電源電路分析

夏進華

摘 要 因中央廣播電視村村通項目的支持和科技的發展，湖北省新聞出版廣電局麻城中波轉播臺淘汰原有的發射機，采用了先進的全固態數字調幅發射機。當前，DAM-10kW發射機已是湖北省新聞出版廣電局麻城中波轉播臺發射機的主要類型之一。通過分析DAM-10kW發射機B-電源的工作原理和功能，闡述了B-電源在功率放大器模塊開關響應時間一致性方面的重要作用。

關鍵詞 DAM發射機；B-電源功能；電源電路

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2019）234-0070-02

B-電源在DAM-10kW發射機中作用顯著，不僅為所有功率的放大器模塊提供電壓，還通過改變功率放大器模塊開關的響應時間降低了發射機的噪聲輸出，確保功率放大器模塊隨時保持一致。如果B-電源設置不正確，一組功率放大器模塊將打開一段時間。它的導通時間比相鄰模塊的關閉時間短，導致發射機輸出網絡的線路圖出現尖峰值。音頻調制的B-功率可以避免這種現象，保障每組功率放大器模塊開關響應時間始終保持一致。

1 B-電源的功能

中波發射機的B-電源需調制后能為調制板提供負偏置電壓。通過調節B-電壓，可以最小化控制放大器模塊的ON/OFF引起的噪聲輸出。功率放大器的開/關時間由功率放大器模塊的負載決定，即導電模塊的總數減少時發射機工作。在低功率水平下，僅打開幾個功率放大器模塊，且其負載量都是零。當放大器的模塊都打開時，打開或關閉模塊的數量對每個模塊的負載量無影響。B-電壓必須處于正峰值，當發射機瞬時輸出的速度慢慢下降到幾乎為零時，UT變高（更多模塊打開）。因此，B-電壓必須是非線性的。

2 B-電源電路原理分析

發射機B-電源主要由音頻+DC輸入電路、穩壓電路及輸出保護電路組成，核心部件是N3集成電路（UC3834型）。這種集成電路是一種有效的線性穩壓電路，內部有一個誤差放大器，可以通過比較輸出電壓和參考電壓實現輸出電壓的自調節。當電源電壓上升時，穩壓的輸出電流減小，輸入到V5基極的電流減小，輸出電壓減小。當電源電壓下降時，V5基極的電流增加，輸出電壓上升。當外部電壓或負載在一定范圍內變化時，確保輸出電壓保持恒定。

2.1 線性電路DAM-10 kW發射機中的B-電源

在線性電路DAM-10kW發射機中提供的B-電源可以為循環調制編碼板提供負偏置電壓，而發射機音頻的傳輸和功率會影響這個電壓。當控制功率放大器模塊的開關時，調整B-電源電壓會產生一定的噪聲，但這種噪音可以降到最低限度。功率放大器模塊中存在的負載決定開關時間。換言之，當發射機工作時，將打開多個模塊，模塊總數決定功率放大器的切換時間。低功率情況下，僅打開幾個“大步”，負載將變化很大，且所需的切換時間將相應改變。打開更多模塊時，將打開或關閉其他模塊。當DAM-10kW中波發射機的瞬時輸出迅速變化時，正峰值的變化相對比較緩慢。因此，需要根據“音頻+DC”的采樣信號改變B-電壓。在輸入“音頻+DC”和N3的參考電壓前，有一個非線性電路使音頻輸入失去原有的保真度。在10kW輸出功率和100%幅度下進行調整與控制時，B-電壓在-2V～-6V之間（-6～-2V）隨輸出功率的變化而變化。當B-電壓的輸出功率為1kW時，調制B-電壓在100%負峰值-2 V至100%正峰值-3.5 V的范圍內變化。

2.2 直流穩壓電源為B-電源穩壓器的電路

如果直流穩壓電源作為B-電源的穩壓器，可使用UC3834集成電路。中波發射機B-電源的輸出電壓一般與輸出電壓采樣分頻器中B-電源的穩壓器的調節電阻R38的位置有關。由VD12、“極限調節”電位器R39、VD10、VD6、VD7、電阻器R21-R24組成的非線性電路將音頻采樣信號從模擬輸入板傳輸到UC3834。VD7和R24在中波發射機B-電源中有十分重要的作用，可以為中波發射機的B-電源提供-1.22V的參考電壓。同時，VD6可以用于防止在試驗中產生意外的參考電壓。當（音頻+DC）輸入信號變小至為零時，峰值會隨著負峰值的調制的變化而變化。如果輸入電壓發生改變，則N3到N9引腳的參考電壓比基本改變。隨著（音頻+DC）輸入變大時，電波逐漸不利于試驗進行，且輸入變為N3-9引腳的參考電壓和B-功率輸出電壓，變化的調制也越來越小。補償網絡為R37和C11，通過N3-14/15引腳連接到V端。“故障延遲”時間由電容器C10從引腳11到未調節輸入確定。二極管VD8連接到外部晶體管所在的位置即V5兩端。這個時間，二極管齊納為VD9提供相應的鉗位，用于調節模塊故障。電容器C14和C15是瞬態電流旁路電容器。

2.3 UC3834集成電路的穩壓器模塊的作用

UC3834集成電路的穩壓器模塊的作用是影響B-電源的穩壓器，集成電路的外部晶體管可改善電流驅動力[ 2 ]。中波發射機的B-電源中引入非線性電路，即可通過預失真音頻輸入避免輸出電路中的失真。當輸出功率為10kW且效率達到100%時，瞬時調制B-電壓將在-2V～-6V之間變化。當負峰值被100%調制且正峰值被完全調整和控制時，瞬時電壓的最大值約為-2V，瞬時電壓的最小值約為-6V。當中波發射器的B-電源的功率較低時，電壓的變化范圍變小。當輸出功率為10kW時，調制的B-電壓變化范圍為100%負峰值-6V至正峰值-3.5V。

2.4 B-電源的故障報警電路

1）UC3834內部邏輯出現問題。在UC3834內部邏輯出現問題的條件下，故障監控的電路可發出信號。如果內部出現問題和故障，用于故障監控的電路會被激活，同時故障報警電路發出警示。在負電壓的電路中，當“故障報警”的輸出裝置沒有工作時，集電極打開；但當容差條件被超過時，引腳10顯示低電平。當故障延遲電容器在C10處接地時，在發生瞬時過電壓或欠電壓情況下，電源電路會給出一個延遲，以防止“故障報警”。內部故障邏輯電路由外部穩壓電路對直流穩壓電源進行補償。這種操作避免歧管受損和欠壓輸出引起的故障警報。

2）電源故障檢測電路。B-源故障檢測電路由一個“窗口比較器”組成，即四電壓比較器LM339[ 3 ]。中波發射機的B-電源的用于故障監控的電路的輸入端是一個具有電阻R92和R93的分壓器。故障檢測電路的輸出在機器工作正常時為1，在檢測到故障時為0。B-故障檢測電路的采樣信號來自DC穩壓電源A30，上閾值應從上閾值調節器調節到+1.25V，下閾值應從下閾值調節器調節到+0.25V，直流檢測后的采樣電壓為+0.4～+1.2V。在這些設備都正常且具體操作都正確的情況下，故障檢測電路的輸出為高電平“1”和低電平“0”，測試結果被發送到控制板。

3）故障現象。故障現象包括3種，分別為電源不被調制、B-電源的調制未正確調整和直流穩壓電源A30上沒有音頻+流信號。第一種，電源不被調制。通常，輸出B-電壓隨R38或R39的調整而變化。R38或R39在零功率輸出時為-2V，在10kW輸出時為-6V。因此，需要通過R38，R39和兩個模擬輸入板調整“音頻+DC”輸入電路的組合。如果這些設備出現問題，則無法調整B-電源或輸出不正常。第二種，B-電源的調制未正確調整。重新調整模擬輸入板的數值為A35，調節電位器R84，可以改善B-電源的負峰值；調節輸出電壓調節電位器R85，可改善B-電源的直流電壓。第三種，直流穩壓電源A30上無音頻+流信號。

3 作用分析

DAM-10kW發射機功率放大器模塊的數量、順序都被打開，該序列通過調制編碼板來控制。在每個電源故障模塊中，由橋的兩個半部和兩個半部中的三極管控制電路。當控制電壓為負時，功率放大器模塊將接通。當發射機處于高峰值時，將有更多的開放模塊，負載更重；當發射機處于低幅度負峰值周期時，模塊將打開較少，負載更輕。當功率放大器的模塊被接通時，使用B-電源作為偏置電壓并且使用由音調信號調制的負電源，則電壓值將隨音調信號改變。當DAM-10kW中波發射機執行完全的正峰值調制時，將打開36個功率放大器模塊。在10kW載波且沒有聲音的情況下，將會打開18個功率放大器模塊。因此，當功率相對較低時，大梯形模塊相對較小，并且所有功率放大器模塊的承載量較輕。添加模塊后，負載和模塊的負載電流將增加，開關的響應時間也相應改變。當功率很高時，模塊負載緩慢變化，模塊的開啟和關閉響應時間將不影響負載電流。結合功率開關控制信號及功率放大器模塊接通和斷開。B-電源調制后，消除相應變化，保持所有功率放大器模塊開關響應時間的統一。

4 結論

中波發射機的B-電源電路在工作中影響發射機的技術指標和安全發射，其電路的詳細分析為發射機同行提供一定的參考。DAM-10kW中波發射機的B-電源可以保持發射機電壓的穩定。在控制B-電源達到功率放大器模塊后，可與功率放大器的開關共同控制功率放大器模塊。當100%個正峰值和負峰值被調制時，B-電源的電壓值相應改變，且從表面消除由開關模塊總數引起的開關響應時間的影響，保持功率放大器的一致性。通過這次研究，發現了模塊響應時間，確保了DAM-10kW中波發射機的穩定運行。

參考文獻

[1]鐘亮研，王偉光，李曉燕，等.關于10kW中波發射機供電電源引起故障的檢修與思考[J].中國新通信，2017（3）：1673-1788.

[2]李承龍，李正泰，王艷宇，等.PDM1 kW-Ⅲ型中波發射機維護心得[J].中國科技投資，2017（35）：1458-1479.

[3]王偉博，汪劍斌，于玉蘭，等.試論10kW中波發射機頻率響應的改進[J].中國新通信，2016（2）：689-690.