DX-400水冷中波發射機風流動檢測電路的原理與調整

魏宏林

（作者單位：國家新聞出版廣電總局九五三臺）

DX-400水冷中波發射機風流動檢測電路的原理與調整

魏宏林

（作者單位：國家新聞出版廣電總局九五三臺）

本文介紹了DX-400水冷中波發射機的風流動檢測電路的構成和檢測部位，通過分析不同電路的工作原理，針對不同部位的風流動檢測電路引起的故障，提出進相應的調整辦法。

DX-400；水冷中波發射機；風流動檢測電路；調整

DX-600水冷中波發射機由功率放大單元和功率合成單元組成。其中，功率放大單元冷卻方式有水冷方式和風冷方式，水冷方式主要冷卻部位是功率放大單元的電源整流柜和射頻放大模塊單元。風冷方式的主要冷卻部位是功率放大單元的熱交換器機箱，熱交換器機箱冷卻系統是按冷卻風循環系統的概念設計的，循環風以對流的方式對所有不使用水冷卻的部件進行冷卻，循環風將通過這些部件帶走熱量，在熱交換器機箱的盤管中有冷卻水流動，當熱風通過這些盤管時，熱風被冷卻到適當溫度，而冷卻水溫度降低，達到冷卻目的。而功率合成單元是通過風流動進行冷卻，產生這些冷卻風的是功率合成單元中的三臺阻隔負載風機，這三臺風機的主要作用是給108根、1440 Ω無感阻隔負載電阻冷卻。冷風從合成器機柜的頂部和底部進入，首先冷卻所有的射頻元器件，如電感線圈和射頻開關。在正常工作情況下，變頻風機以低速運轉向機柜內送風，當功放單元發生故障，阻隔負載上的電流增大時，變頻風機開關轉為高速擋，以冷卻阻隔負載，當阻隔負載上的電流恢復為正常狀態時，變頻風機將返回到低速運轉狀態。

1　風流動檢測電路的工作原理

DX-600水冷中波發射機的風流動檢測電路有兩種，一種是風量檢測板，另一種是調制編碼板風量檢測電路。這兩種檢測電路的外部形態不一樣，但其工作原理一樣。下面通過圖1風流動檢測電路原理圖講解其工作原理。

通過觀察圖1風流動檢測電路原理圖，可以發現，風流動檢測電路由兩個溫度傳感器U1和U2、一個負反饋放大電路U3組成。其中，兩個溫度傳感器型號是LM35D，將傳感器外圍的溫度信號轉變為電壓信號，其測溫范圍為0度到+155度，準確度為0.5度，熱穩定性好。其輸出電壓與傳感器周圍溫度成線性關系，其公式為U=7.05+10 tmV，其靈敏度為10 mV/℃，溫度每升高1攝氏度，其輸出電壓升高10 mV。

發射機開機后，B+電源加到發熱電阻R1上，R1為20 W的電阻，主要功能是對溫度傳感器U1進行加熱。U1的溫度升高，輸出電壓增大，而溫度傳感器U2測量的是機箱內溫度。在功率放大單元和功率合成器冷卻風機工作正常的情況下，U1和U2輸出的電壓通過R6、R7和R3、R2的電阻分壓，加到負反饋放大電路U3上，根據負反饋放大電路的計算方法可以得出U3的輸出電壓（即U3的1端子的電壓）為：

根據上述計算，可知，U3的輸出取決于溫度傳感器U1、U2的輸出電壓U1out和U2out，正常情況下，U1和U2的溫度差值會在10℃以內，也就是說反映在U1out-U2out上會在100 mV以內，U3的輸出在U3out=U1out+8.25（U1out-U2out）=U1out+8.25×0.1= U1out+0.825，如果發射機機箱的溫度為30 ℃左右，那U1out的輸出電壓為U=7.05 mV+10 tmV=7.05 mV+300 mV=0.307 V左右，用萬用表測量U3的輸出電壓在0.3 V左右。

當功率放大單元和功率合成單元的風機出現故障時，發熱電阻R1上的熱量不能及時被冷卻風帶走，其溫度會在短時間內急劇上升，當達到溫度保護電路的保護閥值時，保護電路動作，對發射機發出風量降低故障，如果風量減小到一定程度，調制編碼板會產生一個風量衰減故障信號，此信號觸發控制板產生一個功率折降信號，使發射機降到安全的功率電平播出；如果風量進一步減小，風流動檢測器就會產生一個風流動故障——關斷發射機信號，將功放單元關斷。

2　功率放大單元輸出監測板和調制編碼板風流動監測調整

功率放大單元的風流動檢測電路主要包括輸出監測板和調制編碼板兩個部分，輸出監測板的風流動檢測電路主要監控功率放大單元的輸出匹配網絡的風量；調制編碼板上的風流動檢測電路主要監控下部機箱的風量。

2.1輸出監測板和調制編碼板風量檢測介紹

功率放大單元的風量檢測系統由風量檢測板、輸出檢測板、調制編碼板風量檢測系統、發射機接口板、控制板組成，如圖2功率放大單元風流動檢測系統方框圖2所示。

在A25、A26、A28和A30調制編碼器上的功能選擇器是跳線接到對風流動進行監測的位置。如果風量減小到一定程度，調制編碼板會產生一個風量衰減故障信號，此信號觸發控制板產生一個功率折降信號，使發射機降到安全的功率電平播出；如果風量進一步減小，風流動檢測器就會產生一個風流動故障——關斷發射機信號，將功放單元關斷。

圖1　風流動檢測電路原理圖

圖2　功率放大單元風流動檢測系統方框圖

輸出監測板風流動傳感電路用于對輸出網絡機柜中的風流動情況進行監測。在輸出監測器的J7端接有風流動監測器3A3，用來監測輸出網絡機柜的風量是否正常。

2.2調制編碼板風流動保護電平的校準

首先，要保證調制編碼板對應的功放機柜所有的冷卻風機都正常工作，風冷機機柜后門上的濾塵網清潔通透。將發射機高功率開機，使載波功率為200 kW。用萬用表測試調制編碼板TP7電壓值，在機門閉合時，該點電壓值應為-2.5VDC，如果不是調整調制編碼板上R213，使TP7為-2.5VDC。

2.3輸出監測板上風流動保護電平的校準

圖3　輸出監測板風流動檢測原理圖

如圖3輸出監測板風流動檢測原理圖所示，首先使輸出柜所有的冷卻風機都正常工作，機柜后門上的濾塵網清潔通透，高功率開機，使載波功率為200 kW，測試輸出監測板TP4電壓值，該點電壓值應為+2.5VDC，如果不是調整輸出檢測板上R30，使TP4為+2.5VDC。

如果控制前面板上顯示了風減小或者這塊板上的風流動指示燈DS1亮紅燈，實際上并不存在風流動的問題，檢查TP4端的直流電壓應該小于2.5VDC，如果TP4的電壓大于2.5 V，檢查TP5端的電壓應該小于0.6 V，TP5電壓大于0.6 V，應檢查在輸出網絡機箱中的風流動傳感器板；如果TP5電壓為0.6 V或者還要低，檢查或者更換U11；如果TP4為2.5VDC或更低，測量U3-6的電壓。它應該是大約3 V。如果沒有電壓，查一下接到輸出網絡風流動傳感器的那條電纜是否開路；如果電壓是正確的，更換U3和按需要檢查Q11和Q13。

3　功率合成器模擬I/O板風量監測調整方法

合成器并機網絡機柜的上面和下面有兩塊風流動監測器板，以對輸出部分的風流動情況進行監測。這兩塊風流動監測器的輸出電壓連接到功率合成器模擬輸入輸出板上，再經過風量的故障檢測、緩沖和閥值調整，輸出的比較值經過EPLD的判斷和整理，輸出發射機保護和關機信號。

功率合成器模擬輸入輸出板風流動保護電路與輸出監測板一樣，校準時，高功率開機，使功率合成器機柜所有的三臺阻隔負載冷卻風機都正常工作，使載波功率為200 kW，測試模擬輸入輸出板TP39、TP40的電壓值，該兩點電壓值應為+2.5VDC，如果不是調整模擬輸入輸出板上R105和R106，使TP39、TP40的電壓值為+2.5VDC。

4　總結

發射機的風流動監測電路是發射機用來檢測冷卻效果好壞的電路，整個電路測量的都是線性變化的模擬量信號，不論是發射機功率放大單元的循環風機運行出現異常、發射機水路的水循環系統出現問題，還是功率合成器中的阻隔負載風機出現故障，都可能引起發射機風流動減少，冷卻效果降低，進而導致發射機保護電路動作，影響播出。所以，要熟練掌握和理解DX-600水冷中波發射機風流動檢測電路的工作原理和調整方法，對發射機維護能起到積極作用。

［1］普拉特.電子元器件百寶箱［M］.趙正，譯.北京：人民郵電出版社，2013.

［2］賽爾吉歐佛朗哥.基于運算放大器和模擬集成電路的電路設計［M］.劉樹棠，朱茂林，榮玟，譯.西安：西安交通大學出版社，2009.