EUT液冷10kW電視發(fā)射機(jī)中央控制單元的原理剖析

蔣　琦

（作者單位：貴州省新聞出版廣電局七九四臺(tái)）

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EUT液冷10kW電視發(fā)射機(jī)中央控制單元的原理剖析

蔣琦

（作者單位：貴州省新聞出版廣電局七九四臺(tái)）

摘 要：發(fā)射機(jī)中央控制單元由工控微機(jī)和控制接口板組合而成，其功能是用來監(jiān)測(cè)和控制發(fā)射機(jī)的參數(shù)，可在現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)監(jiān)測(cè)和查看發(fā)射機(jī)的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，并提供遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控接口。

關(guān)鍵詞：中央控制單元；RS232；RS485；CPU；微處理器；使能

1 概述

EUT液冷全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)為意大利優(yōu)康公司生產(chǎn)，適用于開放式電視覆蓋網(wǎng)的臺(tái)站作模擬/數(shù)字電視發(fā)射。

發(fā)射機(jī)中央控制單元采用工控微處理器，用來監(jiān)測(cè)、控制和管理發(fā)射機(jī)的工作，可顯示發(fā)射機(jī)實(shí)時(shí)的工作狀態(tài)信息，并配備了遠(yuǎn)程控制的多種接口，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)遠(yuǎn)距離遙測(cè)遙控。

2 中央控制單元的結(jié)構(gòu)與組成

中央控制單元（Supervisor & Controller，ETL0700TA-02）在該發(fā)射機(jī)的運(yùn)用中，其功能一是通過ELINK串行總線連續(xù)監(jiān)測(cè)發(fā)射機(jī)各功能單元的各種數(shù)據(jù)；二是控制發(fā)射機(jī)各功能單元的各種指令，并提供RS232和RS485串行口作為發(fā)射機(jī)的遠(yuǎn)距離遙測(cè)遙控控制接口。

發(fā)射機(jī)實(shí)時(shí)的工作狀態(tài)信息由液晶顯示屏和狀態(tài)指示燈獲取，顯示和監(jiān)測(cè)發(fā)射機(jī)各個(gè)功能單元實(shí)時(shí)的工作參數(shù)和工作狀態(tài)信息，并管理發(fā)射機(jī)所有的各種動(dòng)作指令。

2.1 雙激勵(lì)器的倒換功能

雙激勵(lì)器的倒換功能有手動(dòng)和自動(dòng)兩種模式，當(dāng)工作中的主用激勵(lì)器發(fā)生故障時(shí)，中央控制單元啟動(dòng)雙激勵(lì)器自動(dòng)倒換功能，使其自動(dòng)倒換至備份激勵(lì)器；同時(shí)，也可通過手動(dòng)倒換模式進(jìn)行操作，確保發(fā)射機(jī)正常工作。

當(dāng)1個(gè)激勵(lì)器被設(shè)置為主機(jī)后，如其有故障或功率降低大于3 dB時(shí)，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，自動(dòng)邏輯切換單元為了防止發(fā)射機(jī)誤報(bào)警，在預(yù)設(shè)延時(shí)（2～30 s可調(diào)節(jié)，切換時(shí)間≤1 s）后將其關(guān)閉并切換至假負(fù)載，同時(shí)將備激勵(lì)器倒換至末級(jí)功放并且開機(jī)。

2.2 功率放大器

在每個(gè)功率放大器的內(nèi)部，都配備有1個(gè)微處理器，在顯示屏上顯示有每個(gè)功率放大器的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息和歷史報(bào)警信息，通過RS485接口協(xié)議可獲得它的各種數(shù)據(jù)，可直接連接PC機(jī)的操作系統(tǒng)檢測(cè)功率放大器所有運(yùn)行參數(shù)。

功率放大器具有高溫、過壓、過流、過驅(qū)動(dòng)、過載、反射太大、輸出功率太小和太大等多種自保護(hù)功能；同時(shí)，具有直射功率太小、直射功率太大、過驅(qū)動(dòng)、反射太大和散熱器溫度太高等報(bào)警信號(hào)。

2.3 CPU邏輯控制保護(hù)原理

在每個(gè)功率放大器內(nèi)部，邏輯控制保護(hù)電路和微處理器實(shí)時(shí)的監(jiān)控著每個(gè)開關(guān)電源和每個(gè)功率放大管的工作狀態(tài)，若有參數(shù)偏離一定的預(yù)設(shè)值時(shí)，微處理器通過保護(hù)電路將自動(dòng)降低功率放大器的電源電壓來降低功率放大器的功率，若有參數(shù)偏離預(yù)設(shè)值較大時(shí)，保護(hù)電路通過使能電路關(guān)閉功率放大器的電源，使功率放大器的無輸出。

通過串口與外部控制建立數(shù)據(jù)通信，通過稱為E-LINK的“CAN BUS”總線，建立功率放大器、激勵(lì)器以及液冷卻系統(tǒng)的雙向通信。

2.4 整機(jī)使能控制原理

中央控制單元開機(jī)啟動(dòng)TX ON操作后，首先送出硬件HW 使能啟動(dòng)液冷卻系統(tǒng)，其后送出硬件HW 使能至激勵(lì)器和功率放大器啟動(dòng)整機(jī)輸出功率。

末級(jí)功放后的定向耦合器，將整機(jī)輸出功率取樣送入中控單元，它顯示發(fā)射機(jī)輸出功率并將功率信號(hào)通過Elink送到激勵(lì)器，激勵(lì)器的末級(jí)功放輸出功率由內(nèi)部命令控制，包括射頻輸出電平控制、自動(dòng)電平控制和D/A Current幾種同時(shí)作用來控制RF 輸出功率。

2.5 整機(jī)ALC控制原理

激勵(lì)器將收到的整機(jī)輸出功率數(shù)值與預(yù)設(shè)射頻參考功率比較后，產(chǎn)生ALC控制電平信號(hào)，控制激勵(lì)器的末級(jí)功放輸出，以達(dá)到整機(jī)輸出功率與預(yù)設(shè)射頻參考功率相同，并穩(wěn)定在這一功率下工作。此時(shí)若由于環(huán)境溫度和功率放大管增益等因素變化而引起整機(jī)輸出功率增大或降低變化時(shí)，ALC會(huì)產(chǎn)生相反的控制電平來穩(wěn)定輸出功率。

顯示ALC電平數(shù)值為ALC不控制的實(shí)際輸出功率與射頻參考功率的差與射頻參考功率比值的百分比，正值表示ALC不控制的輸出功率小于射頻參考功率，為了提高激勵(lì)器輸出功率，通過增加ALC電平來增大激勵(lì)器的末級(jí)功放增益，以達(dá)到整機(jī)輸出功率與預(yù)設(shè)射頻參考功率相同，負(fù)值則相反。通常為了讓ALC盡可能在小范圍內(nèi)控制，通過調(diào)節(jié)D/A Current增加/降低激勵(lì)器輸出功率來使ALC數(shù)值接近或等于0％，相當(dāng)于ALC不控制的狀態(tài)，此時(shí)輸出功率主要的控制是來自RF Output level=0dB和D/A Current的設(shè)置。

3 結(jié)語

意大利優(yōu)康公司生產(chǎn)的EUT液冷全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)，是目前在軟硬件上都是較為先進(jìn)的一款電視發(fā)射機(jī)，本文通過對(duì)其中央控制單元的原理剖析，值得有此需求的同行在分析問題和查找故障等方面有所參考。