廣播發射機計算機控制過程中的環路接地問題

阿布力米提·阿布力克木

（作者單位：新疆廣電局635臺）

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廣播發射機計算機控制過程中的環路接地問題

阿布力米提·阿布力克木

（作者單位：新疆廣電局635臺）

摘 要：廣播電視發射機的計算機控制系統中，經常遇到不同的“地”之間信號傳送的問題。如果此問題沒有處理得當，可能會造成控制系統運行不穩，在某些極端情況下會造成控制系統的設備損壞。本文圍繞廣播發射機計算機控制過程中的環路接地問題進行分析，并提供了這些問題的處理方法。

關鍵詞：廣播發射機；計算機；環路接地；環路電流

圖1　計算機控制系統中常見的接地回路

1 廣播發射機計算機控制過程中的環路接地問題分析

廣播電視發射機的計算機控制必須達到可靠性高、穩定性好、控制及測量誤差小的總設計目標，才能在安全播出工作中發揮其應有的作用。由于廣播電視發射機的計算機控制現場復雜、設備眾多、電磁波干擾嚴重等問題，因此，在設計過程中，必須考慮多方面的因素，盡可能地減少各種干擾對控制系統運行安全的危害。

眾所周知，高頻信號會產生干擾，但是很少人想到，除了射頻電路中的高頻信號產生干擾以外，直流和交流電路也會對環境產生干擾。圖1所描述的是發射機計算機控制系統中常見的接地回路電路，在此電路中，大地電流有兩個回路，如果其中一個回路的電流大于另一個回路電流的話就會產生干擾。其中一個是帶有傳感器的嵌入式計算機控制系統，在該系統中嵌入式計算機控制系統接地是借助于其電源與安全地接在一起的，而傳感器的接地則通過另一個電路與另一個安全地接在一起了，并與機房的空調、換氣扇等大型交流負載共地。從理論上看，交流安全接地中，沒有電流通過，但實際上電流并非為0，在交流負載啟動時，傳感器接地端電壓和微處理器接地點電壓會產生電壓差，使連接傳感器和嵌入式控制系統的電纜中有接地環路電流流過，必將產生較大的測量誤差，也有可能產生系統芯片損壞的嚴重后果。

假如兩個接地之間的電位差過大，有可能切斷系統之間的工地連接通路。比這個更嚴重的是，在大功率空調或換氣扇啟動時，其接地之間產生的電位差瞬間把系統的驅動電路燒壞。這主要是因為空調突然啟動時產生的電壓浪涌使兩個公用接地的一端電壓遠高出另一接地端電壓，導致系統芯片爆裂。

在直流接地之間存在電位差的話，引發的接地環路電流也一樣會造成測量誤差，比如：在廣播發射機計算機控制系統中，上位機和下位機用通信電纜（如RS 232接口電纜）連接在一起，但上位機和下位機的電源插頭接在不同的插座上。這種連接方法也可能引發接地回路電流，導致兩個系統信號出現偏差。

2 避免各種干擾對控制系統運行產生危害的措施

針對廣播電視發射機存在計算機控制現場復雜、設備眾多、電磁波干擾嚴重等問題提出以下幾個建議：①不同地之間信號傳輸時最好進行物理隔離，比如：采用變壓器耦合、繼電器耦合等方法（模擬信號變壓器耦合、控制信號繼電器耦合）；②遠距離信號傳輸采用光纖電纜接口，這種接口的特點是設備之間不存在電器連接和共地問題；③較近距離傳輸采用光電隔離式串行通信模式。

最后需要說明的是，在某些情況之下，可以規定系統中的某個部件必須使用自己的安全接地，比如：嵌入式控制系統和傳感器單獨使用自己的安全接地，而空調、換氣扇等與建筑物的安全接地連載一起。雖然這樣做不能100%避免嵌入式控制系統和傳感器接地端受空調和其他大功率負載的啟動造成浪涌般的“襲擊”，但可以有效減輕這種“襲擊”帶來的損失。當然這種方法只適用于建筑本身具有良好接地環境的情況，如果建筑比較陳舊，只能通過提高電源進入點的接地質量來避免上述問題。

作者簡介：阿布力米提·阿布力克木（1968-），男，維吾爾族，新疆喀什人，工程師。研究方向：廣播工程。