開關(guān)電源在調(diào)頻廣播發(fā)射機中的應(yīng)用
隨著開關(guān)電源技術(shù)的不時成熟，其應(yīng)用范疇得到進(jìn)一步拓寬。開關(guān)電源與傳統(tǒng)串聯(lián)連續(xù)穩(wěn)壓電源相比，在效率、電磁污染、體積及牢靠性等方面都得到了較大的改善。另一方面，最新的固態(tài)調(diào)頻播送發(fā)射機對電源的請求越來越高，而開關(guān)電源技術(shù)的成熟，元器件的不時更新，高牢靠性控制芯片的應(yīng)用完整可以滿足調(diào)頻播送發(fā)射機的請求。目前固態(tài)調(diào)頻播送發(fā)射機中的鼓勵器和功率放大器等組件普遍采用開關(guān)電源作為能源支持。將來的數(shù)字化控制與管理關(guān)于開關(guān)電源提出了更高的請求，智能化、數(shù)字化、小體積及高牢靠性將是調(diào)頻播送發(fā)射機開關(guān)電源開展方向。
電源是整個調(diào)頻播送發(fā)射機的動力心臟。思索到發(fā)射機房各個設(shè)備之間的電磁兼容，發(fā)射機整體效率，電源的牢靠性和日常維護(hù)等問題，開關(guān)電源無疑是固態(tài)調(diào)頻播送發(fā)射機電源的最佳選擇。開關(guān)電源的優(yōu)秀特性主要表現(xiàn)在以下幾個方面。第一：體積更小。它可與功率放大器集成裝配。幾百kHz的開關(guān)頻率使得濾波阻抗元件體積縮成最小，進(jìn)而既減輕了發(fā)射機重量又減少了體積，便于運輸及日常維護(hù)。第二：效率更高。包括功率開關(guān)管MOSFET等新器件的應(yīng)用，開關(guān)電源多種電路拓?fù)浣M合的開關(guān)技術(shù)是降低損耗，進(jìn)步電源系統(tǒng)效率的重要保證。第三：電磁污染更少。發(fā)射機電源內(nèi)設(shè)的電磁干擾(EMI)濾波電路和相關(guān)高尖峰脈沖吸收電路是電源的電流諧波契合請求的重要保證，它不但能夠改善電源對電網(wǎng)的負(fù)載特性，減少給電網(wǎng)帶來嚴(yán)重的污染，也能夠減少對其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的諧波干擾。第四：牢靠性得到進(jìn)一步改善。防雷、防感應(yīng)或還擊過電壓的多種維護(hù)措施及運用涂有三防漆(防潮、防鹽和防霉)的印刷電路板均可將毛病幾率降至最低。
開關(guān)電源應(yīng)用
開關(guān)電源是經(jīng)過以一定頻率連續(xù)地控制功率開關(guān)管停止通斷操作，以便能夠經(jīng)過能量貯存元件(如電感器和電容器)向變換器或負(fù)載提供電量的電源方式。只需經(jīng)過改動占空比、開關(guān)頻率或相關(guān)相位，均勻輸出電壓或電流便可得到控制。開關(guān)電源的開關(guān)頻率范圍是從20kHz到幾MHz。關(guān)于電源功率大于90W的工作場所，開關(guān)電源通常采取兩級變換方式。即功率因數(shù)校正(PFC)控制變換器和DC/DC變換器。這里特別應(yīng)該提到是功率因數(shù)校正電路。它是為了保證輸入電壓和電流同相工作而設(shè)置的。其結(jié)果是功率因數(shù)接近1，視在功率全部轉(zhuǎn)換為有功功率，因此系統(tǒng)效率得到了改善。假如沒有PFC校正電路，輸入電流會以窄脈寬頂峰值脈沖方式輸入開關(guān)電源惹起嚴(yán)重的諧波干擾成分。這些諧波組分不只沒有向負(fù)載提供任何能量，而且還惹起變壓器和其它設(shè)備發(fā)熱。功率因數(shù)校正電路分為有源和無源兩品種型。調(diào)頻播送發(fā)射機的開關(guān)電源大都采用有源功率因數(shù)校正電路，它是由具有有源功率因數(shù)校正的AC/DC變換器和獨立DC/DC變換器兩大局部組成。AC/DC變換器主要包括：EMI濾波器、慢啟動電路、橋式整流、PFC控制器、功率驅(qū)動電路及變換器電路(由功率開關(guān)管MOSFET、儲能電感L、快速恢復(fù)整流二極管和濾波電容等組成)，其電路框圖見圖1
圖1 AD/DC變換器電路
AC輸入經(jīng)過EMI濾波電路濾除差摸和共摸電磁干擾信號后，輸入至慢啟動電路，再經(jīng)延時后全壓加到橋式整流電路，輸出的直流電壓提供應(yīng)功率場效應(yīng)管MOSFET的漏極。PFC控制器是由8引腳的LT1249功率因數(shù)控制芯片和較少的外圍元件所構(gòu)成的電路。其第8引腳輸出開關(guān)頻率為100kHz的驅(qū)動信號，經(jīng)驅(qū)動電路加到MOSFET功率開關(guān)管的柵極，MOSFET變換器開端以一定的占空比停止通斷工作，并輸出所需求的直流電壓。凌力爾特公司消費的LT1249集成芯片內(nèi)置振蕩器、電流乘法器、電放逐大器、誤差電壓放大器、電壓比擬器及基準(zhǔn)電壓源等單元。經(jīng)過對設(shè)定的高頻率脈寬調(diào)制電流停止均勻處置，LT1249能夠完成盡可能低的電流失真，并且能夠工作于連續(xù)和非連續(xù)的工作形式。另外，內(nèi)置電流乘法器對來自誤差電壓放大器的電流停止平方運算能夠降低輕載時的AC增益，進(jìn)而可堅持較低的電流失真和較高的系統(tǒng)穩(wěn)定性。PFC控制器分別從橋式整流、變換器及它們之間傳感電阻提取感應(yīng)信號完成多種維護(hù)功用，如峰值電流限制和過壓維護(hù)等。DC/DC變換器電路簡化框圖由圖2所示
圖2 DC/DC變換器電路
它主要由開關(guān)變壓器、MOSFET功率開關(guān)管、整流元件、傳感電路(包括電壓、電流和溫度取樣)、隸屬電源、UC3843PWM控制器及相關(guān)的驅(qū)動電路組成。由前級輸入的直流電壓加到并聯(lián)的功率開關(guān)管MOSFET的漏極，其柵極輸入是由UC3843控制芯片內(nèi)設(shè)定頻率開關(guān)信號經(jīng)驅(qū)動電路提供的。經(jīng)過開關(guān)變壓器升壓后，整流濾波得到所需的直流電壓。UC3843控制芯片是一種電流形式的PWM控制調(diào)整器。它具有優(yōu)化DC/DC變換器、低啟動電流、自動前饋補償、電流限制、低壓閉鎖、脈沖抑止、高電流驅(qū)動和高達(dá)500kHz的開關(guān)頻率等特性。從UC3843內(nèi)部電路剖析，內(nèi)部參考信號與變壓器次級經(jīng)整流濾波后電壓取樣值在誤差放大器停止處置，處置后的誤差電壓與感應(yīng)電阻構(gòu)成的電壓輸入到PWM比擬器中，其輸出與時鐘信號在觸發(fā)電路中停止波形處置，最后輸出頻率與時鐘頻率分歧的開關(guān)頻率信號。
實踐應(yīng)用中相關(guān)問題的討論
開關(guān)電源在調(diào)頻播送發(fā)射機運用過程中呈現(xiàn)毛病的時機大一些，緣由是多方面的。發(fā)射機房的環(huán)境要素(如通風(fēng)、溫度及濕度)、電源控制柜防雷問題、開關(guān)電源自身設(shè)計和器件問題、工作人員誤操作問題等都是產(chǎn)生毛病的隱患。若想設(shè)備正常工作，除了控制必備的專業(yè)學(xué)問，不時積聚經(jīng)歷也是必要的。經(jīng)過對開關(guān)電源內(nèi)設(shè)的隸屬維護(hù)電路的毛病顯現(xiàn)察看和剖析常常能夠?qū)⒚÷式抵磷畹汀?A href="http://m.dcd7w.cn" target=_blank>開關(guān)電源由于運用大容量的儲能電容器，在工作中產(chǎn)生較大的浪涌電流，使得開關(guān)管在交流電壓接近峰值時關(guān)斷。輸入交流電壓自身霎時變化也會招致同樣的結(jié)果。因而在開關(guān)電源的實踐電路中，常常運用一種負(fù)溫度特性的熱敏電阻串接在橋式整流塊前。當(dāng)電源開關(guān)閉合時，熱敏電阻溫度低，呈高阻狀態(tài)，浪涌電流得到抑止。隨著電流活動熱敏電阻溫度升高，阻值降落至零，輸入電壓全壓參加負(fù)載。但是，這種根本的維護(hù)機制在實踐運用中略顯缺乏。假如電源開關(guān)斷開幾秒鐘的時間又重新閉合，熱敏電阻沒有充沛的時間冷卻，此時輸入幅值接近峰值的交流電壓，將產(chǎn)生比正常時更大的浪涌電流，既便是此電流在感應(yīng)電阻上產(chǎn)生高于6V的電壓，由于LT1249芯片還沒加電，無法起到維護(hù)作用。這是招致功率開關(guān)管MOSFET擊穿短路損壞的直接緣由。這一點在大連年初強風(fēng)暴雨災(zāi)禍時惹起多部調(diào)頻播送發(fā)射機電源毛病中得到證明。
壓敏電阻并聯(lián)在交流電路輸入的兩端同樣可以吸收電浪涌。在環(huán)境溫度不變的條件下，壓敏電阻阻值隨施加的電壓增加而急劇減小。因而，它對吸收浪涌有優(yōu)越的成效。為了避免開合功放電源惹起的浪涌電壓，采用壓敏電阻接在電源線相間，從而起到維護(hù)電源設(shè)備的作用。
接地線是最根本最簡單的平安措施。發(fā)射機的機柜、功放盒外殼、電源外殼、面板及門等均已互相銜接，并銜接到發(fā)射機的接地端，發(fā)射機裝置到位后，應(yīng)將本機的接地端(位于發(fā)射機電源局部的底板上)彎角與機房地牢靠地銜接在一同，以防止由于漏電而發(fā)作不幸事情。同時，還請求將電路中請求接地的各點接地，從而保
結(jié)語
雖然開關(guān)電源有多種電路拓?fù)浣M合，因負(fù)載類型、功率請求、控制方式等不同場所，有不同的選擇，但開關(guān)電源中的PFC控制單元和PWM控制單元是中心，是調(diào)頻播送發(fā)射機取得高質(zhì)量信號傳輸與發(fā)射的重要保證。此外，在設(shè)備的運用過程中，應(yīng)該充沛理解設(shè)備工作狀態(tài)和毛病現(xiàn)象，不時地積聚經(jīng)歷經(jīng)驗，這樣有利于控制開關(guān)電源的毛病特性，進(jìn)步調(diào)頻播送發(fā)射機維護(hù)程度，保證設(shè)備處于正常的工作狀態(tài)。
出所需求的直流電壓。凌力爾特公司消費的LT1249集成芯片內(nèi)置振蕩器、電流乘法器、電放逐大器、誤差電壓放大器、電壓比擬器及基準(zhǔn)電壓源等單元。經(jīng)過對設(shè)定的高頻率脈寬調(diào)制電流停止均勻處置，LT1249能夠完成盡可能低的電流失真，并且能夠工作于連續(xù)和非連續(xù)的工作形式。另外，內(nèi)置電流乘法器對來自誤差電壓放大器的電流停止平方運算能夠降低輕載時的AC增益，進(jìn)而可堅持較低的電流失真和較高的系統(tǒng)穩(wěn)定性。PFC控制器分別從橋式整流、變換器及它們之間傳感電阻提取感應(yīng)信號完成多種維護(hù)功用，如峰值電流限制和過壓維護(hù)等。
| 【上一個】 降低開關(guān)電源電磁干擾水平的研究 | 【下一個】 一種新型的并聯(lián)開關(guān)電源的均流方法 |