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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

      2016-02-28 08:22:47
      西部廣播電視 2016年1期

      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。

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