DAM中波廣播發(fā)射機(jī)直流穩(wěn)壓電源詳解

崔振玲

摘? 要：直流穩(wěn)壓電源為DAM中波發(fā)射機(jī)的調(diào)制編碼板提供了B+和B-電源，同時(shí)還提供了兩路交流接觸器的控制電路和兩路互鎖傳感電路。它主要以集成電路UC3834穩(wěn)壓塊為核心，來實(shí)現(xiàn)所有正電壓電源和負(fù)電壓電源輸出。

關(guān)鍵詞：UC3834;B+電源;B-電源

中圖分類號(hào)：TN931? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 電路的工作原理

調(diào)制編碼板的B+和B-電源來自直流穩(wěn)壓電源。在直流穩(wěn)壓電源中用了2個(gè)UC3834集成電路線性穩(wěn)壓塊，B+（+5.75VDC）電源和已調(diào)制B-電源各用一塊。不同于發(fā)射機(jī)的其他電路板，直流穩(wěn)壓電源上的有2種“地”模式，對(duì)于B+（+5.75VDC）和已調(diào)制B-電源來說，其地線在板上是始終分離的。

1.1 線性穩(wěn)壓塊的說明

UC3834既能用于正電源又能用于負(fù)電源，通過外接擴(kuò)大電流晶體管2N5629和2N6029實(shí)現(xiàn)放大電流。UC3834的內(nèi)部電路具有故障報(bào)警功能，同時(shí)提供參考電壓，采用集電極開路輸出方式。還可以外接外部補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)來提高穩(wěn)壓器的可靠性。

1.2 穩(wěn)壓電路的工作過程

電源輸出電壓比較電路和內(nèi)部參考電壓誤差比較電路構(gòu)成了穩(wěn)壓電路。直流穩(wěn)壓電源電路采用最基本的正電壓電源和負(fù)電壓電源電路。誤差放大器為集成電路內(nèi)部驅(qū)動(dòng)放大器提供電流輸入，同時(shí)還為內(nèi)部驅(qū)動(dòng)放大器提供過流保護(hù)。同時(shí)還有針對(duì)驅(qū)動(dòng)放大器的內(nèi)部過流保護(hù)電路。集成電路內(nèi)部驅(qū)動(dòng)放大器為外部串聯(lián)晶體管提供控制電流。在驅(qū)動(dòng)器吸入電流端對(duì)應(yīng)正電源，而在驅(qū)動(dòng)器的釋放電流端對(duì)應(yīng)于負(fù)電源。當(dāng)電源輸出電壓偏高時(shí)，UC3834降低擴(kuò)流晶體管的輸入電流，進(jìn)而降低了電路的輸出電壓;當(dāng)電源輸出電壓偏低時(shí)，UC3834提高晶體管的輸入電流進(jìn)而提高電路的輸出電壓。

2 B+（+5.75直流）穩(wěn)壓電源

B+電源使用一塊UC3834穩(wěn)壓塊和外接晶體管2N6029，非穩(wěn)壓的+8VDC電壓作為B+電源的輸入電源，在送入U(xiǎn)C3834的輸入短前，由濾波電容和旁路電容降低輸入的高頻噪聲。

2.1 基本穩(wěn)壓電源電路

B+電源的UC3834的參考電壓及電壓分壓采樣器（8 k電阻與10 k電位器）決定了輸出電壓，穩(wěn)壓器控制輸出電壓。因此UC3834集成電路輸入的參考電壓應(yīng)等于輸入的采樣電壓，輸出電壓Vout=Verf/[8/（8+可調(diào)電位器阻值）]。正電源參考電壓采用UC3834內(nèi)部的1.5 V電壓。外接晶體管2N5629的基極由UC3834的吸收電流輸出端驅(qū)動(dòng)，源極通過電阻接地。

2.2 誤差放大器參考電路

B+電源包括開機(jī)電路，它由分壓電阻與穩(wěn)壓管組成輸出約1.2 V的參考電壓。在內(nèi)部參考電壓在開機(jī)過程中打開時(shí)，肖特基二極管是正偏置的，在UC3834的輸出稍低于1V的電壓到誤差放大器正向輸入端，當(dāng)內(nèi)部參考電壓升高，二極管VD1將反偏置則誤差放大器的參考電壓將隨集成塊內(nèi)部參考值變?yōu)?1.5 V。

2.3 其他穩(wěn)壓電路器件

供給集成電路內(nèi)部電壓，+8VDC通過限流電阻為UC3834內(nèi)部電路提供電源。UC3834的輸出端和地之間有去耦電容提供反饋環(huán)路補(bǔ)償。在輸出端起保護(hù)作用的器件包括齊納二極管和旁路電容器。穩(wěn)壓二極管接在輸入、輸出之間提供反接電壓保護(hù)，防止三極管2N5629接反時(shí)損壞。

2.4 在發(fā)射機(jī)中的其他正壓穩(wěn)壓電源

直流穩(wěn)壓電源上的其他UC3834線性集成電路電源的工作過程和B+電源相似。電壓分壓采樣電阻、補(bǔ)償電路元器件及集成塊驅(qū)動(dòng)器發(fā)射極電阻等，在不同的電源中為不同的值。同時(shí)+15V電源沒有用B+電源的啟動(dòng)電路。

3 已調(diào)制B-電源

已調(diào)制B-電源輸出的負(fù)電壓送到調(diào)制編碼板上，B-電壓的變化隨發(fā)射機(jī)的音頻調(diào)制信號(hào)和載波功率的變化而變化。每個(gè)功放模塊的開通和截止時(shí)間由該模塊此時(shí)刻承受的負(fù)載決定，而模塊負(fù)載的大小由此時(shí)刻開通功放模塊的數(shù)量決定，引入已調(diào)B-信號(hào)的目的就是用于控制功放模塊的開啟和截止的時(shí)間，確保發(fā)射機(jī)的功放級(jí)穩(wěn)定工作。在負(fù)峰調(diào)制或發(fā)射機(jī)低載波功率狀態(tài)下，發(fā)射機(jī)僅有少數(shù)大臺(tái)階模塊工作處于工作狀態(tài)，此時(shí)每個(gè)功放模塊承擔(dān)的負(fù)載很輕。隨著被開通大臺(tái)階功放模塊數(shù)量的增加，功放模塊承擔(dān)的負(fù)載越來越重，功放模塊的開通和截止時(shí)間同時(shí)變長(zhǎng)。當(dāng)發(fā)射機(jī)處于高功率電平輸出時(shí)，被開通的功放模塊數(shù)量較多，此時(shí)，單個(gè)功放模塊的負(fù)載受開通和截至功放模塊的數(shù)量影響較小。為了彌補(bǔ)發(fā)射機(jī)低功率電平輸出狀態(tài)下的這個(gè)缺陷，正峰調(diào)制時(shí)B-電壓必須更負(fù);而當(dāng)發(fā)射機(jī)開通功放模塊較多且處于高功率狀態(tài)時(shí)負(fù)載必須緩慢變化。和“音頻+直流”采樣變化相同，B-電壓必須是非線性變化。

（1）已調(diào)制B-電源的輸出電壓

當(dāng)發(fā)射機(jī)處于滿功率且輸入100%音頻調(diào)制信號(hào)時(shí)，已調(diào)B-信號(hào)的變化范圍是-2～-6VDC。對(duì)應(yīng)100%正峰調(diào)制時(shí)的瞬時(shí)電壓約-6 V，100%負(fù)峰調(diào)制時(shí)的瞬時(shí)電壓約-2 V。當(dāng)發(fā)射機(jī)處于低功率狀態(tài)時(shí)，B-信號(hào)的變化范圍將減小。

（2）已調(diào)制B-電源保護(hù)電路

UC3834外接晶體管2N5629。對(duì)應(yīng)已調(diào)制B-電源的參考電壓是負(fù)的，“音頻+直流”信號(hào)的采樣來自模擬輸入板。參考電壓電路由2只開關(guān)二極管和分壓電阻網(wǎng)絡(luò)組成。齊納二極管和匹配電阻給這個(gè)電路提供了穩(wěn)壓的-1.22 V參考電壓。UC3834的輸入端接肖特基二極管，防止引入正參考噪聲信號(hào)。

（3）已調(diào)制B-電源的穩(wěn)壓電路

通過調(diào)整輸出端外接電位器來改變分壓網(wǎng)絡(luò)的參考分壓比，可以改變UC3834的輸入?yún)⒖茧妷?，進(jìn)而改變穩(wěn)壓電路的輸出電壓。UC3834的內(nèi)部誤差放大器比較輸入的參考電壓和輸出電壓的采樣值后輸出的電平信號(hào)控制外接晶體管的2N5629的基極電流，使輸出電壓達(dá)到設(shè)定值，因此在9腳與8腳之間的電壓差基本為零。B-電源的輸入電壓來自非穩(wěn)壓的-8VDC，它由低壓變壓器輸出經(jīng)保險(xiǎn)管送來。電容提供高頻和低頻旁路。非穩(wěn)壓輸入電壓可在輸入端測(cè)量，B-輸出電壓可在輸出端測(cè)量，其輸出電壓取決于發(fā)射機(jī)功率和瞬時(shí)調(diào)制電平。補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)由耦合電阻與電容構(gòu)成，補(bǔ)償信號(hào)進(jìn)入U(xiǎn)C3834的V-端?！肮收涎舆t”時(shí)間由UC3834的非穩(wěn)壓輸入端的電容決定。外接晶體管的兩端并聯(lián)穩(wěn)壓二極管，當(dāng)非穩(wěn)壓輸入的信號(hào)變化時(shí)保護(hù)穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路發(fā)生失效時(shí)齊納二極管快速鉗位保護(hù)。

4 互鎖狀態(tài)電路

在直流穩(wěn)壓電源中包括一些與B+和B-電源沒有直接關(guān)系的機(jī)器控制部分的互鎖電路和執(zhí)行電路。電阻串是門互鎖和外部互鎖電路的一部分。光電耦合器和輸出端接入的驅(qū)動(dòng)三極管和交流接觸器構(gòu)成了驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路。

5 尋找故障

尋找故障時(shí)觀察顯示屏提示的故障信息，直流穩(wěn)壓電源故障在顯示屏上將報(bào)B+或B-故障，同時(shí)直流穩(wěn)壓電源的故障指示燈也會(huì)報(bào)警。排除故障時(shí)檢查電源保險(xiǎn)，然后檢查電纜的連接情況。

5.1 B+故障

在對(duì)元器件進(jìn)行檢查前先斷開初級(jí)交流電源。在去掉電源的保險(xiǎn)絲后，利用歐姆表的低阻擋檢查外部晶體管（記住有一個(gè)整流二極管跨接于晶體管上）。如果發(fā)現(xiàn)短路，拿掉外接晶體管分別檢查二極管和晶體管。除非在輸入端偶然有反相電壓，二極管的失效是不常見的。如果外接晶體管和保護(hù)二極管檢查是正常的，替換懷疑有問題的集成塊。如果集成穩(wěn)壓塊沒有問題，用歐姆表檢查負(fù)載是否短路或其他元器件失效。

5.2 B-故障

排除B-故障的過程和排除B+故障相同。如果電源保險(xiǎn)和電纜連接均正常，檢查模擬輸入板來的“音頻+直流信號(hào)”。如果“音頻+直流”信號(hào)也正常則檢查B-電源的調(diào)整電路，一般是調(diào)整電路設(shè)置的不合適，需要重新調(diào)整電位器給B-電源穩(wěn)壓塊UC3834選擇合適的參考電壓。

6 結(jié)語

該文敘述了直流穩(wěn)壓電源的工作原理及其故障尋找的有關(guān)內(nèi)容，詳細(xì)介紹了直流穩(wěn)壓電源中使用的UC3834集成電路和外圍器件組成的B+電路與B-電路，希望可以給發(fā)射臺(tái)同行帶來幫助。

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