全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)中的高性能開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)(2)

2011年11月08日 14:12 來(lái)源:本站整理 作者:秩名 我要評(píng)論(0)

  三、固態(tài)發(fā)射機(jī)中開(kāi)關(guān)電源原理及維修

  以上是開(kāi)關(guān)電源基本原理和控制方式的介紹,結(jié)合我們實(shí)際工作中固態(tài)發(fā)射機(jī)開(kāi)關(guān)電源控制方式以及理論理解,使我對(duì)大功率開(kāi)關(guān)電源原理、整體控制方式有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)?,F(xiàn)以5kW- 14CH 大功率合放式全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)直流26V/100A 正激開(kāi)關(guān)電源變換器的工作原理和維修方法來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下,如圖1- 3 所示:

 

  輸入電壓220V AC 經(jīng)過(guò)輸入防電磁干擾濾波器,經(jīng)過(guò)整流電路、開(kāi)機(jī)浪涌電流啟動(dòng)保護(hù)電路和濾波電路,產(chǎn)生280V 左右的直流電壓,供給變換器單元。控制單元包括電壓、電流比較放大器,PWM 比較器,輔助電源等,它控制一個(gè)雙晶體管正激變換器,從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓目的,經(jīng)變壓器耦合向負(fù)載傳輸能量。

  對(duì)于大功率輸出開(kāi)關(guān)電源變換器,常用還有全橋變換器、半橋變換器等。雙晶體管正激變換器也是一種單端變換電路,它不像半橋、全橋變換器等雙端電路,其變壓器不易飽和,同時(shí)驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單,是大功率開(kāi)關(guān)電源較為理想電路之一。

  通過(guò)以上簡(jiǎn)單原理介紹,我們就可以對(duì)開(kāi)關(guān)電源的檢修有一定的幫助?,F(xiàn)在我以圖1- 3為參考介紹一下開(kāi)關(guān)電源的幾種簡(jiǎn)單維修方法:

  1、詢問(wèn)法:根據(jù)工作人員在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的開(kāi)關(guān)電源的異常情況的敘述加以分析,從中分析開(kāi)關(guān)電源的問(wèn)題所在。例如,開(kāi)關(guān)電源輸入功率較大時(shí),每臺(tái)開(kāi)關(guān)電源需要增加風(fēng)冷或者水冷,一般開(kāi)關(guān)電源為風(fēng)冷,當(dāng)風(fēng)扇出現(xiàn)故障時(shí),開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部熱量劇增,出現(xiàn)異味,當(dāng)溫度升至設(shè)定保護(hù)值時(shí),開(kāi)關(guān)電源停止工作,無(wú)電壓輸出,停機(jī)重啟一段時(shí)間后又重復(fù)出現(xiàn)故障。

  此時(shí)我們可以通過(guò)檢查熱保護(hù)功率管散熱元件,看溫升情況,同時(shí)檢查冷卻風(fēng)扇就可以找到問(wèn)題的根源所在。反之如果電壓電流溫升正常應(yīng)檢查溫控電阻及CW1525 溫控保護(hù)電路。

  從上我們可以知道通過(guò)詢問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)工作人員開(kāi)關(guān)電源的工作狀態(tài),會(huì)給我們維修帶來(lái)許多珍貴信息,為維修帶來(lái)方便。

  2、觀察法:通過(guò)觀察開(kāi)關(guān)電源的每一個(gè)器件狀態(tài)是否正常,特別是功率型器件是否出現(xiàn)短路、燒爆、及開(kāi)路狀況,我們可以根據(jù)不同異常點(diǎn)來(lái)分析判別故障點(diǎn),從而判斷出開(kāi)關(guān)電源損壞部位。例如圖1- 3 中T1、T2 出現(xiàn)燒爆,我們就可以直觀分析出雙功率MOSFET 燒壞。此時(shí)可以判別出有以下幾種原因燒壞此管。(1):雙功率管自身性能變差。(2):變壓器初級(jí)B1出現(xiàn)短路現(xiàn)象。(3):RCD 緩沖保護(hù)電路損壞。(4):過(guò)流短路保護(hù)電路損壞。雙功率管修復(fù)時(shí)除了檢查保護(hù)電路、變壓器外,還應(yīng)該檢查雙管柵極驅(qū)動(dòng)電路,因?yàn)闊龎碾p功率管時(shí)短路電流較大,還可能造成其輸入電路的損壞,此時(shí)應(yīng)檢查輸入整流浪涌保護(hù)電路是否完好。通過(guò)觀察可以迅速判斷開(kāi)關(guān)電源損壞部分,為快速修復(fù)開(kāi)關(guān)電源提供直觀修復(fù)方法。

  3、測(cè)量對(duì)比法:通過(guò)檢測(cè)各點(diǎn)正常電壓加以比較就判別出故障部位。如開(kāi)關(guān)電源無(wú)電壓輸出,此時(shí)各點(diǎn)測(cè)量輸入回路電壓、輔助電源。

  當(dāng)輔助電源無(wú)電壓輸出時(shí),CW1525 驅(qū)動(dòng)電路無(wú)法工作,開(kāi)關(guān)電源無(wú)電壓輸出,應(yīng)檢修輔助電源,當(dāng)輔助電源正常,應(yīng)檢查CW1525 驅(qū)動(dòng)輸出電路, 可采用斷開(kāi)驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O方法辨別CW1525 驅(qū)動(dòng)電路的好壞,同時(shí)采用分段測(cè)量方法檢查雙功率管是否開(kāi)路, 重點(diǎn)檢查CW1525 控制電路、熱保護(hù)電路、過(guò)壓保護(hù)電路等,以上幾種電路中只要有一種出現(xiàn)故障,均會(huì)出現(xiàn)無(wú)電壓輸出。又如輸入電壓正常,輕載工作正常,當(dāng)測(cè)量時(shí),加載電流達(dá)到實(shí)際輸出電流的80%時(shí),輸出電壓正常無(wú)下降狀況,開(kāi)關(guān)電源突然關(guān)斷,無(wú)電壓輸出,減載開(kāi)機(jī)輸出電壓正常。對(duì)此可判別出是因短路過(guò)載取樣電路電壓出現(xiàn)故障。正常情況下,一般取樣分流電阻增大, 使互感器經(jīng)二極管D1、D2 兩端電壓升高, 短路保護(hù)提前動(dòng)作所致。合理調(diào)整D1、D2 兩端分流電阻R3 阻值就達(dá)到修復(fù)此故障的目的。

  通過(guò)以上幾種處理故障維修方法在實(shí)際中的運(yùn)用,就完全可以提高自己對(duì)開(kāi)關(guān)電源原理的理解,從而在加深原理理解后,運(yùn)用原理去指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)、處理故障的新方法,以提高自己的業(yè)務(wù)水平。

  四、電視臺(tái)發(fā)射機(jī)電源應(yīng)滿足的技術(shù)指標(biāo)

  1、電視臺(tái)發(fā)射機(jī)功率一般都比較大,少則幾KW,多則幾十KW,選擇開(kāi)關(guān)電源時(shí),應(yīng)首先考慮其運(yùn)行的可靠性,常采用多臺(tái)并聯(lián)均流供電方式。要求開(kāi)關(guān)電源的并聯(lián)均流不平衡度≤±3%,電視臺(tái)用發(fā)射機(jī)是變量負(fù)載,所以選擇開(kāi)關(guān)電源時(shí)應(yīng)選用瞬變負(fù)載能力較強(qiáng)的開(kāi)關(guān)電源。

  2、開(kāi)關(guān)電源在工作中會(huì)產(chǎn)生高次諧波、紋波系數(shù), 它們必須滿足臺(tái)用發(fā)射機(jī)的技術(shù)要求,否則會(huì)影響發(fā)射機(jī)的發(fā)射性能。單臺(tái)機(jī)器的紋波系數(shù)應(yīng)<50mv,對(duì)諧波干擾要求必須滿足歐美EN55022B、U1950 及我國(guó)3C 認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。

  3、為適應(yīng)節(jié)能環(huán)保技術(shù)要求,應(yīng)選用功率因數(shù)>0 . 98 ,工作效率>90%的開(kāi)關(guān)電源。

  4、單臺(tái)開(kāi)關(guān)電源負(fù)載功率密度≥0.28W/cm3.

  5、單臺(tái)開(kāi)關(guān)電源輸出最大功率時(shí),疊加在直流電壓上的紋波電壓的峰峰值應(yīng)<50mV.

  6、開(kāi)關(guān)電源在空載開(kāi)機(jī)時(shí),輸出會(huì)產(chǎn)生超過(guò)額定電壓值的瞬時(shí)過(guò)沖,此過(guò)沖值應(yīng)<1V.

  7、電源模塊的負(fù)載從滿載(指最大輸出電流Io=100A)突然跌落到空載(或接近空載)成為重減載,此時(shí)輸出會(huì)產(chǎn)生超出額定電壓值的瞬時(shí)過(guò)沖,此過(guò)沖值應(yīng)<1V.

  8、電源儲(chǔ)存的環(huán)境溫度為- 50℃ ~+65℃ ; 電源工作的環(huán)境溫度為- 40℃ ~+55℃。?五、結(jié)束語(yǔ)。

  合理選擇電路技術(shù)參數(shù),可以滿足現(xiàn)代化電視臺(tái)發(fā)射機(jī)電源的功率因數(shù)、效率、體積、重量等性能要求。良好的開(kāi)關(guān)電源可使電源在惡劣環(huán)境下正常工作。雙晶體管正激變換器中,控制電路采用電壓、電流雙閉環(huán)反饋電路,使電源的動(dòng)態(tài)性能優(yōu)越,可自動(dòng)限制輸出電流,從而實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù),又能在負(fù)載突變的情況下實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定,確保發(fā)射機(jī)安全可靠運(yùn)行。

 

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