開關電源在調頻廣播發射機中的應用
跟著開關電源技能的不斷老練，其運用領域得到進一步拓展。開關電源與傳統串聯接連穩壓電源對比，在功率、電磁污染、體積及可靠性等方面都得到了較大的改進。另一方面，最新的固態調頻播送發射機對電源的需要越來越高，而開關電源技能的老練，元器材的不斷更新，高可靠性操控芯片的運用完全可以滿意調頻播送發射機的需要。當前固態調頻播送發射機中的鼓勵器和功率放大器等組件遍及選用開關電源作為動力支撐。將來的數字化操控與辦理關于開關電源提出了更高的需要，智能化、數字化、小體積及高可靠性將是調頻播送發射機開關電源發展方向。
開關電源
電源是全部調頻播送發射機的動力心臟�？紤]到發射機房各個設備之間的電磁兼容，發射機全體功率，電源的可靠性和平常保護等疑問，開關電源無疑是固態調頻播送發射機電源的最好挑選。開關電源的優秀特性首要體現在以下幾個方面。第一：體積更小。它可與功率放大器集成裝置。幾百kHz的開關頻率使得濾波阻抗元件體積縮成最小，進而既減輕了發射機重量又縮小了體積，便于運送及平常保護。第二：功率更高。包含功率開關管MOSFET等新器材的運用，開關電源多種電路拓撲組合的開關技能是下降損耗，進步電源體系功率的重要確保。第三：電磁污染更少。發射機電源內設的電磁攪擾(EMI)濾波電路和有關高尖峰脈沖吸收電路是電源的電流諧波符合需要的重要確保，它不但可以改進電源對電網的負載特性，削減給電網帶來嚴峻的污染，也可以削減對其它網絡設備的諧波攪擾。第四：可靠性得到進一步改進。防雷、防感應或反擊過電壓的多種保護措施及運用涂有三防漆(防潮、防鹽和防霉)的打印電路板均可將毛病幾率降至最低。
開關電源運用
開關電源是經過以必定頻率接連地操控功率開關管進行通斷操作，以便可以經過能量貯存元件(如電感器和電容器)向改換器或負載供給電量的電源方法。只要經過改動占空比、開關頻率或有關相位，均勻輸出電壓或電流便可得到操控。開關電源的開關頻率規模是從20kHz到幾MHz。關于電源功率大于90W的作業場合，開關電源一般采納兩級改換方法。即功率因數校對(PFC)操控改換器和DC/DC改換器。這兒格外應當說到是功率因數校對電路。它是為了確保輸入電壓和電流同相作業而設置的。其成果是功率因數挨近1，視在功率全部轉換為有功功率，因此體系功率得到了改進。假如沒有PFC校對電路，輸入電流會以窄脈寬高峰值脈沖方法輸入開關電源致使嚴峻的諧波攪擾成分。這些諧波組分不只沒有向負載供給任何能量，而且還致使變壓器和其它設備發熱。功率因數校對電路分為有源和無源兩種類型。調頻播送發射機的開關電源大都選用有源功率因數校對電路，它是由具有有源功率因數校對的AC/DC改換器和獨立DC/DC改換器兩大有些構成。
AC/DC改換器首要包含：EMI濾波器、慢發動電路、橋式整流、PFC操控器、功率驅動電路及改換器電路(由功率開關管MOSFET、儲能電感L、快速康復整流二極管和濾波電容等構成)，其電路框圖見圖1。
圖1 AD/DC改換器電路
AC輸入經過EMI濾波電路濾除差摸和共摸電磁攪擾信號后，輸入至慢發動電路，再經延時后全壓加到橋式整流電路，輸出的直流電壓供給給功率場效應管MOSFET的漏極。PFC操控器是由8引腳的LT1249功率因數操控芯片和較少的外圍元件所構成的電路。其第8引腳輸出開關頻率為100kHz的驅動信號，經驅動電路加到MOSFET功率開關管的柵極，MOSFET改換器開端以必定的占空比進行通斷作業，并輸出所需要的直流電壓。凌力爾特公司出產的LT1249集成芯片內置振蕩器、電流乘法器、電流放大器、差錯電壓放大器、電壓對比器及基準電壓源等單元。經過對設定的高頻率脈寬調制電流進行均勻處理，LT1249可以完成盡可能低的電流失真，而且可以作業于接連和非接連的作業形式。另外，內置電流乘法器對來自差錯電壓放大器的電流進行平方運算可以下降輕載時的AC增益，進而可堅持較低的電流失真和較高的體系穩定性。PFC操控器分別從橋式整流、改換器及它們之間傳感電阻獲取感應信號完成多種保護功能，如峰值電流約束和過壓保護等。DC/DC改換器電路簡化框圖由圖2所示。
圖2 DC/DC改換器電路
它首要由開關變壓器、MOSFET功率開關管、整流元件、傳感電路(包含電壓、電流和溫度取樣)、隸屬電源、UC3843PWM操控器及有關的驅動電路構成。
由前級輸入的直流電壓加到并聯的功率開關管MOSFET的漏極，其柵極輸入是由UC3843操控芯片內設定頻率開關信號經驅動電路供給的。經過開關變壓器升壓后，整流濾波得到所需的直流電壓。UC3843操控芯片是一種電流形式的PWM操控調整器。它具有優化DC/DC改換器、低發動電流、主動前饋抵償、電流約束、低壓閉鎖、脈沖抑制、高電流驅動和高達500kHz的開關頻率等特性。從UC3843內部電路剖析，內部參閱信號與變壓器次級經整流濾波后電壓取樣值在差錯放大器進行處理，處理后的差錯電壓與感應電阻構成的電壓輸入到PWM對比器中，其輸出與時鐘信號在觸發電路中進行波形處理，最終輸出頻率與時鐘頻率一致的開關頻率信號。
實踐運用中有關疑問的評論
開關電源在調頻播送發射機運用過程中呈現毛病的機會大一些，原因是多方面的。發射機房的環境因素(如通風、溫度及濕度)、電源操控柜防雷疑問、開關電源自身規劃和器材疑問、作業人員誤操作疑問等都是發作毛病的危險。若想設備正常作業，除了把握必備的專業知識，不斷堆集經歷也是必要的。經過對開關電源內設的隸屬保護電路的毛病顯現觀察和剖析通常可以將毛病率降至最低。開關電源因為運用大容量的儲能電容器，在作業中發作較大的浪涌電流，使得開關管在溝通電壓挨近峰值時關斷。輸入溝通電壓自身瞬間改變也會致使相同的成果。因此在開關電源的實踐電路中，常常運用一種負溫度特性的熱敏電阻串接在橋式整流塊前。當電源開關閉合時，熱敏電阻溫度低，呈高阻狀況，浪涌電流得到抑制。跟著電流活動熱敏電阻溫度升高，阻值下降至零，輸入電壓全壓參加負載。但是，這種根本的保護機制在實踐運用中略顯缺乏。假如電源開關斷開幾秒鐘的時間又從頭閉合，熱敏電阻沒有充沛的時間冷卻，此刻輸入幅值挨近峰值的溝通電壓，將發作比正常時更大的浪涌電流，既便是此電流在感應電阻上發作高于6V的電壓，因為LT1249芯片還沒加電，無法起到保護效果。這是致使功率開關管MOSFET擊穿短路損壞的直接原因。這一點在大連年頭強風暴雨災禍時致使多部調頻播送發射機電源毛病中得到證實。
壓敏電阻并聯在溝通電路輸入的兩端相同可以吸收電浪涌。在環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。因此，它對吸收浪涌有優勝的成效。為了避免開合功放電源致使的浪涌電壓，選用壓敏電阻接在電源線相間，然后起到保護電源設備的效果。
接地線是最根本最簡略的安全措施。發射機的機柜、功放盒外殼、電源外殼、面板及門等均已相互銜接，并銜接到發射機的接地端，發射機裝置到位后，應將本機的接地端(坐落發射機電源有些的底板上)彎角與機房地可靠地銜接在一起，以避免因為漏電而發作不幸事情。一起，還需要將電路中需要接地的各點接地，然后確保需要接地的電流及發射機走漏的高頻電流能順暢流入大地。
結語
雖然開關電源有多種電路拓撲組合，因負載類型、功率需要、操控方法等不一樣場合，有不一樣的挑選，但開關電源中的PFC操控單元和PWM操控單元是中心，是調頻播送發射機取得高質量信號傳輸與發射的重要確保。此外，在設備的運用過程中，應當充沛了解設備作業狀況和毛病表象，不斷地堆集經歷教訓，這樣有利于把握開關電源的毛病特色，進步調頻播送發射機保護水平，確保設備處于正常的作業狀況。
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