DX-400水冷中波发射机风流动检测电路的原理与调整

魏宏林

（作者单位：国家新闻出版广电总局九五三台）

DX-400水冷中波发射机风流动检测电路的原理与调整

魏宏林

（作者单位：国家新闻出版广电总局九五三台）

本文介绍了DX-400水冷中波发射机的风流动检测电路的构成和检测部位，通过分析不同电路的工作原理，针对不同部位的风流动检测电路引起的故障，提出进相应的调整办法。

DX-400；水冷中波发射机；风流动检测电路；调整

DX-600水冷中波发射机由功率放大单元和功率合成单元组成。其中，功率放大单元冷却方式有水冷方式和风冷方式，水冷方式主要冷却部位是功率放大单元的电源整流柜和射频放大模块单元。风冷方式的主要冷却部位是功率放大单元的热交换器机箱，热交换器机箱冷却系统是按冷却风循环系统的概念设计的，循环风以对流的方式对所有不使用水冷却的部件进行冷却，循环风将通过这些部件带走热量，在热交换器机箱的盘管中有冷却水流动，当热风通过这些盘管时，热风被冷却到适当温度，而冷却水温度降低，达到冷却目的。而功率合成单元是通过风流动进行冷却，产生这些冷却风的是功率合成单元中的三台阻隔负载风机，这三台风机的主要作用是给108根、1440 Ω无感阻隔负载电阻冷却。冷风从合成器机柜的顶部和底部进入，首先冷却所有的射频元器件，如电感线圈和射频开关。在正常工作情况下，变频风机以低速运转向机柜内送风，当功放单元发生故障，阻隔负载上的电流增大时，变频风机开关转为高速挡，以冷却阻隔负载，当阻隔负载上的电流恢复为正常状态时，变频风机将返回到低速运转状态。

1　风流动检测电路的工作原理

DX-600水冷中波发射机的风流动检测电路有两种，一种是风量检测板，另一种是调制编码板风量检测电路。这两种检测电路的外部形态不一样，但其工作原理一样。下面通过图1风流动检测电路原理图讲解其工作原理。

通过观察图1风流动检测电路原理图，可以发现，风流动检测电路由两个温度传感器U1和U2、一个负反馈放大电路U3组成。其中，两个温度传感器型号是LM35D，将传感器外围的温度信号转变为电压信号，其测温范围为0度到+155度，准确度为0.5度，热稳定性好。其输出电压与传感器周围温度成线性关系，其公式为U=7.05+10 tmV，其灵敏度为10 mV/℃，温度每升高1摄氏度，其输出电压升高10 mV。

发射机开机后，B+电源加到发热电阻R1上，R1为20 W的电阻，主要功能是对温度传感器U1进行加热。U1的温度升高，输出电压增大，而温度传感器U2测量的是机箱内温度。在功率放大单元和功率合成器冷却风机工作正常的情况下，U1和U2输出的电压通过R6、R7和R3、R2的电阻分压，加到负反馈放大电路U3上，根据负反馈放大电路的计算方法可以得出U3的输出电压（即U3的1端子的电压）为：

根据上述计算，可知，U3的输出取决于温度传感器U1、U2的输出电压U1out和U2out，正常情况下，U1和U2的温度差值会在10℃以内，也就是说反映在U1out-U2out上会在100 mV以内，U3的输出在U3out=U1out+8.25（U1out-U2out）=U1out+8.25×0.1= U1out+0.825，如果发射机机箱的温度为30 ℃左右，那U1out的输出电压为U=7.05 mV+10 tmV=7.05 mV+300 mV=0.307 V左右，用万用表测量U3的输出电压在0.3 V左右。

当功率放大单元和功率合成单元的风机出现故障时，发热电阻R1上的热量不能及时被冷却风带走，其温度会在短时间内急剧上升，当达到温度保护电路的保护阀值时，保护电路动作，对发射机发出风量降低故障，如果风量减小到一定程度，调制编码板会产生一个风量衰减故障信号，此信号触发控制板产生一个功率折降信号，使发射机降到安全的功率电平播出；如果风量进一步减小，风流动检测器就会产生一个风流动故障——关断发射机信号，将功放单元关断。

2　功率放大单元输出监测板和调制编码板风流动监测调整

功率放大单元的风流动检测电路主要包括输出监测板和调制编码板两个部分，输出监测板的风流动检测电路主要监控功率放大单元的输出匹配网络的风量；调制编码板上的风流动检测电路主要监控下部机箱的风量。

2.1输出监测板和调制编码板风量检测介绍

功率放大单元的风量检测系统由风量检测板、输出检测板、调制编码板风量检测系统、发射机接口板、控制板组成，如图2功率放大单元风流动检测系统方框图2所示。

在A25、A26、A28和A30调制编码器上的功能选择器是跳线接到对风流动进行监测的位置。如果风量减小到一定程度，调制编码板会产生一个风量衰减故障信号，此信号触发控制板产生一个功率折降信号，使发射机降到安全的功率电平播出；如果风量进一步减小，风流动检测器就会产生一个风流动故障——关断发射机信号，将功放单元关断。

图1　风流动检测电路原理图

图2　功率放大单元风流动检测系统方框图

输出监测板风流动传感电路用于对输出网络机柜中的风流动情况进行监测。在输出监测器的J7端接有风流动监测器3A3，用来监测输出网络机柜的风量是否正常。

2.2调制编码板风流动保护电平的校准

首先，要保证调制编码板对应的功放机柜所有的冷却风机都正常工作，风冷机机柜后门上的滤尘网清洁通透。将发射机高功率开机，使载波功率为200 kW。用万用表测试调制编码板TP7电压值，在机门闭合时，该点电压值应为-2.5VDC，如果不是调整调制编码板上R213，使TP7为-2.5VDC。

2.3输出监测板上风流动保护电平的校准

图3　输出监测板风流动检测原理图

如图3输出监测板风流动检测原理图所示，首先使输出柜所有的冷却风机都正常工作，机柜后门上的滤尘网清洁通透，高功率开机，使载波功率为200 kW，测试输出监测板TP4电压值，该点电压值应为+2.5VDC，如果不是调整输出检测板上R30，使TP4为+2.5VDC。

如果控制前面板上显示了风减小或者这块板上的风流动指示灯DS1亮红灯，实际上并不存在风流动的问题，检查TP4端的直流电压应该小于2.5VDC，如果TP4的电压大于2.5 V，检查TP5端的电压应该小于0.6 V，TP5电压大于0.6 V，应检查在输出网络机箱中的风流动传感器板；如果TP5电压为0.6 V或者还要低，检查或者更换U11；如果TP4为2.5VDC或更低，测量U3-6的电压。它应该是大约3 V。如果没有电压，查一下接到输出网络风流动传感器的那条电缆是否开路；如果电压是正确的，更换U3和按需要检查Q11和Q13。

3　功率合成器模拟I/O板风量监测调整方法

合成器并机网络机柜的上面和下面有两块风流动监测器板，以对输出部分的风流动情况进行监测。这两块风流动监测器的输出电压连接到功率合成器模拟输入输出板上，再经过风量的故障检测、缓冲和阀值调整，输出的比较值经过EPLD的判断和整理，输出发射机保护和关机信号。

功率合成器模拟输入输出板风流动保护电路与输出监测板一样，校准时，高功率开机，使功率合成器机柜所有的三台阻隔负载冷却风机都正常工作，使载波功率为200 kW，测试模拟输入输出板TP39、TP40的电压值，该两点电压值应为+2.5VDC，如果不是调整模拟输入输出板上R105和R106，使TP39、TP40的电压值为+2.5VDC。

4　总结

发射机的风流动监测电路是发射机用来检测冷却效果好坏的电路，整个电路测量的都是线性变化的模拟量信号，不论是发射机功率放大单元的循环风机运行出现异常、发射机水路的水循环系统出现问题，还是功率合成器中的阻隔负载风机出现故障，都可能引起发射机风流动减少，冷却效果降低，进而导致发射机保护电路动作，影响播出。所以，要熟练掌握和理解DX-600水冷中波发射机风流动检测电路的工作原理和调整方法，对发射机维护能起到积极作用。

［1］普拉特.电子元器件百宝箱［M］.赵正，译.北京：人民邮电出版社，2013.

［2］赛尔吉欧佛朗哥.基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计［M］.刘树棠，朱茂林，荣玟，译.西安：西安交通大学出版社，2009.