荣 丽李本海
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CTPSMB-0型数字化PSM控制器的使用与维护
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CTPSMB-0型数字化脉冲阶梯调制控制器(以下简称数字PSM控制器)可作为大功率短波广播发射机的专用数字化调制器。适用于PSM50KW以及PSM100KW短波广播发射机。本文主要介绍了数字PSM控制器的使用及其设备维护。
脉冲阶梯调制数字信号数字处理
脉冲阶梯调制(PSM)是把模拟信号转换成数字信号,再应用数字处理技术将其输出叠加成能够反映音频信号变化规律的阶梯波形,其优点是将高压整流器和调制级合二为一。PSM控制系统将输入音频的模拟信号转换成为用0和1表示的数字信号,并对这些数字信息进行加工处理,产生能够控制PSM调制级中48个电子开关(IGBT)开启和关闭的循环脉冲信号。
利用大规模集成器件FPGA控制调制器,实现四极管阳极和帘栅极电压的音频调制和检测。为了平衡负载并延长功率模块开关的寿命,设计实现48路开关的循环通断,就能判断发生故障的开关并使其不参与循环。
PSM短波发射机数字调制器由于采用软件编程实现调制功能,所以可以从根本上解决模拟调制器的自身缺点。
模拟音频通过高速AD采样,实现全数字处理过程,比起模拟PSM的处理方式在指标上有大幅度的提高。
1.1组合包括如下组成单元
PSM数字化板 (PSMA01-0);PSM模拟板(PSMA02-0);8路硬光纤光发板(PSM07-0)七块;8路硬光纤光收板(PSM08-0)七块;开关电源:+5V/7A一只;+12V/1A,-12V/1A一只;彩色液晶显示屏一套。
1.2功能说明
功能状态指示区指示主要的系统工作状态信息。包括:+24V、+5V、+12V、-12V电源信息;FPGA心跳信息(面板闪烁发光二极管)。系统加电后,+24V、+5V、+12V、-12V指示灯点亮,表示系统工作正常,可以进入工作状态。面板右下方的闪烁发光二极管用于指示FPGA程序的正常工作,作为FPGA程序的心跳指示。
触控区域有一个8英寸触摸式液晶显示屏组成。液晶屏分辨率800*600像素,真彩色。包括主控界面,帘栅参数设置界面,工作模式设置界面,模块工作使能配置界面等几个操作及显示界面。如图1
此时界面表示所有模块工作正常,帘栅模块工作正常,过流封锁正常,高压打开,镇噪未打开。可以通过点击频幕开关工作模块,红色为关闭,灰色为有故障。
此时,可以点击界面上的“-”、“+”按钮来调整帘栅占空比,帘栅占空比调整的步进精度是1%,调整范围是1%~99%之间,同调的范围是1~10。如图2
工作模式设置主要包括三种模式:环调模式、频响补偿模式、失真补偿模式。
环调模式一共有四种,每种模式的调制器模块导通顺序不同,在调试指标的过程中,可以更换不同的环调模式以达到不同信杂比的效果。
频响补偿模式可以达到不同的频响补偿效果。
失真补偿模式可以达到不同效果的失真补偿效果,调试时可以测试替换。如图3
(1)确保组合供电电缆、音频信号线、反馈信号线、光收电缆、光发电缆、与G3装置之间的控制电缆均连接正常。
(2)加电(220VAC进电),组合自带220VAC进电插头,对应的是组合后背板的X3插座。
(3)使用时请确认交流220VAC和发射机的接地一致。
(4)交流插座X1上有一个电源开关,是控制组合总的上电与断电。
(5)确认灯指示正常(面板灯指示区发光二级管指示正常);f)上电之后触摸屏上的镇噪开关默认为开启状态,如果需要去掉镇噪功能,可以点击触摸屏上镇噪按钮,关闭镇噪功能。
(6)通过G3操作(以SW-50B发射机为例),点击“工作”按钮;此时,组合自动将高压升到等效10个模块的电压值,同时帘栅压占空比调制和高压同步提升。在G3装置上,点击“升功率”按钮,阳极电压将逐步升高,阳极电压提升的步进大约为1个模块的等效电压值(液晶画面会同时有指示)。
(7)观察“阳极电压”表头,将发射机阳极电压升到合适的位置。
(8)观察“帘栅电压”表头,如果帘栅电压和阳极电压的搭配不合适,进入“帘栅电压配置界面”,帘栅电压配置界面的“-”、“+”操作触控可以实时调整发射机的帘栅电压占空比,步进间隔为1%占空比。操作完成后,点击“确认”按钮回到主界面。注意,每次修改的帘栅电压的占空比将会保存进PSM控制器的内置存储器中,实现掉电存储,下次再上电可不必重新配置。
(9)如果在上电之后,个别模块没有参与工作,数字化PSM组合在接收到小板的反馈37kHz脉冲的异常之后,可以识别出该模块故障,并在延迟5s左右将该模块剔除循环队列,以确保系统工作指标不恶化。
(10)调试过程中,我们可以选择不同的环调模式、失真补偿模式、频响补偿模式和帘栅同调比例,以提高广播发射机的各项指标。
(2)注意不要错误触碰液晶屏的触摸界面,以免导致误动作。
(3)如面板电源指示灯在加电后不能点亮,检查后面板的220VAC电源插座的保险管是否熔断,如果熔断需要更换保险管。
(4)包络反馈信号接入组合后部的X5 BNC接口,组合面板的“反馈调节”旋钮可以调节组合的包络反馈信号的反馈深度。
(5)数字化PSM组合要求的输入信号比较小(大体上50%标准调幅度时对应的可适应的音频信号的范围是400mV~1V左右),如果音频处理器的衰减量不够的话,数字化PSM组合面板的“音频调节”旋钮可以进一步的调整增益。
(6)在指标测试过程中,如果发现当前工作模式下信杂比指标不够理想,可以考虑更换工作模式,进入触摸屏的工作模式设置界面,选择其它工作模式。可供选择的工作模式包括:工作模式一,工作模式二,工作模式三,工作模式四。这四种工作模式分别代表了四种不同的模块排序,可以在指标调试过程中进行搭配选择。注意,工作模式的修改只能在高压关断时进行,修改完成后需要重新打开高压。
CTPSMB-0型数字化脉冲阶梯调制控制器是最关键和最重要的单元。全面了解CTPSMB-0型数字化脉冲阶梯调制控制器的各组成部分以及原理,积极做好维护,对于发射机具有积极的参考价值。
审稿人:孙生和内蒙古广播电视台正高级工程师
责任编辑:乌日山
(1)当数字PSM控制器用过一段时间后要注意保养,检查风机转动是否正常,要及时清理灰尘。
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2096-0751(2016)02-0024-03
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