TSW2500型500KW短波发射机双功率模块简述

娄斌

【摘 要】TSW2500发射机在短波广播中使用过程中，PSM双功率模块的概述。

【关键词】TSW2500型发射机；PSM双功率模块；概述

0 概述

我台甲乙机房的500KW短波发射机是从瑞士THAIES公司引进的先进性短波广播发射机，很大的特点是它使用了可编程控制双功率模块，是500kW短波发射机调制器的主要组成部分。TSW2500型发射机采用高可靠性的PSM调制器，音频信号采用全数字信号处理方式，其工作状态运行稳定、测试的指标优秀，并且通过简单的改造就可以进行数字AM广播（DRM模式广播）；这台发射机的控制系统和调谐系统全部采用计算机和数字信号处理技术实现，平时倒频操作方便，自动化程度高，不需要人为过多干预。在工作中整个短波广播频段内都能实现自动调谐，有多种模式可选，分别为（AM、DCC和DRM）三种工作模式，并且TSW2500型发射机具有计算机辅助（故障）诊断功能，通过系统软件分析，各种传感器检测故障点、故障类型、通过采样板传输给系统分析并做出相应判断，直观的显示故障信息。同时TSW2500型发射机在系统终端上可以实现远程监控；通过这样的模式可以使得无人控制变得可能，打个比方，如果短波电台需要许多部发射机，通过这样的功能可以实现只需要几个人可以操作管理维护多部发射机。简化了单位的人员管理，减少了人员在发射机房可能受到的辐射伤害。大大的提高了工作效率，简化了工作流程。TSW2500型短波发射机的射频电路部分设计较先进，其整体构造简洁、可靠，整机在设计上只采用两个电子管，维护可靠方便，输出网络采用3π网络结构，由三层电感分布在三层里面，该结构损耗低、效率高、故障率低。由于整机的可靠性，维护十分的方便简单。同时在研发上，由我台开发研制的TBPM-500A型可编程控制双功率模块，是TSW2500型500KW短波发射机最新型的功率模块，经过测试和实际上机试验，各项技术性能和指标都达到了国外同类产品的技术要求，可完全兼容和替代瑞士THAIES公司的同类产品，并且可靠，零部件基本上使用的国产部件，降低了对国外同类产品的依赖，并且更换维护方便。可直接用于DRM广播，实现了TSW2500型500KW短波发射机主要备件的国产化，具有很好的应用前景和实用价值。

TSW2500型500kW短波发射机的PSM调制器部分一共由26块可编程控制双功率模块组成，全部采用计算机技术和可编程逻辑器件（PLD）调制器控制电路。双功率模块的控制单元应用了微控制器和可编程逻辑器件，大大提高了发射机调制方式方面的自动化控制程度和水准，其调制模式可以在标准调幅双边带，浮动载波控制AM和高、低选择的单边带，以及数字广播（DRM）中任意切换。充分体现了计算机技术和可编程逻辑器件的应用给广播发射机带来的新技术革新。

可编程控制双功率模块在控制上也利用了微控制器和可编程逻辑器件（PLD），通过程序化的控制功率模块，把功率模块的开关状态，电流过流保护功能、电压过压保护功能、功率模块的温度保护功能等十多项模拟和数字信号提供给发射机的微控制器和发射机的可编程逻辑器件，微控制器和可编程逻辑器件把这些数据上传给调制器控制器，同时根据这些实时检测的数据对功率模块自身进行管理。控制程序中内含了对关键器件如IGBT、整、大容量电解电容等的保护功能，以及自检功能等。

发射机的末级所需的幅度调制电压采用脉冲阶梯调制（PSM）技术，脉冲阶梯调制其主要特点是把传统屏调机的主整和调幅器合二为一，并把主整电压化整为零。脉冲阶梯调制器用来给发射机射频末级提供所需的调幅电压，该电压是在直流分量上（对应于载波）叠加音频分量（对应于调制音频）流桥的一个阶梯形输出电压，经过低通滤波器滤去阶梯纹波后，形成一个直流叠加音频成分的高压送到发射机的高末屏极进行高电压屏调。在载波状态下，给发射机射频末级提供一个相当于载波功率的直流电压（UA）。在满调幅状态下，射频末级电压将在0和两倍的直流载波电压值（2UA）的范围内变化。所以说脉冲阶梯调制既提供了载波功率，又提供了调制功率。

功率模块的循环主要是按照ON和OFF命令来选择功率模块，并且将使用过程中损坏的功率模块排除在正常使用的范围外，所有的正常使用的模块的地址包含在两个FIFO存储器中，FIFO是通过先进先出置换算法则，循环的原则总是开启关断时间最长的功率模块，并且关断时间最长的功率模块，每一个开关过程把各自的地址从一个FIFO存储器移位到另一个FIFO存储器中。

1 典型故障

从上所述，一部发射机需要23个正常工作的双功率模块，而每部发射机一共有26个双功率模块，如果发生了3块模块的损坏会导致发射机的高压不能加至额定功率，导致劣播故障的发生。平时由于模块相对稳定，所以不会导致模块发生故障。在这里主要介绍几种比较有特点的现象，是比较容易更换和处理的几种故障。比如，在我台A03号发射机在播音间隙的过程中，值班员发现发射机自动加灯丝STANDY的状态下，灯不停闪烁长时间加不上，等发射机灯丝加上后ECOS2系统显示故障信息，并且手工消除消不掉，查看故障日志上显示“PSM Charging”的警告信息不会消失，后值班员检查发射机控制系统的YCP17板上面的指示灯，发现其中的两个灯常亮，其他模块在充满电后指示灯完好。发现这种情况下在播音间隙，我们将发射机倒至local模式，重新加灯丝STANDY状态下还是不充电，所以我们将发射机降至全灯丝模式下检查该模块的状态。平常的状态下模块上面的两个0.315A保险和一个1A的保险损坏的概率最大，因为如果80A保险发生损坏的情况下会发生很大的响声，值班员并没有听到类似的声音，检查弹片也是完好的，所以80A保险也是好的，使用三用表对其余保险进行检测也是正常的，TSW2500型发射机的模块不充电时最容易出现的故障除了保险爆外，还有变压器T11损坏，光缆故障。检查变压器T11接线端子是完全正常的，所以变压器T11损坏的可能性还是很低的，光缆在使用过程中会出现补充电的问题是由于光缆头坏的可能性很低，我们处理故障的时候出现过光缆由于线长卡进某个接线端子上，由于长期的高温或者电流的突然过冲，使得光缆上某一段线融化不通。通过检查后光缆还是正常的，最后只有一种可能性，是由于模块上面的V8发生故障。本故障中应V8击穿（与R21连接的一个），造成电阻R21整个周期的情况下都导通，电阻R21上面通过的平均电流增加了一倍多，消耗的功率增加了四倍而造成发热，时间长会烧坏V8或者电阻R21。通过手摸模块上面的R21电阻，发现特别烫手，在这种情况下需要松开二极管V8上面连接的三个螺丝，使用三用表上的电阻档测量，发现V8上面的一个二极管击穿，更换二极管V8，在换上新的二极管时候应涂上导热硅脂，更换完毕后加起灯丝后模块吸合正常。

以上是我经过常期的工作学习对TSM2500型发射机的PSM部分的总结和理解其中处理模块的故障能学到许多知识，但是即使学习的很多，还有很多不够深入的地方，希望未来的情况下能够学习更多的知识，请同志们批评指证。