TSD-50DAM全固态中波数字调幅广播发射机低压电源分析及改进思路

薛浩军

内蒙古新闻出版广电局610台 内蒙古 呼和浩特市 010010

1 电路组成与工作原理

TSD-50DAM50kW 全固态中波广播数字发射机的低压电源是从三相总开关CB1 引出了两相火线，送至低压空气开关CB2 后，再被送到380VAC 低压变压器T2的初级，低压变压器T2的次级输出7VAC、18VAC、24VAC，通过整流滤波电路得到发射机所需的直流±8V、±22V、+30V、+60V 电源。低压整流滤波电路如图1 所示。其中±8V、±22V是发射机各电路板的供电电源，+30V、+60V 是发射机驱动合成母板的供电电源，+30V、30VDC+24VAC 是主电源启动电路。

低压变压器T2位于驱动柜的下层隔板，如图2 所示，这部发射机使用的低压变压器的初级有三组抽头：355VAC、380VAC 和405VAC，用来适应外部电源的各种输入情况。次级有两组线包， 一组线包输出7VAC、18VAC， 另 一 组 线 包 输 出24VAC。每组抽头使用不同颜色的电线来区分，如图3 低压变压器初级所示。610 台使用380V 稳压柜作为发射机的电源，低压变压器的初级需要接到蓝色的这组抽头上。次级黄色抽头输出7V，蓝色抽头输出18V，红色抽头输出24V，白色抽头为对地+30V，也是交流24V 的7 端；黑色为次级的中心抽头。

图1 低压整流滤波电路图

图2 低压变压器

图3 低压变压器初级

下面以+8V 电压为例介绍该稳压电路的工作原理，其余电压的稳压电路工作原理与+8V 相同。如图1所示，在交流7V的正半周，低压变压器次级1 端抽头为正、2端抽头为负，1端对中心抽头的7V 交流电压经过VD13 整流硅桥的1 脚、电阻R32 对地，再经过中心抽头0 端回到1 端构成回路。在电阻R32 上产生上正下负的正半周电压，再经过电容C32 的准峰值滤波，得到+8V 电压（7V×1.141≈8V）。在交流7V的负半周，低压变压器次级2 端抽头为正、1端抽头为负，2端对中心抽头的7V 交流电压经过VD13的1脚、电阻R32对地，再经过中心抽头0 端回到2 端构成回路。在电阻R32 上产生上正下负的负半周电压，再经过电容C32 的准峰值滤波，得到+8V 电压。+8V 是经过VD13 输出的全波整流电压。

2 稳压电路的缺陷与电路改进的思路

虽然各电路板上有电源保险存在，可是该机的整流硅桥依旧会被烧坏，近日更是发生了整流硅桥被击穿导致低压变压器短路烧毁的案例。由于该机已有十多年的历史，该型号低压变压器已经不再生产，工作人员只能找厂家单独定制。经过事后总结，认为是整流部分电容使用时间太久，性能已然不可靠，故将其全部更换。并将换下的电容打开一只查看，发现电容里的电解液已经没有了，如图4所示。

图4 坏掉的电容

事后，笔者对该起事故进行了分析，以避免再次发生这样的故障。图5 为整流硅桥的原理图。

图5 硅整流桥原理图

从图中可以看出，硅整流桥的实质就是四个二极管的组合。在这起事故中，整流桥1 脚和整流桥3 脚被击穿，呈短路状态。结合图1可以看出，1脚与3脚短路之后，2 脚电流直接通过4脚，次级7VAC 线包处于短路状态。如图6 所示，该事故造成这部发射机的低压变压器烧毁，图中可以看出黑色线中心抽头0 端高温烧焦，黄色线7VAC 轻微变形，究其原因可能是中心抽头线径要比黄色线细的缘故。

该发射机的缺陷就在于低压变压器次级没有任何保护，遇到这样的情况极易烧毁。因此，为保护低压变压器，笔者打算从以下几个方面进行改进。

图6 低压变压器次级

2.1 更换低压空气开关

空气开关除了能完成接触和分断电路外，还能对电路或电气设备发生的短路、严重过载及欠电压等进行保护。空气开关的型号很多，该发射机使用的空气开关型号为RMC1- 63D16400V，RMC1 是生产商自己定义的型号类型，D 是脱扣曲线的一种，脱扣曲线共有B、C、D 三种，B 用于电子类，C 用于配电或者照明，D 用于大功率的电动机和发电机等。它们的区别在于电阻丝的粗细不同，D 的电阻丝最粗，因此可以承受更大的负荷，通过的电流也更大。其中，B 系列空气开关的瞬间跳闸电流为其额定电流的3-5 倍，C 系列空气开关的瞬间跳闸电流为其额定电流的5-10 倍，D 系列空气开关的瞬间跳闸电流为其额定电流的10-14倍。空气开关的2P是两个单极空气开关连接在一起，P 是指该空气开关由几个单极空气开关构成。

前面讲过，低压变压器的初级380VAC 是通过低压空气开关CB2 送来的，CB2 的型号为RMC1-63D16400V，就是说额定电压为400V，额定电流为16A，适用于额定电流至63A 及以下的电路，瞬间跳闸电流为160A。由于是380VAC 输入，初级电流非常小，用钳形电流表实测2A 左右。就算发生次级短路故障，初级电流也达不到瞬间跳闸电流，因此更换一个5A左右的D型空气开关能更好的保护低压变压器。

2.2 在次级输出端加装保险管

在次级输出端加装保险管，需要加8个。虽然7VAC标称25A输出电流，实测输出电流8A，加个20A 的保险能起到很好的保护作用。其不足之处是低压变压器所在位置狭窄，安装不方便。

2.3 更换大电流硅整流桥

该机硅整流桥为台湾虹扬生产的KBPC5010，额定电流为50A， 额 定 电 压 为1000VAC（10×100 倍），最早使用的是KBPC3510，由于经常出现故障就更换成了KBPC5010。该事故告诉我们，虽然额定电流50A 很大，但是硅整流桥也有使用寿命，一旦到了临界点，8A的电流就能将其击穿。因此，更换更大电流的硅整流桥也是有必要的。上整生产的MDQ100A-16，额定电流100A，额定电压1600VAC，这个硅整流桥能更好的保护低压变压器。其不足之处是比KBPC5010的体积大3倍，接头也不同，无法直接拿来使用。

经过多方调查，各发射机生产厂家在低压电源部分都有自己的改进措施，但并不适合这部发射机。笔者所设想的这三种解决方案各有优劣，无法确定哪一种能够真正实现保护的目的，希望各位同行共同交流，找出更合适的解决方案。