[摘 要]本文结合实例探讨新形势下,广播电视发射机控制及保护系统的维护体会。
[关键词]发射机 智能化 控制及保护 自动控制系统
[中图分类号]TN943[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)07-0141-02
1 概述
随着我国广播电视技术的飞速发展,目前,广播电视发射机已经逐步实现固态化、智能化、数字化。发射机智能监控系统一改传统发射机人工定时监测,手工记录工作方式,这样做不仅工作量大,工作效率低,人为因素多,而且由于疲劳等因素的影响,很可能造成差错甚至事故,而且发射机的工作状态和主要参数无法实时显示;发射机发生故障时,没有必要的报警措施;不可能实现远程遥控。发射机智能化主要是指发射机的控制和保护系统大部采用基于微处理器的控制系统,在控制、故障诊断、故障显示报警及保护系统等方面具备一定的智能化。先进的控制系统可以完成各种控制功能,并具备故障诊断功能,大大提高了维修速度。通过显示系统可以查看发射机的各种数据和工作状态,发射机的设置也使用程序设置,灵活方便。发射机智能化控制是广播电视发射台最终实现播出自动化的必备功能。亦是确保广播电视安全播出的重要技术环节。
2 系统组成及故障检修实例
2.1 系统组成
发射机的控制保护系统一般包括配电电源控制、状态监测、越限处理及保护。控制系统的主要任务是保证发射机正确安全运行,确保设备及人身安全。控制、保护系统基本功能主要有:
(1)控制功能:两方面。一是发射机正常工作的开/关机控制,主/备用激励器切换。二是过荷、越限(过压、过流、过热、过激励、过载)时控制发射机的工作状态并做相应报警及保护。
(2)保护功能:当发射机的某一部分发生故障或存在危及设备安全的情况时,控制系统做出判断并相应处理,或切断电源或封锁激励或调整输出功率,以保护发射机,同时发出报警信号。
(3)测量及显示功能:为监测发射机的工作状态,发射机的控制系统应包含功放电压、电流、入、反射功率、温度的指示测量装置以及工作正常显示和故障显示装置。
下面以实际所遇故障为例,介绍两种较为典型的电路结构。
2.2 故障实例
实例1:全固态10KW调频立体声发射机比较器电路。
本机由陕西数字广播通讯设备有限责任公司(762厂)生产的两部FM502S—Ⅱ型全固态化5KWFM发射机合成。型号为 FM103S-I。这是一部90年代出厂的全固态FM发射机。全机除激励器采用意大利R.V.R公司的PTX-LCD30FM,具有微处理器外,发射机的控制系统均采用基于逻辑电路的控制系统。控制功能有:开/关发射机,并在面板上显示出发射机的工作状态、控制方式、故障项目,对发射机提供故障保护COMS电路。
图1.为此机比较器单元局部图。提供功放过流检测并发出光报警。其正常工作状态下的原理为:比较器N1电源为+12V和-12V,来自分流器“1”端+45V,经二极管正向压降约0.7V后分压到比较器同相输入,来自分流器“2”端的+45V经同样比例的分压后到比较器反相输入。当功放电流在正常值以内时,分流器压降不超过二极管压降,反相端电压高,比较器输出负电平,输出端的晶体管(V2)不工作。当某一路功放电流过大时,该路分流器上压降超过二极管正向压降,比较器正端电压高,比较器输出正电平,晶体管导通,接在集电极与+12V之间的继电器动作,常开接点闭合,输出“地”信号到功放盒过流输入。同时面板报警指示灯D3亮。
故障现象:开机后即报警。
经检查并非功放单元过流,而是R11阻值变大,导致报警现象发生。更换R11后,开机正常。
分析:这部发射机的功放取样电路,曾遭受过高放电源的浪涌冲击。由此造成的取样电路元器件损坏,导致发射机误控制及报警。类似原因,本机还有一处,即封锁激励。
实例2.功率放大单元控制取样电路。
以北广科技股份有限公司TF520 10KW调频立体声广播发射机为例。TF520—10KW发射机由一台30W激励器、一个300W中间放大器、一个总控制箱、十个1KW放大器、两个五分配五合成器一个不平衡吸收负载和末级3dB耦合器组成。其中1KW放大器为基础单元。
图2.为1KW放大单元温度控制取样电路。温度信号特定电路从功放模块散热器上取得、取样设置极限值>70℃,保护功能由微机自动判断完成。
故障现象:开机运行一段时间(时间长短不等,有时两三个小时,有时一个多小时),显示温度高并报警,同时关断激励。
检修:更换A8组件即温度传感器,故障排除。
分析:查功放模块散热器温度正常,由于温度传感器线性度变坏,精确度差,输出电阻对-12V分压增大,致使比较器U4A输出高电平,发出过温报警信号。
3 设备维修、维护体会
新型广播电视发射机具有固态化、智能化、数字化的技术特点。正向着高效率、高质量、高稳定性、生产国际标准化的方向发展。相对新型势下针对新型设备的技术特点,发射机的技术维护工作也在随之发生着变化和发展。发射机的控制功能融入了计算机控制和管理,智能化、自动化的实现,使得广播电视发射更加系统化、数字化、网络化。如果把发射机的核心部分即——频率及能量变换比作为“心脏”,那么发射机的控制与保护功能应视其为“中枢神经系统”,负责指挥发射机完成各项工作。发射机的控制与保护系统是自动控制系统(automatic control systems ),在发射与控制过程当中的具体应用。不同厂商、不同设备所采用的具体器件和电路有所差异,但完成的功能大致相同,设计思想源于自动控制理论。上文中两实例都是控制系统本身的采样电路故障所致,与被控制对象无关,但结果却影响了发射机的工作状态。发射机中的入/反射检测保护及过压、过流保护控制电路等对设备器件的保护非常重要,直接决定着机器设备的安全播出运行。因此,在对控制及保护系统的分析判断和修护过程中,应根据自动控制理论,掌握其原理和系统构成,明确信号走向及控制流程;分析故障原因应把握从局部到系统,处理故障电路应该由结果到过程的科学化方法。不断提高理论素质,只有把理论灵活应用于实践当中,解决实际问题,维护人员的素质才能快速提高,以适应当前广播电视技术工作的需要。