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1kW全固态PDM发射机工作原理分析
来源:本站整理  作者:佚名  2011-12-08 17:04:41



  4.功放盒
  
  功放单元方框图如下图。

  功率盒有三个相同的调制器,功率放大单元,每个单元能提供450W的RF功率。功率放大单元主要由电平转换、调制驱动、低通滤波器、RF功率放大、电流不平衡检测、温度检测及保护电路部分组成。

  (1)电平转换
  
  电平转换由三极管Q3、Q4和电平驱动电路Ul及相关电路来完成,调制器来的输人信号是ov到+15V之间脉冲宽度可变的方波,经过Q3和Q4电平转换成-72V(逻辑0)一60V(逻辑I)之间变化的调制驱动信号.Ul把小电流的方波变换成大电流驱动,以满足调制驱动级IRF140场效应管的饱和导通。CR3是I2V稳压管,它提供UI和04的电源电压:所以UI和Q4的相对电源电压为I2VDC。UI把小电流的方波变换成大电流驱动从(5)、(7)脚输出到调制驱动电路。

  (2)调制驱动电路
  
  调制驱动由功率场效应管Ql、02和阻尼二极管CR1等组成。Ql、Q2并联驱动,工作在开关状态,开关速度很高,其输出高电平为ov低电平为-72V的方波。当Ql、Q2的基极为逻辑l电平时,Ql、02导通,并将72V电压加到低通滤波器LPF.当Ql、Q2的基极为逻辑O电平时,Ql、02关断,此时阻尼二极管CR1维持电流流进LPF。

  (3)低通滤波器
  
  低通滤波器由Ll、L2、I.3、Cl~C5组成。L3.c5并联谐振,成为80kHz的阻塞网络。在载波状态下LPF的输人为脉冲宽度相同的方波,通过LPF的输入滤去80kHz脉宽调制频率成份和音频以外的成份,成为直流负电压,此电压的高低与载波输出功率相对虚。在有调制音频的状态下LPF的输人为脉冲宽度可变的方渡,通过LPL滤波后变为直流负电压上迭加音频波形,此音频幅度的大小代表调制度的深度。

  (4)RF功率放大
  
  RF功放由高频变压器Tl、T2和双向稳压二极管CR2~CR9和场效应管Q3~QIO组成。8只场效应管分别两个并联形成桥式推挽D类射频功率放大器。放大后的RF射频信号从Pl、P2输出到Tl、T2、T3高频功率合成变压器,耦合到变压器次级上的RF功率,通过三个变压器次级串联达到功率合成,合成整的RF功率信号通过J2送到槽路匹配箱。CR2~CR9是双向稳压二极管,加在功率场效应管的源极与栅极之间,防止输入信号电压过高损坏场效应管。

  (5)电流不平衡检测电路
  
  电流不平衡检测电路由Tl、CR1、Rl、R2、C3构成。变压器Tl的两个初级绕组匝数相等,相位相反,当Tl的两个初级绕组上流过的电流相同时(即所有的功率场效应管都工作正常),TI的次级绕组上感应电压抵消为0;而当Tl的两个初级绕组上流过的电流不相同(即功率场效应管有损坏或工作不正常)时.T1绕组上产生感应电压,此电压由二极管CR1半波整流后C3上建立一个正电压,触发可控硅导通,封锁调制信号输入,以免损坏扩大。Ql有记忆功能,电源关闭后再启动才能解除Ql的状态。
  
  (6)温度检测及保护电路
  
  温度检测及保护电路由A2板上的RTI、三极管Q1、Q2和可控硅Q1、Qll及周围电路组成。RTI是热敏常开开关,当功放盒内温度升到80C时.RT1接点闭合,三板管Ql导通,可控硅Q1开启,三极管Q2的基极电平变为Ov.一路通过CR2封锁调制信号输入,另一路02导通,约12V电压加到可控硅Q11的控制极上,使Qll导通强行关断调制器输出,保护机器。

  保护电路限制放大器电流超过33A时,关断-72V电源,并封锁调制信号。电流越限,关断功放单元后,电流减到零,但此时不解除封锁,只有经过维修判明功放单元正常后,方可通过恢复按钮或重新开机进入正常工作。反射电流越限时,同样保护功放单元进入封锁状态。此时应检查天馈线系统接触、匹配是否良好,槽路箱各器件有无松动、脱焊情况,判明正常后恢复工作。

  电流表Ml指示功放盒的总电流,是RF输出的一个直观指示,后面板上的DS7发光管指示-72V电源。调制器的输出是一个负直流电压与解调后的音频信号迭加,通过P2~P12测试点检测。DS1、DS2、DS3分别显示三个,功放单元的故障指示,它们的正极连接到一起送到整机面板上的功放盒故障指示,此端电压正常时为24VDC.故障时为12V左右。DS4、DS5、DS6分别指示功放单元的调制驱动故障。

  (7)整机保护系统
  
  整机可靠工作由PA盒ZT01005、ZT04019、ZT04021共同完成。当每个功放单元工作电流越限,自动关闭越限单元电源,除降整机功率外,可继续工作。当反射功率越限,自动调整工作状态,降低输出功率,避免损坏器件。反射功率仍然越限,自动关掉整机电源。放大单元调制管故障,自动关闭有故障单元调制信号。放大单元电路有器件损坏,自动关闭调制信号并有发光二极管指示相应故障单元。如放大单元过热超过72℃时,关掉调制器输出。

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