全固态调频广播发射机开关电源的工作原理及典型故障分析.doc

全固态调频广播发射机开关电源的工作原理及典型故障分析齐 达 ，潘兴陆海峡之声广播电台 ， 全固态调频广播发射机开关电源的工作原理 及典型故障分析 齐 达 ，潘兴陆 海峡之声广播电台 ，福建福州 350012 摘 要 本文以 DUM-3000W 开关电源为例 ，分析了全固态调频广播发射机开关电源的工作原理及常见故障。 关 键 词 EMI ；开关电源 ；移相控制 ；故障分析 中图分类号 TN94 文章编号 1674-6708（2012）65-0155-02 文献标识码 开关电源的交流输入电压范围大 ，输出稳定 ，效率高 ，常 被应用于微电子产品中。全固态调频广播发射机为使功放模块 获得稳定的直流电压也广泛使用。它的工作原理是将交流电压 先整流成直流电压 ，再将直流变成高频（10kHz ～ 50kHz）脉 冲电压 ，然后再经脉冲变压变成多组脉冲信号 ，最后将脉冲信 号整流滤波形成直流电压。现以我台 TF520 全固态调频广播 发射机中使用的 DUM-3000 Ｗ功放开关电源为例来分析开关 电源的工作原理和典型故障。 1 DUM-3000W-UC3875 开关电源工作原理 DUM-3000W-UC3875 开 关 电 源 是 使 用 UC3875 移 相 控 制芯片驱动开关管工作的 ，它输入为三相交流 380V，输出四 路 约 为 48 Ｖ 直 流 电 压。 这 种 开 关 电 源 是 由 电 磁 干 扰 滤 波 器 （EMI）、整流电路、开关控制电路、高频变压、低压整流滤波、 辅助供电电路以及控制电路 7 部分组成。 组成的电路进行保护。若压敏电阻两端电压超过标称电压时 ， 其电阻急剧减小 ，而电流急剧增大 ，导致熔断器 F101、F102 迅速熔断以保护后级电路器件。L101 和 C101 ～ C106 组成的 滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制 ， 防止对电源干扰。同时 ，也防止电源本身产生的高频杂波对电 网干扰。V110 和 V111 为两个 KBPC3510 整流模块 ，经整流后 输出的对地直流电压约为 265V。N101、D106 及 J101 等元件 构成缓启动电路 ，给移相控制电路一缓冲时间。 如图 2 所示，两个驱动变压器 T102 和 T101 控制 4 个开关管， 对角的一对开关元件同步工作 ，并有序的交替。例如 ，D102 和 D105 同时“导通”，这两个开关管“断开”的同时 ，D103 和 D104“导通”，这样依次“导通”，从而输出方波交流信号。 图 3 辅助供电电路图 图 3 为辅助电路图 ，此部分的作用是为控制部分提供电 源。交流电经整流滤波后 ，因 T401 次级线圈感应瞬间电动势 ， 产生一电压 ，依次触发 N401 和场效应管 V401(TOP223) 导通 ， 最后逐渐使输出电压稳定在 ±12V 和 +5V。 2 DUM3000W 电源故障分析 2.1 交流输入指示灯不亮 交流输入指示灯 ，如果“输入”指示灯不亮 ，则证明无交 流电输入。针对这个故障首先检查交流输入电源是否正常 ，电 源进线的保险管是否完好。笔者结合实际维护中发现图 3 电路 中的 V401（TOP223）与 C405(（400V/10μF）经常容易损坏 ， 建议在维修时可先行检查。 2.2 交流输入指示灯亮但无直流输出 针对无直流输出这个故障 ，首先检查入电源模块的三相电 接线端子是否连接可靠 ；检查电源进线保险管是否完好。测试 整流桥 V110 和 V111 输出直流的电压值 ，一般一端对地约为 265V，其次在断电情况下测量整流桥和 4 支开关管 ，测量整流 桥的方法和测量普通二极管一致 ；测量 4 支开关管时 ，用万用 表测二极管档测 4 支开关管 G 极与 C 极之间有 0.6V 压降 ，欧 图 1 整流滤波缓启动电路 图 2 输出高频交流电路 图 1 为整流滤波缓启动电路 ，当雷电产生高压经电网窜入 电 源 时 ，由 压 敏 电 阻 R101、R102、R103 和 保 险 F101、F102 作者简介 ：齐达 ，工作单位 ：海峡之声广播电台 ，职称 ：中级 ，研究方向 ：广播发射 （下转第160页） 155 2012?4（下）《科技传播》 3 钢水与铜板热交换钢水与铜板之间有过渡层 ，二者之间的热交换引起的变形集中到几个点 3 钢水与铜板热交换 钢水与铜板之间有过渡层 ，二者之间的热交换 引起的变形集中到几个点来消耗 ，可能会引起螺栓位置铜板应 力超过屈服极限 ，从而产生永久变形。 6 水槽布置示例 结晶器水槽布置与水流动状况对铜板的使用效果影响很 大。我公司使用过程中发现铜板温度过高 ，有时甚至出现铜板 烧蚀。设计者在螺栓孔位置的肋筋上开了两个水槽 ，目的也是 增加螺栓位置的冷却