DX―200kW机弧光、风量和温度检测电路的原理
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摘 要：本文详细介绍了DX-200kW发射机弧光、风量和温度检测的原理及相关保护电路，希望对发射机的维护提供思路。
关键词：弧光；风量减弱（故障）；温度
哈里斯DX-200kW发射机是我国大型骨干中波台常用的发射设备，其具有功率大、工作稳定、传播距离远、受众面广等特点，但由于体积大、机柜多、各功能板相互联系较复杂等原因，维护时比较困难。现将弧光、风量和温度这三大主要故障进行分析讨论。
一、弧光检测
1. 原理
弧光检测器（ARC）电路图如下（图1）：
图1中，R1是一个玻璃封装的光敏电阻（LDR），正常时，没有检测到弧光，LDR的阻值为无穷大，其输出为0V。如检测到弧光，其阻值迅速下降到很低的值，近似短路，此时输出电压为Vcc，是一个高电平（+5V）的故障信号。
2. 相关电路
DX-200KW有4个弧光检测器，分别在（图2）：
① 输出网络柜的弧光检测（TOP ACR SENSOR）
在网络柜中，当产生瞬间打火时，弧光检测器通过其J1-5将H电平送到输出监测板J9-5。经差分放大器U28（INA110）后，在TP40上输出高电平，经比较器U32后，使U23-9（D触发器）为H，输出监测板上DS4（UPPER ARC）红灯点亮，同时U33输出通过二极管CR42送到TP28（网络驻波比），与TP33（基准电压）比较，由U17（差分比较器）给出NET―VSWR。然后，此信号一路送到U29-6，使Q22和Q23导通，由J6-21给出射频关断信号L，J6-19给出激励关断信号L。（这两个信号通过发射机接口板传给各功能板，进行相关的显示和保护）。另一路送到U24-10，使Q29截止，DS3（输出网路驻波比）红灯亮。
② 扩展功放柜的弧光检测（BOT ACR SENSOR）
其ARC信号通过J1-5将H电平送到输出监测板J9-15上。经比较器U32-2输出到U33-1，反向后，一路经U23（D触发器）点亮DS5（LOWER ARC），另一路经CR34送到TP28（网络驻波比）。再给出NET―VSWR，进行相关保护。
③ 功放柜的弧光检测（PAC CABINET ARC）
其包括中间功放柜弧光检测器（C ACR SENSOR）和右功放柜弧光检测器（R ACR SENSOR）。
中间功放柜的ARC信号由其J1-5送到发射机接口板J30-1（5），右功放柜的ARC信号由其J1-5送到发射机接口板J31-1（5）。故障时，经比较器使U9-14（13）输出L电平（R3、R2门限设置），两信号汇集于J17-8。然后送到输出监测板J6-8，经电阻R171与扩展功放过的ARC汇集于U33-1，通过二极管CR34送到TP28。再给出NET―VSWR，进行相关保护。
弧光故障最后以NET―VSWR来表现。
二、风量监测
1.原理
风量监测电路原理如下（图3）：
图3中，发射机开机后，B+电源就送到R1上，其有热量散出，再送给U1。当风冷系统正常时，U1与U2的输出保持稳定，差值不大，处于热平衡状态，U1-U2值稳定。送到U3差分放大器后，U3-1输出电压为： U=R2（U1-U2）/ R3。当风冷系统不正常时，（U1-U2）的差值将变大，导致OUTPUT不断增大，其送到相关电路进行相应动作，使功放单元降功率运行直至被封锁。
2. 相关电路
风量检测电路，分别对4个功放柜、电源柜和输出网络柜进行风量检测，并且在各功放柜的7个调制编码板上各有一处风量监测电路。总计14个，其电路原理相同（图4）。
① 输出网络柜的风量监测
网络柜的风检测信号送到输出监测板上J7-5（风流动电压）。当风量减弱时，TP4（风）的电压将升高，当高于风基准电压（R37），使U3-2输出H电平，使Q10导通，DS1（风减弱故障）红灯亮，同时Q11导通，使J6-39为L电平并给出“风减弱，降功率”。当风持续减弱时，TP4继续增大，U3-7与U3-6 （J7-7，开机H，经Q7为风流动监测器提供的+5V，经电阻分压后的电压）比较，使U3-1输出H电平，Q13导通， 给J6-37一个L电平（风故障，关机）。此信号通过发射机接口板传送到各功能板，进行相关的显示和保护。（正常情况下，TP4=2.5V，TP5=0.6V，U3-6=3V）
② 各功放柜的风量检测
各功放柜中的风量检测板由其上J1-5将信号送到相应的调制编码版（A25，A26，A28，A30）上J9-5。调制编码版上的风量检测（U40、U41、U38）与其汇聚于编码板上的同一点（U38-13），全部（A29编码板J6-2，一号功放板温度检测，）送到J7-8，U37的2个（-）输入端经+5V和一个电阻分压器给出2个电压：U37-8=3.5V，U37-6=3.0V。当风量减小时，即U37-7>U37-6时，DS7（风故障）红灯亮，且U35-2导通，从J8-39给出“风减小温度故障”，降功率控制信号。当风量持续减小时，即U37-9>U37-8时，U35-6导通，从J8-37给出“风/温度故障”的关机信号。
③ 整流柜的风量检测
整流柜中的风量检测板（A5）信号J1-5送到其电源控制板J9-5（风量检测），故障时，比较器U12-13输出H，经J6-4给出故障信号（L）。再送到功放单元接口板J2-12，经PBI EPLD逻辑电路，从J6-5（7）输出，送到发射机接口板J25-5（7），经U11-23后再送到其上J4-5（风减小）（7风故障）。通过其J4-5（7）送到控制板J6-5（7），进行降功率或关高压。 比较器U12-13与J10-4相连，J10-4和J10-7通过S6相连（整流柜风/水冷，水接点），经U11反向后送到J8-7，再送到电源显示板J1-7，使DS7（冷却故障灯）亮。
三、温度检测
发射机共有四处5个温度检测器。末级第一块功放；405kVA变压器；可控硅（整流器）2个；1400A阻流圈。
1. 末级第一块功放的温度检测
① 原理
温度检测采用LM35温度传感器来进行，其是三端子（电源端、接地端和输出端）电压输出的高精度集成电路传感器。它的输出电压与摄氏温度线性成比例，无需外部校准或微调。具有以下特点：
线性10.0mV/℃比例因数
工作电压4-30V
低阻抗输出
② 相关电路
第一块功放的散热片上装有LM35温度检测器，其输出电压通过插头1J3（1P3）送到调制编码版A29的J6-2上，再通过J7选择开关送到J7-8。（过温后，J7-8的电压降升高。后面的电路处理与风量检测相同）
2. 405kVA变压器的温度检测
① 原理
其采用铁壳式接触感应型温度继电器，为常闭型，安装在散热板上。外部两个接线端子，一个接地，一个接直流电压（+5V）当温度超过设定值时，其自动断开，送出H信号，温度降到设定值以下时，其接通，送出L信号。
③ 相关电路
当变压器温度升高到临界值后，此继电器断开，H信号送到电源控制板的J10-10，经U11整形、反向后，一路通过J8-9送到电源显示板J1-9，经U17（缓冲器），U4（触发器）使DS9（变压器过温亮红灯）点亮。另一路经U18缓冲，送到U20，经其整形、反向后，送到U8，由J6-5给出温度故障L。经TB2送到功放单元接口板J2-13。
3. 可控硅（整流器）的温度检测（TS1、TS2）
其也采用铁壳型常闭温度继电器， 其2个（TS1、TS2，不同位置）串联，当过温时，继电器断开，H信号送到电源控制板的J3-10，经U10整形、反向后，一路通过J8-2送到电源显示板J1-2，经U16（缓冲器），U2（触发器），U6-16使DS2（整流器过温红灯）点亮。另一路经U18、缓冲，送到U20，经其整形、反向后，送到U8，由J6-5给出温度故障L。经TB2送到功放单元接口板J2-13。
4. 1400A阻流圈的温度检测（TS3）
阻流圈L2也装铁壳型常闭温度继电器，过温时，H信号送到电源控制板的J3-8，经U10整形、反向后，一路通过J8-3送到电源显示板J1-3，经U16（缓冲器），U2（触发器），U6-14使DS3（阻流圈过温红灯）点亮。另一路经U18、缓冲，送到U20，经其整形、反向后，送到U8，由J6-5给出温度故障L。经TB2送到功放单元接口板J2-13。
变压器、可控硅、阻流圈过温和整流柜风故障都通过电源控制板上U17-3（L）送到Q3和Q6。使Q3断开，关断K3、K4的12V，机器关高压，Q6断开，进行高压放电。
结束语：通过对弧光、风量和温度三个故障检测原理及相关电路的分析，给出了这三个监测电路所涉及到的其他电路，理清了这些电路之间的关系，有助于这些故障的检查和维修。
参考文献
《DX-200kW Transmitter Circuit Diagrm》Harris
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