电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
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全固态发射机，除了信号指标的提升外，体小量轻、高效低耗、积木式结构维护简单是它的显着优势，其供电方式采用六只26V/100A开关电源分别为六路末级功放供电。开关电源是整个发射系统的能量保障，本文解析开关电源分类、工作原理、优缺点以及维修办法等。
一、开关电源按照控制原理可以分为四类
1、脉冲宽度调制（简称pWM、即脉宽调制）式：工作方式为开关周期为恒定值，通过调节脉冲宽度来改变占空比，实现稳压的目的。
2、脉冲频率调制（简称pFM,即脉频调制）式：工作方式为脉冲宽度为恒定，通过调节开关频率来改变占空比。
3、脉冲密度调制（简称pDM,即调密制）式：其特点工作方式是脉冲宽度为恒定，通过调节脉冲数实现稳压的目的。这种调制方式需采用零电压技术，能显着降低功率开关管的功耗。
4、混合调制式（即脉冲宽度调制和脉冲频率调制两种方式相结合）开关周期和脉冲宽度都不固定，均可调节。
以上四种方式统称为"时间比率调制"（即TRC方式）。其中脉冲宽度调制方式技术最为成熟，使用也最为广泛。如早期产品CW1525A、1527A,近期产品T494、UC3842等均为脉冲宽度调制。
二、开关电源的工作原理及其性能
以上四种调制方式以脉冲调宽开关电源在实际使用中最为广泛。基本构成如图1-1所示，紧要由以下6部分组成。
接入交流电网（50Hz,220VAC或者115VAC）经EMI防电磁干扰电源线滤波器，笔直整流滤波变成直流，再经变换器将直流电压（275V或172V）变换为数十KHz或数百KHz的高频方波或准方波电压控制功率开关管，经高频率变压器隔离、降压（或升压），再经高频整流滤波后输出直流电压，经取样、比较、放大控制pWM调制器驱动功率开关管的占空比。从而可以得到稳定的输出电压。
通过以上解析我们基本知道了开关电源的分类及其脉冲宽度调制类型的基本构成。但在实际运用中，pWM制式开关电源有两种控制类型，一种是电压控制方式，一种是电流控制方式。电流控制方式开关电源是在电压控制环路基础上又新增电流控制环路。基本原理如图1-2（a,b）所示：
通过接入源极，反馈电阻Rs去控制电流测试比较器。Us为电流测试电阻压降，此时pWM比较器为电流测试比较器。电流控制型通过测试电阻来测试电流，并且可逐个周期的限制电流，便于实现过流保护。固定频率的时钟脉冲将pWM锁存器置位，从Q端输出的驱动信号为高电平，使功率开关管VT导通，高频变压器一侧电流线性地增大。当电流测试电阻Rs上的压降达到并超过Us时，电流测试比较器翻转，输出的高电平将锁存器复位。从Q端输出的驱动信号变为低电平，令开关管关断直到下一个时钟脉冲使pWM所存器置位。电流控制型开关电源具有以下优势：
（1）它属于双闭环控制系统，外环由电压反馈电路构成，内环由电流反馈组成，并且电流反馈电路受电压反馈的控制。与纯电压反馈电路相比，电流反馈电路的增益带宽更大。
（2）对输入电压瞬时变化的应和速度快，当输入电压发生变化时能迅速调整输出电压以达到稳定值。这是因为输入电压的变化会导致高频变压器一侧电感电流发生变化，进而使Us改变，无须经过误差放大器，笔直通过电流测试比较器就能改变输出脉冲的占空比。
（3）电压控制环和电流控制环双重控制下，可提高电压调节技术指标。简化误差放大器补偿网络的设计。
（4）只要电流保护设定阀值，pWM电流比较器就会动作，使功率开关管关断，维持输出电压稳定。电流控制型本身带有限电流保护，只需改变Rs值，即可精确设定限电流阀值。
此电流控制型电路也存在许多不足的地方：如电路较电压控制型复杂，给电路问题分解带来了困难。当占空比超过50%时，高频变压器一侧电感工作在继续储能模式，开关电流信号的上升斜率较小，可能造成控制电路工作不稳定，需加斜率补偿。对噪声抑制能力较差，只要在电流信号上重叠较小噪声，就容易导致pWM控制器误动作，需新增噪声抑制电路等。
三、固态发射机中开关电源原理及维修
以上是开关电源基本原理和控制方式的解析，结合我们实际工作中固态发射机开关电源控制方式以及理论理解，使我对大功率开关电源原理、整体控制方式有了进一步的认识。现以5kW-14CH大功率合放式全固态电视发射机直流26V/100A正激开关电源变换器的工作原理和维修办法来简单解析一下，如图1-3所示：
输入电压220VAC经过输入防电磁干扰滤波器，经过整流电路、开机浪涌电流启动保护电路和滤波电路，出现280V左右的直流电压，供给变换器单元。控制单元包括电压、电流比较放大器，pWM比较器，辅助电源等，它控制一个双晶体管正激变换器，从而达到稳定输出电压目的，经变压器耦合向负载传输能量。
关于大功率输出开关电源变换器，常用还有全桥变换器、半桥变换器等。双晶体管正激变换器也是一种单端变换电路，它不像半桥、全桥变换器等双端电路，其变压器不易饱和，同时驱动简单，是大功率开关电源较为理想电路之一。
通过以上简单原理解析，我们就可以对开关电源的检修有一定的帮助。今朝我以图1-3为参考解析一下开关电源的几种简单维修办法：
1、询问法：依据工作人员在现场发现的开关电源的异常情况的叙述加以分解，从中分解开关电源的问题所在。例如，开关电源输入功率较大时，每台开关电源要新增风冷或者水冷，一般开关电源为风冷，当风扇出现故障时，开关电源内部热量剧增，出现异味，当温度升至设定保护值时，开关电源停止工作，无电压输出，停机重启一段时间后又重复出现故障。
此时我们可以通过检查热保护功率管散热元件，看温升情况，同时检查冷却风扇就可以找到问题的根源所在。反之倘若电压电流温升正常应检查温控电阻及CW1525温控保护电路。
从上我们可以知道通过询问现场工作人员开关电源的工作状态，会给我们维修带来许多宝贵信息，为维修带来方便。
2、观察法：通过观察开关电源的每一个器件状态是不是正常，特别是功率型器件是不是出现短路、烧爆、及开路状况，我们可以依据不同异常点来分解判别故障点，从而判断出开关电源损坏部位。例如图1-3中T1、T2出现烧爆，我们就可以直观分解出双功率MOSFET烧坏。此时可以判别出有以下几种原由烧坏此管。（1）：双功率管自身性能变差。（2）：变压器初级B1出现短路现象。（3）：RCD缓冲保护电路损坏。（4）：过流短路保护电路损坏。双功率管修复时除了检查保护电路、变压器外，还应当检查双管栅极驱动电路，因为烧坏双功率管时短路电流较大，还可能造成其输入电路的损坏，此时应检查输入整流浪涌保护电路是不是完好。通过观察可以迅速判断开关电源损坏部分，为快速修复开关电源供应直观修复办法。
3、测量比较法：通过测试各点正常电压加以比较就判别出故障部位。如开关电源无电压输出，此时各点测量输入回路电压、辅助电源。
当辅助电源无电压输出时，CW1525驱动电路无法工作，开关电源无电压输出，应检修辅助电源，当辅助电源正常，应检查CW1525驱动输出电路，可采用断开驱动栅极办法分辨CW1525驱动电路的好坏，同时采用分段测量办法检查双功率管是不是开路，重点检查CW1525控制电路、热保护电路、过压保护电路等，以上几种电路中只要有一种出现故障，均会出现无电压输出。又如输入电压正常，轻载工作正常，当测量时，加载电流达到实际输出电流的80%时，输出电压正常无下降状况，开关电源猛然关断，无电压输出，减载开机输出电压正常。对此可判别出是因短路过载取样电路电压出现故障。正常情况下，一般取样分流电阻增大，使互感器经二极管D1、D2两端电压升高，短路保护提前动作所致。合理调整D1、D2两端分流电阻R3阻值就达到修复此故障的目的。
通过以上几种解决故障维修办法在实际中的运用，就完全可以提高自己对开关电源原理的理解，从而在加深原理理解后，运用原理去指挥发现、解决故障的新办法，以提高自己的业务水平。
四、电视台发射机电源应满足的技术指标
1、电视台发射机功率一般都比较大，少则几KW,多则几十KW,选择开关电源时，应首先考虑其运行的可靠性，常采用多台并联均流供电方式。要求开关电源的并联均流不平衡度≤±3%,电视台用发射机是变量负载，所以选择开关电源时应选用瞬变负载能力较强的开关电源。
2、开关电源在工作中会出现高次谐波、纹波系数，它们非得满足台用发射机的技术要求，否则会影响发射机的发射性能。单台机器的纹波系数应0.98,工作效率>90%的开关电源。
4、单台开关电源负载功率密度≥0.28W/cm3.
5、单台开关电源输出最大功率时，重叠在直流电压上的纹波电压的峰峰值应
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