[精品]PSM发射机帘栅模块故障分析与解决方法的探讨.doc

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1、PSM发射机帘栅模块故障分析与解决方法的探讨PSM发射机帘栅模块故障分析与解决方法的探讨【摘耍】主耍根据PSM发射机运行中两个帘栅模块工作时，其屮有一个经常因外电的波动而引起停止工作的现象；本文重点介绍其帘栅模块的工作原理及其常见故障的分析和解决办法，进一步提高其稳定运行，保障发射机的安全稳定运行。【关键词】PSM短波发射机；帘栅功率模块；IGBT（双极性绝缘栅）1.引言PSM发射机运行中，随着外电电压高低的波动，经常会出现有一个帘栅模块停止工作的现象，经常需要关掉高压重新合启帘栅模块才能止常工作，在工作屮如果没有及时发现，将造成发射

2、机的异常播出，如何发现故障的根源并解决此问题，对发射机安全稳定运行有着非常重耍的意义。2.PSM布栅功率模块的工作原理概述2.1帘栅模块的组成主耍由三部分组成，即:①一套三相全波整流器及其滤波器；②主耍由一只绝缘门双极晶体管（TGBT）组成的电子开关；③当电子开关关断时旁路负载电流，即用于空转的反相二极管。2.2电子开关的主要组成700V直流输出电压的正极受控于电子开关，它主耍由绝缘门双极品体管Q1组成，Q1的第一个晶体管邻近于电源，称为AC管即保护管，第二个品体管邻近于负载又称DC管即开关管。两管的控制信号分别输入到各自的门极和发射

3、极之间，与每路控制信号输入端相并联的还有:负载电阻10KQ反向信号削波二极管和正向信号箝位二极管各一只。2.2.1开关管控制原理每个帘栅功率模块上都附有一个功率开关控制板,用其控制保护管和开关管，由于功率开关模块及其控制器都悬浮于高电位，所以它同低电位处的控制信号依靠两条高绝缘的光缆相联系。其中，一条光缆用于接收来自循环调制器的合或断开关管的指令信号;另一条光缆用于传递本块帘栅功率开关是否工作正常的信息。开关管的控制信号经图1所示电路引入它的门极，当某个PSM开关的合闸信号由电信号转变为光信号时，它通过光缆传送到一个对号的光电管，即图

4、1的U8。U8受光导通并输出低电平。其后的与非门U11B有一输入端固定为高电平，它和来自U8的低电平相“与”而乂倒相后为1信号。这个1信号输入到与非门U11D的一端，它的另一个输出端在过载银丝保护不起作用时也是1信号，故其输出为0信号。再经非门U12为1信号、即高电平，所以开关管门极得高电平触发而导通。这相当于同U8对号的PSM开关被合上。反之，当上述PSM开关受拉闸信号控制时，U8没有光输入，相应开关管的门极输入为低电平，即对号的PSM开关被拉开。当过载电流达到整定值时，鎳丝两端的电压降上升到0.75V是光电耦合器U14二极管发光，

5、并由所发之光促使它的三极管饱和导电。这样，U14的三极管集电极就由截止时的高电平翻转为饱和导电时的低电平。这个低电平脉冲输入到定时器U10的8号端，从而使它的9号段输出高电平。由图1可见，此高电平经经三级非门转变为低电平，因而使对应的开关管拉开，防范了过载事故。U10输出高电平的延时二1・IRC二1.1*47*103*10*10-6二517ms。2.2.2保护管控制原理保护管的控制电源來自1号辅助整流器，其输出电压为12V,相应的正、负端分别标示为12VA和A。其中的A端与对号PSM开关保护管的输出端，既该管的发射极相连。保护管的控制

6、信号电路如图2所示。在图2中，U2的同相输入端由12VA经1：2分压器的6V,其反相输入端由12VA经1KQ电阻和稳压管隐取5.IV(<6V)；故正常输出应为高电平启动时，因为0.1?F电容器有一个充电的过程，所以U2的输出由低电平转变为高电平要经历一定的的延时。根据有关电路的充电微分方程可以解得电容器上的暂态电压为：Uc二Ri$5・IV这说明U2的输出在合电后0.095ms才由低电平变为高电平。这个充电电路的主要作用是：当外电瞬时降低时，依靠0.1?F电容的储能，可以防止U2立即输出低电平而拉开保护管。图2中的U9、Q1和U7组成同

7、步检测保护电路，在正常情况下，U7的二极管不发光、三极管不导电，故对U2的输出电平无影响。图屮的U4是4093B型三与非门集成块屮的两个与非门，并由两者组成基本R-S触发器。其中有引出线的输出端为Q,单纯反馈并不引出的输出端是，与Q对应的输入端是d,与对应的输入端是d。这种R—S触发器的特性如表1所示。由表1可见，当d=d=l时，Qn+1二Qn,即输出是0还是1取决于原有的状态。然而由于在d端的降压电阻前还接有100KQ和10?F的充电电路，所以另有特点，启动时U2经过0.095ms输出高电平，即d=lod要经过一定的充电吋间才能建立

8、高电平，而且阻容串联电路在外施电压E作用下的充电电压为:uc=(1-e-)式中:E二12v,R二100KQ,C二10Mf；若以U2同相端经过充电达到51.V的时间t二0.095ms代入上式,可算得uc二0.0001Vo此