10kW电视发射机固态化改造

1、盐城电视台11CH 10kW电视发射机固态化改造实施方案作者：盐城广播电视局（台）总工办（科技处）殷超摘 要 本文根据工作中的实际情况,分步对电子管电视发射机固态化改造过程的介绍，并阐述了改造后所产生的经济效益。关键词 固态化 电子管 功效 一、概 述 盐城电视发射部11频道使用的发射机是北京广播器材厂（761厂）于70年代生产的逐行倒相制中频调制10KW彩色电视发射机。该机自84年投入使用后，已连续工作了十几个年头，属超时服务，再加上我市地处盐海地区恶劣的气候环境，使得腔体内壁、灯丝管座镀银层严重氧化， 一些电解电容容量下降，有的型号模块已过时或开始老化，有些市场上已难配对购买，给维护工作带

2、来了极大困难。为此，设备改造提上了议事日程。 二、对激励器的固态化改造我台是苏北地区一个市级电视台，技术改造资金不可能一次性投入很大，更不可能一步到位。根据台情考虑到激励器的整体性能对整机的可靠性和指标的影响都很大，按照“不间断、高质量、既经济、又安全”的总方针，首先对DSJL1型激励器进行改造。原电视激励器采用插件式结构，全部插件装在一只高1800毫米、宽544毫米、深644毫米的机箱中，机箱分六层，每层可装三个大插件或六只小插件。每个插件的功能都是由晶体管、电阻、电容等分立元件所组成，这种结构导致整个激励器体积偏大。给技术指标调试增加了许多环节，再加上一些接插头等器件氧化，造成接触电阻增大

3、，线路间分布电容和电解电容等参数变动，晶体管及部分模块性能在长期使用过程中均有不同程度下降，其结果给整机技术指标，特别是信噪比达不到“甲级”标准。为此，我台采用了清华大学吉兆公司的产品，其型号为GME3021A型，体积的高为176mm，宽为483mm，深为300mm，内部模块化设计，使用进口集成块，分别担负视音频校正、调制、变频等功能，所有元件为表面贴装工艺，结构紧凑、美观，信号流程规范，调试维修方便，其电路原理见图。图一 激励器电路原理图 旧激励器是针对电子管功放设计的，输出功率图像达1.5瓦,伴音输出3至4瓦，这就为下一步功放固态化改造留有较大富余量。这里需要注意的是激励器电源仍接在原控制

4、回路中，才能保证影末级加高压之后，激励器才能正常工作，否则，过大载频功率加至帘栅极易损坏电子管。 三、对前端功放的固态化改造 CS101型10千瓦发射机前端采用大功率射频电子管放大器,影一功放、影二功放和声末级功放都用FC10F电子管，声一功放采用Fu252F电子管，影末功放采用Fu113F电子管。我台11CH10KW的电视发放机使用了不同型号电子管 5只。由于电子管放大器工作时，其板极电压一般为16KV的高电压，低功率电子管灯丝电流为几十个安培，影末级灯丝电流可达150A左右，工作时消耗大量电能，其工作效率低，大量热能的产生对其散热冷却系统要求十分严格，给日常检修、维护带来很大困难，并费用较

5、高。而且电子管功放器部分的故障占整机故障主要部分，这就使得前端固态化改造更是迫在眉捷。随着大功率晶体管技术和功率合成技术日趋成熟，用固态模块取代电子管功率放大器已成为可能。 通过考察、论证仍选用北京吉兆电子有限公司产品，这种全固态功放有如下主要特点：采用大功率进口功放管，功率余量大、线性指标好。采用锁相环技术和自动增益控制（AGC）技术，稳定可靠。采用纽绞线正交电桥合成技术，损耗小、驻波比好、隔离度高、相位一致性好。功放自带有过热、过激励保护。采取过载、过流、过压、驻波比等多种保护措施。采用数码管指示系统，显示直观、一目了然。针对上述特点，将原声一、声末伴音功率输出1000W更换成2个600W

6、功放合成；图象功放低端输出600W更换成2个300W功放合成,且功放互为备份。只保留影末（10KW）1只电子管是比较切合实际的一种方案，因为它一次性投入的改造费用少，涉及面相对较少。改造后整机框图为图2。图二 改造后整机框图四、固态改造过程中的实际操作发射机配电盘分为两部分，总电源和前级部分相关电控系统装在前级机箱，与末级有关的电源、整流器和继电器等部分装在末级机箱，这种结构给改造带来了极大方便。原1200V整流器供影一和声一板压用，所以断开此电源空气断路器开关(K5）；2500V整流器供影二板压用， 断开此开关（K4）；36V偏压供前级和影二栅级，故断开此开关（K12）；6000V整流器半压

7、输出供声末级FC10F的板压，故只要切断高压变压器（B1）的中心抽头输出即可。为了防止机务人员误操作，同时去除声一、影一、影二腔体的高压、偏压、灯丝等电源输入线，短接各自的风接点，堵上腔体的出风筒。固态功放电源取自接线排JX1（4、5、6）三相，自动开机继电器线圈110V电压取自JX1中的11、12脚。发射机的逻辑控制系统是由八个能完成某一两种控制程序的小盒组成，由于保留了影末级，所以灯丝预热、一档、二档电压及控制高压、过荷、驻波比等保护小盒功能仍然存在。由于各小盒的功能是关联和互锁，本着尽量不变动其原逻辑功能和工作过程, 对控制电路作如下改动：断开36V检测点支路，即断开灯丝预热小盒中的BG

8、13二级管，以防封锁中压开关；灯丝控制小盒18V输入联接JX312至灯丝断开关AN2热端,经风机空气开关常闭付接点，以防风机缺相或短路引起电流过大，以便断开控制回路；在中压控制回路中，短接空气开关K4、K5的付接点， 确保高压回路畅通。这里需要强调一点，固态化功放与电子管之间应加电视高功率环形器进行隔离保护，所以，改造前用电桥法先测HXD4型环形器驻波比，然后测环形器插入损耗在0.2至0.5dB，其隔离度达20dB以上。其次，用扫频仪测声机与双工器之间低通滤波器，以防伴音输出的高次谐波对邻近频道的干扰。五、固态化改造后的益处 通过前两次的固态化改造，解决了整机技术指标下降问题，减轻了日常维护量

9、。由于激励器和功放模块采用大功率场效应管，供电电压均小于50V，级间无继电器接点控制，不存在管子闪烁和腔体打火现象，工作性能稳定可靠。由于固态功放有单独冷却系统，无电子管灯丝散热问题，产生的热量大幅度下降。原风冷系统将集中对影末级进行冷却，风量明显加大,散热较快,腔体温度较改造前低得多,从而延长了价值近3万元Fu113F管子的寿命。经过改造，节省3只FC10F电子管和1只Fu252F电子管。 按每只管价4800元和1500元计算，每年节电量约36及其它维护费用，5年左右就可收回成本，可见经济效益显著，并产生了广泛的社会效益。 六、固态化改造后的问题 本次改造仅对激励器、前级功放进行技术改造，而价格昂贵、能耗较大的影末级Fu113F电子管仍在工作，这就需要仍保留已经落后的控制系统、庞大的冷却系统和繁琐的双工器合成系统，原整机结构框架还存在。目前，影末级腔体已氧化严重，机械和电气性能变差，管座内各极簧片、电容介质薄膜已老化，分布电容和级间漏电容已影响到播出质量，从整体上讲还未达到完全固态化。 七