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开关电源在调频广播发射机中的应用[1]

开关电源在调频广播发射机中的应用[1]
开关电源在调频广播发射机中的应用[1]

开关电源在调频广播发射机中的应用

随着开关电源技术的不断成熟,其应用领域得到进一步拓宽。开关电源与传统串联连续稳压电源相比,在效率、电磁污染、体积及可靠性等方面都得到了较大的改善。另一方面,最新的固态调频广播发射机对电源的要求越来越高,而开关电源技术的成熟,元器件的不断更新,高可靠性控制芯片的应用完全能够满足调频广播发射机的要求。目前固态调频广播发射机中的激励器和功率放大器等组件普遍采用开关电源作为能源支持。未来的数字化控制与管理对于开关电源提出了更高的要求,智能化、数字化、小体积及高可靠性将是调频广播发射机开关电源发展方向。

开关电源

电源是整个调频广播发射机的动力心脏。考虑到发射机房各个设备之间的电磁兼容,发射机整体效率,电源的可靠性和日常维护等问题,开关电源无疑是固态调频广播发射机电源的最佳选择。开关电源的优良特性主要体现在以下几个方面。第一:体积更小。它可与功率放大器集成装配。几百kHz的开关频率使得滤波阻抗元件体积缩成最小,进而既减轻了发射机重量又缩小了体积,便于运输及日常维护。第二:效率更高。包括功率开关管MOSFET等新器件的应用,开关电源多种电路拓扑组合的开关技术是降低损耗,提高电源系统效率的重要保证。第三:电磁污染更少。发射机电源内设的电磁干扰(EMI)滤波电路和相关高尖峰脉冲吸收电路是电源的电流谐波符合要求的重要保证,它不但可以改善电源对电网的负载特性,减少给电网带来严重的污染,也可以减少对其它网络设备的谐波干扰。第四:可靠性得到进一步改善。防雷、防感应或反击过电压的多种保护措施及使用涂有三防漆(防潮、防盐和防霉)的印刷电路板均可将故障几率降至最低。

开关电源应用

开关电源是通过以一定频率连续地控制功率开关管进行通断操作,以便可以通过能量储存元件(如电感器和电容器)向变换器或负载提供电量的电源形式。只要通过改变占空比、开关频率或相关相位,平均输出电压或电流便可得到控制。开关电源的开关频率范围是从20kHz到几

MHz。对于电源功率大于90W的工作场合,开关电源通常采取两级变换方式。即功率因数校正(PFC)控制变换器和DC/DC变换器。这里特别应该提到是功率因数校正电路。它是为了保证输入电压和电流同相工作而设置的。其结果是功率因数接近1,视在功率全部转换为有功功率,因而系统效率得到了改善。如果没有PFC校正电路,输入电流会以窄脉宽高峰值脉冲形式输入开关电源引起严重的谐波干扰成分。这些谐波组分不仅没有向负载提供任何能量,而且还引起变压器和其它设备发热。功率因数校正电路分为有源和无源两种类型。调频广播发射机的开关电源大都采用有源功率因数校正电路,它是由具有有源功率因数校正的AC/DC变换器和独立DC/DC变换器两大部分组成。AC/DC变换器主要包括:EMI滤波器、慢启动电路、桥式整流、PFC控制器、功率驱动电路及变换器电路(由功率开关管MOSFET、储能电感L、快速恢复整流二极管和滤波电容等组成),其电路框图见图1。

图1 AD/DC变换器电路

AC输入经过EMI滤波电路滤除差摸和共摸电磁干扰信号后,输入至慢启动电路,再经延时后全压加到桥式整流电路,输出的直流电压提供给功率场效应管MOSFET的漏极。PFC控制器是由8引脚的LT1249功率因数控制芯片和较少的外围元件所构成的电路。其第8引脚输出开关频率为100kHz的驱动信号,经驱动电路加到MOSFET功率开关管的栅极,MOSFET变换器开始以一定的占空比进行通断工作,并输出所需求的直流电压。凌力尔特公司生产的LT1249集成芯片内置振荡器、电流乘法器、电流放大器、误差电压放大器、电压比较器及基准电压源等单元。通过对设定的高频率脉宽调制电流进行平均处理,LT1249可以实

现尽可能低的电流失真,并且可以工作于连续和非连续的工作模式。另外,内置电流乘法器对来自误差电压放大器的电流进行平方运算可以降低轻载时的AC增益,进而可保持较低的电流失真和较高的系统稳定性。PFC控制器分别从桥式整流、变换器及它们之间传感电阻提取感应信号实现多种保护功能,如峰值电流限制和过压保护等。DC/DC变换器电路简化框图由图2所示。

图2 DC/DC变换器电路

它主要由开关变压器、MOSFET功率开关管、整流元件、传感电路(包括电压、电流和温度取样)、附属电源、UC3843PWM控制器及相关的驱动电路组成。由前级输入的直流电压加到并联的功率开关管MOSFET的漏极,其栅极输入是由UC3843控制芯片内设定频率开关信号经驱动电路提供的。通过开关变压器升压后,整流滤波得到所需的直流电压。UC3843控制芯片是一种电流模式的PWM控制调整器。它具有优化DC/DC变换器、低启动电流、自动前馈补偿、电流限制、低压闭锁、脉冲抑制、高电流驱动和高达500kHz的开关频率等特性。从UC3843

内部电路分析,内部参考信号与变压器次级经整流滤波后电压取样值在误差放大器进行处理,处理后的误差电压与感应电阻形成的电压输入到

PWM比较器中,其输出与时钟信号在触发电路中进行波形处理,最后输出频率与时钟频率一致的开关频率信号。

实际应用中相关问题的讨论

开关电源在调频广播发射机使用过程中出现故障的机会大一些,原因是多方面的。发射机房的环境因素(如通风、温度及湿度)、电源控制柜防雷问题、开关电源本身设计和器件问题、工作人员误操作问题等都是产生故障的隐患。若想设备正常工作,除了掌握必备的专业知识,不断积累经验也是必要的。通过对开关电源内设的附属保护电路的故障显示观察和分析往往可以将故障率降至最低。开关电源由于使用大容量的储能电容器,在工作中产生较大的浪涌电流,使得开关管在交流电压接近峰值时关断。输入交流电压本身瞬间变化也会导致同样的结果。因此在开关电源的实际电路中,常常使用一种负温度特性的热敏电阻串接在桥式整流块前。当电源开关闭合时,热敏电阻温度低,呈高阻状态,浪涌电流得到抑制。随着电流流动热敏电阻温度升高,阻值下降至零,输入电压全压加入负载。然而,这种基本的保护机制在实际使用中略显不足。如果电源开关断开几秒钟的时间又重新闭合,热敏电阻没有充分的时间冷却,此时输入幅值接近峰值的交流电压,将产生比正常时更大的浪涌电流,既便是此电流在感应电阻上产生高于6V的电压,由于

LT1249芯片还没加电,无法起到保护作用。这是导致功率开关管MOSFET击穿短路损坏的直接原因。这一点在大连年初强风暴雨灾害时引起多部调频广播发射机电源故障中得到证实。

压敏电阻并联在交流电路输入的两端同样能够吸收电浪涌。在环境温度不变的条件下,压敏电阻阻值随施加的电压增加而急剧减小。因此,它对吸收浪涌有优越的功效。为了防止开合功放电源引起的浪涌电压,采用压敏电阻接在电源线相间,从而起到保护电源设备的作用。

接地线是最基本最简单的安全措施。发射机的机柜、功放盒外壳、电源外壳、面板及门等均已相互连接,并连接到发射机的接地端,发射机安装到位后,应将本机的接地端(位于发射机电源部分的底板上)弯角与机房地可靠地连接在一起,以避免由于漏电而发生不幸事件。同时,还要求将电路中要求接地的各点接地,从而保

结语

尽管开关电源有多种电路拓扑组合,因负载类型、功率要求、控制方式等不同场合,有不同的选择,但开关电源中的PFC控制单元和PWM 控制单元是核心,是调频广播发射机获得高质量信号传输与发射的重要保证。此外,在设备的使用过程中,应该充分了解设备工作状态和故障现象,不断地积累经验教训,这样有利于掌握开关电源的故障特点,提高调频广播发射机维护水平,保证设备处于正常的工作状态。

开关电源的分类及运用

开关电源的分类及运用 1.开关电源的分类 开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类,DC/DC变换器现已实现模块化,且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化,并已得到用户的认可,但AC/DC的模块化,因其自身的特性使得在模块化的进程中,遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。以下分别对两类开关电源的结构和特性作以阐述。 1.1DC/DC变换 DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式Ts不变,改变ton (通用),二是频率调制方式,ton不变,改变Ts(易产生干扰)。其具体的电路由以下几类: (1)Buck电路降压斩波器,其输出平均电压Uo小于输入电压Ui,极性相同。 (2)Boost电路升压斩波器,其输出平均电压Uo大于输入电压Ui,极性相同。 (3)Buck-Boost电路降压或升压斩波器,其输出平均电压Uo大于或小于输入电压Ui,极性相反,电感传输。 (4)Cuk电路降压或升压斩波器,其输出平均电压Uo大于或小于输入电压UI,极性相反,电容传输。 当今软开关技术使得DC/DC发生了质的飞跃,美国VICOR公司设计制

造的多种ECI软开关DC/DC变换器,其最大输出功率有300W、600W、800W等,相应的功率密度为(6、2、10、17)W/cm3,效率为(80-90)%。日本NemicLambda公司最新推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块RM系列,其开关频率为(200~300)kHz,功率密度已达到27W/cm3,采用同步整流器(MOS-FET代替肖特基二极管),是整个电路效率提高到90%。 1.2AC/DC变换 AC/DC变换是将交流变换为直流,其功率流向可以是双向的,功率流由电源流向负载的称为整流,功率流由负载返回电源的称为有源逆变。AC/DC变换器输入为50/60Hz的交流电,因必须经整流、滤波,因此体积相对较大的滤波电容器是必不可少的,同时因遇到安全标准(如UL、CCEE等)及EMC指令的限制(如IEC、FCC、CSA),交流输入侧必须加EMC滤波及使用符合安全标准的元件,这样就限制AC/DC电源体积的小型化,另外,由于内部的高频、高压、大电流开关动作,使得解决EMC电磁兼容问题难度加大,也就对内部高密度安装电路设计提出了很高的要求,由于同样的原因,高电压、大电流开关使得电源工作消耗增大,限制了AC/DC变换器模块化的进程,因此必须采用电源系统优化设计方法才能使其工作效率达到一定的满意程度。 AC/DC变换按电路的接线方式可分为,半波电路、全波电路。按电源相数可分为,单项、三相、多相。按电路工作象限又可分为一象限、二象限、三象限、四象限。

调频广播发射机

? HTF-6050 30~50W调频广播发射机 技 术 说 明 书 无锡华康广播电视设备厂 华立

一、概述 30~50W调频广播发射机,采用了国际最先进的SMT技术而设计制造的最新型的调频广播发射机,发射机的性能指标达到国际先进水平。它具备体积小、重量轻、耗电省、可靠性高、使用维修方便和价廉物美等优点。是我国广大城乡发展调频广播的理想设备。 本机主要特征: 1、方案先进合理,在发射载频上直接调频,采用CPU数字锁相稳定中心频率,具有电路简单、性能好、副波少、维修方便等优点。 2、微电脑CPU控制数字频率合成技术,LCD显示,可任意预置并记忆频点,具有断电记忆功能,频率可在87-108MHz范围内以10KHz为步长而任意改变,给用户在更换发射频率时带来莫大方便。 3、射频输出功率独立可调,采用多级带通滤波器,对谐波抑制大。独具软起动放大电路,彻底消除开机冲击,保护末端设备。 4、LCD显示可以直接显示频率、调制度、工作电压、工作电流、输出功率。反射功率等数据。 方框图 二、主要技术条件: 1、波段范围87-108MHz 2、载频允许偏差﹤500Hz 3、输出负载阻抗50Ω同轴 4、输出功率30~50W(0~50W可调) 5、寄生幅射强度低于载波70dB 6、额定频偏±75KHz(100%调制) 7、调制容量±100KHz 8、调频信噪比>75dB 9、寄生调幅噪声>65dB 10、预加重50μS 11、音频输入接口: 梅花不平衡式

12、输入阻抗 不平衡输入10K Ω 13、输入参考电平0dBm 可在±10dB 调节 14、频率响应 30Hz~15000Hz <±0.2dB 15、谐波失真 75KHz 频偏时<0.2% 100KHz 频偏时<0.3% 16、立体声分离度 >45dB(30Hz~15000Hz) 17、交流电源要求 三线单相220V ±20%,50Hz ±1Hz 18、环境温度 -10?C~+50?C 三、安 装 3.1开箱与外观检查 收到设备后,首先细心拆开全部包装材料,按装箱单查看有无缺件。然后仔细检查设备有无损伤,前后面板各控制钮、插孔等是否正常,摇动机箱有无异常声音,即内部元件或螺丝等有无松动脱落等。 3.2使用前注意事项 3.2.1本机属贵重设备,出厂前经过严格调整,安装使用前,应首先阅读说明书,按说明书要求安装使用。 3.2.2本机使用220V 、50Hz 三线单相交流电源,安装前应检查供电电源是否符合要求。为确保安全,要特别注意接地线是否良好。 四、操作说明 4.1 前面板控制钮和指示 “电源”:用来控制整机的交流电源通断,整机电源接通,开关内部发光。 USB 播放器:用于播放MP3、WMA 节目 “锁定”:当设置的频率锁定时二极管点亮 “上”:用来检测设备参数和频率设置时的增加 “下”:用来检测设备参数和频率设置时的减小 “设置”:用来设置频率和反射报警等 “确认”:当频率设置完,按此键确认 “功率调节”用于调节输出功率。 “LCD 显示”用来显示频率、调制度、工作电压等数据。 “话筒音量”用于话筒音量调节。 面板检测的使用: 1、发射机正常工作时,LCD 显示如下界面:

调频发射机设计

惠州学院 HUIZHOU UNIVERSITY 高频电子线路课程设计 设计题目调频发射机 系别 专业 班级 姓名 学号

一、设计题目:调频发射机的设计 二、设计的技术指标与要求: 1工作电压:Vcc =+12V ; (天线)负载电阻:R L =51欧; 3发射功率:Po ≥500mW ; 4工作中心频率:f 0=5MHz ; 5最大频偏:kHz f m 10=?; 6总效率:%50≥A η; 7频率稳定度:小时/10/4 00 -≤?f f ; 8调制灵敏度S F ≥30KH Z /V ; 三、设计目的: 设计一个采用直接调频方式实现的工作电压为12V 、输出功率在500mW 以上、工作频率为5MHz 的无线调频发射机,可用于语音信号的无线传输、对讲机中的发射电路等。 四、设计框图与分析: (一)总设计方框图 与调幅电路相比,调幅系统由于高频振荡输出振幅不变, 因而具有较强的抗干扰能力与效率.所以在无线通信、广播电视、遥控测量等方面有广泛的应用。 (二)实用发射电路方框图 ( 实际功率激励输入功率为 1.56mW) 变容二极管直接调频电路 调制信号 调频信号 载波信号 图3-1 变容二极管直接调频电路组成方框图

拟定整机方框图的一般原则是,在满足技术指标要求的前提下,应力求电路简单、性能稳定可靠。单元电路级数尽可能少,以减少级间的相互感应、干扰和自激。 由于本题要求的发射功率P o 不大,工作中心频率f 0也不高,因此晶体管的参量影响及电路的分布参数的影响不会很大,整机电路可以设计得简单些,设组成框图如图3-2所示,各组成部分的作用是: (1)LC 调频振荡器:产生频率f 0=5MHz 的高频振荡信号,变容二极管线性调频,最大频偏kHz f m 10=?,整个发射机的频率稳定度由该级决定。 (2)缓冲隔离级:将振荡级与功放级隔离,以减小功放级对振荡级的影响。因为功放级输出信号较大,当其工作状态发生变化时(如谐振阻抗变化),会影响振荡器的频率稳定度,使波形产生失真或减小振荡器的输出电压。整机设计时,为减小级间相互影响,通常在中间插入缓冲隔离级。缓冲隔离级电路常采用射极跟随器电路。 (3)功率激励级:为末级功放提供激励功率。如果发射功率不大,且振荡级的输出能够满足末级功放的输入要求,功率激励级可以省去。 (4)末级功放 将前级送来的信号进行功率放大,使负载(天线)上获得满足要求的发射功率。若整机效率要求不高如%50≥A η而对波形失真要求较小时,可以采用甲类功率放大器。但是本题要求 %50≥A η,故选用丙类功率放大器较好。 五、设计原理图: 1 考虑到频率稳定度的因素,调频电路采用克拉泼振荡器和变容二极管直接调频电路。电路的工作原理是:利用调制信号控制变容二极

开关电源的分类及应用

开关电源的分类及应用 1引言 随着电力电子技术的告诉发展,电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切,而电子设备都离不开可靠的电源,进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化,率先完成计算机的电源换代,进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域,程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源,更促进了开关电源技术的迅速发展。开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源,这一成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术在不断地创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源提供了广泛的发展空间。 开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。 2开关电源的分类 人们的开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件,边开发开关变频技术,两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、

小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类,DC/DC变换器现已实现模块化,且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化,并已得到用户的认可,但AC/DC的模块化,因其自身的特性使得在模块化的进程中,遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。以下分别对两类开关电源的结构和特性作以阐述。 2.1 DC/DC变换 DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式Ts不变,改变ton(通用),二是频率调制方式,ton不变,改变Ts(易产生干扰)。其具体的电路有以下几类: (1) Buck电路——降压斩波器,其输出平均电压Uo小于输入电压Ui,极性相同。 (2) Boost电路——升压斩波器,其输出平均电压Uo大于输入电压Ui,极性相同。 (3) Buck-Boost电路——降压或升压斩波器,其输出平均电压Uo大于或小于输入电压Ui,极性相反,电感传输。 (4) Cuk电路——降压或升压斩波器,其输出平均电压Uo 大于或小于输入电压UI, 极性相反,电容传输。 当今软开关技术使得DC/DC发生了质的飞跃,美国VICOR公司设计制造的多种ECI软开关DC/DC变换器,其最大输出功率有300W、600W、800W

调频广播发射机故障分析

调频广播发射机故障分析一例 李良富●《西部广播电视》2009年9期.总204期 摘要:农村中央广播电视节目无线覆盖工程在全国展开。本文针对2008年实施的无线覆盖工程中出现的调频发射机与天线不能配接的故障进行了分析、处理,该现象具有一定的典型性,具有借鉴价值。 关键词:调频广播发射机双鞭垂直极化天线锁相驻波比 泸县广播电视台于1989年开始在泸县玉蟾山大毛坪建设发射台,位于AAA级风景区玉蟾山大毛坪,海拔高度515米。现发射台建筑面积370平方米。有发射机2部,电视为3CH,调频为88.4MHZ,转播了中央一套节目和泸县的自办节目。按照2007年四川省广播电影电视局的规划和市局的工作安排,对现有设备进行扩容改造。改造后承担了中央电视1套、电视7套、中央广播1套和本县的广播、电视共5套节目的转播发射工作。 在2008年四川的农村中央广播电视节目无线覆盖工程中,该台使用由农村中央无线覆盖工程划拨的陕西数字广播通讯设备有限公司生产的FM101S-1型100W全固态调频广播发射机,天馈系统为成都凌风电子科技公司生产的LFT SB1V-FM调频广播双鞭垂直极化天线,工作频率为97.3 MHZ。设备安装完成后开机试播,发射机始终不能正常工作,发射机开机后立即进入保护状态并报警,该机只有一个报警指示和一种声音报警,无从区分报警的具体原因。从发射机保护告警的信息分析,可能有以下一些原因:1、发射机天馈系统驻波比过多,导致驻波保护。2、发射机输出功放单元有故障,导致开机检测参数超标保护。3、电源及其它原因导致保护。我们开始逐步依次排查:首先,是怀疑天线调试不合格,驻波比过大。该天馈系统采用双鞭垂直极化天线,采用SDY 50-23聚乙烯螺旋绝缘皱纹

直接调频发射机系统说明书

目录 前言 (2) 一、绪论 (3) 1.基本原理 (3) 二、频率的调制 (4) 2.1 调频的方法及原理 (4) 1)直接调频原理 (4) 2)晶体振荡器直接调频 (4) 三、基于Multisim的调频电路设计与分析 (6) 3.1 Multisim软件介绍 (6) 3.2 基于Multisim的频率的调制仿真分析 (7) 3.2.1 单元电路设计及分析 (7) 1)石英晶体振荡器直接调频 (7) 2)丙类谐振功率放大 (8) 3)倍频器 (10) 4)二极管单平衡混频电路 (11) 四、整机电路设计 (13) 五、设计总结 (14) 参考文献 (15) 致谢 (16)

前言 着全球经济一体化的发展,世界通信行业也是日新月异,发展迅猛之快,更新速度之极,给与我们巨大的挑战和机遇。“通信电子线路”是学习通信的基础课程,“高频电子线路”具有很强的理论性和实践性。频率的调制是通信电子线路的重要组成部分。此部分在学习的过程当中具有有一定的困难。为了更好的学习,采用计算机辅助分析方法。本课程设计是基于Multisim的调频电路的设计和仿真。

一、绪论 1.基本原理 《高频电子线路》主要的学习内容是无线电通信系统中发射和接收设备中单元电路的形式及工作原理等。在无线电发射机中,需要发射的低频调制信号(如由语音信号转换而来的电信号)都要经过调制才能发送传输。 所谓调制是指用低频调制信号去改变高频振荡波,使其随低频调制信号的变化规律(幅度、频率或相位)相应变化的过程。由这些经过调制后的已调波携带低频信号的信息到空间进行传输,完成信号的发射。从频谱的角度来看,调制是将低频调制信号的频谱从低频端搬到高频端的过程。 调频电路广泛运用于无线广播、电视节目传播、移动通信、微波和卫星等通信系统中,频率调制信号比调幅信号抗干扰性强。 使载波频率按照调制信号改变的调制方式叫调频。已调波频率变化的大小由调制信号的大小决定,变化的周期由调制信号的频率决定。已调波的振幅保持不变。调频波的波形,就像是个被压缩得不均匀的弹簧,调频波用英文字母FM表示。 Multisim 是一个能进行电路原理设计、对电路功能进行测试分析的仿真软件。 Multisim 的功能更强大,更适合于对模拟电路、数字电路和通信电路等的仿真与测试。 它的元器件库提供数千种电路元器件供仿真选用,提供的虚拟测试仪器仪表种类齐全,还有较为详细的电路分析功能,仿真速度更快。它将实验过程中创建的电路原理图、使用到的仪器、电路测试分析后结果的显示图表等全部集成到同一个电路窗口中,具有直观、方便、实用和安全的优点。

调频发射机主要技术指标的测试方法

调频发射机三大技术指标的测试临朐县广播电视局(谭景林刘健刚尹洪军孔繁菊) 我国的广播电台从中央到地方大多是采用调频广播,调频广播具有抗干扰能力强、音域宽广、可进行立体声广播或双节目广播等特点,受到群众的普遍欢迎。在调频广播传输系统中,发射机播出指标是衡量广播节目质量好坏的重要标志,因此,熟练掌握调频发射机三大技术指标的测试,让调频广播发射机长期工作在最佳状态,提高播出质量的重要保证。也是广电技术人员必须掌握的技术。 调频广播发射机的运行指标主要包括:谐波失真、信号噪声比(信噪比)和频率响应这三项主要技术指标,即国家规定调频广播标准:谐波失真应≤1.0%;信噪比应≥58dB;频率响应应≤±0.5dB。本文将介绍这些技术指标的调整测试方法和注意事项,以供广大同行借鉴. 一、所需仪器 音频信号发生器、频偏仪、失真度测量仪、示波器等。 二、基本要求和注意事项 1.要求测试环境温度在:10℃±40℃,相对湿度:45%~90%;交流供电电压380V(或220V)±5%;交流电源频率:50±1Hz。 2.要先将发射机调整在正常工作状态。例如保持发射机输出功率正常,各级正常调谐,工作稳定无自激,无各种外来干扰情况下进行测试。整个测试工作必须连续完成,如测试某一项技术指标时,出现发射机不稳定或测试结果不符合要求而需对发射机进行适当调整时,调整后全部项目须重新测试。 3.测试前要先对所用仪器进行检查、校准,预热合格后方能使用。 4.测试仪器要有良好的接地,应将频偏仪、失真度仪、音频信号发生器等接地线全部与发射机地线连接,如果仪器接地不好,则仪器的位置对所测试的指标影响很大。 5.由频偏仪到失真度仪的音频线要短,且必须用屏蔽电缆。 6.测试工作应在调频发射机和测试仪器通电工作稳定半小时后进行。 7.调整测试时要认真细心观察各项指标,勿使表头打坏,特别值得注意的是频偏仪输入高频信号幅度要适当,若信号过大极易将其烧坏。 三、测试 在测试时应注意调频广播中单声道广播的最大频偏为75kHz,音频信号为40

直流开关电源的新技术应用与发展

直流开关电源的新技术应用与发展摘要:随着电子技术和通信业的快速发展,高频开关电源的应用越来越广,开关频率的持续提高使开关电源的性能也得以进一步优化,集成度更高,功耗更低,电路更加简单,工作更加可靠,是开关电源发展的方向。目前,高频开关电源在我省广播电视各微波站得到了广泛的应用,基于此结合实际将传统电源与现代高频开关电源对比来介绍高频开关电源的新技术及其优点。 关键词:高频;谐振;开关;逆变 1 高频开关电源组成原理 高频开关整流器一般是先将交流电直接经二极管整流、滤波成直流电,再经过开关电源变换成高频交流电,通过高频变压器变压隔离后,由快速恢复二极管高频整流、电感电容滤波后输出,见图1。 1.1 主电路 从交流电网输入、直流输出的全过程,包括: (1)输入滤波器:其作用是将电网存在的杂波过滤,同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。 (2)整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电,并向功率因数校正电路提供稳定的直流电源。 (3)功率因数校正:位于整流滤波和逆变之间,为了消除由整流电路引起的谐波电流污染电网和减小无功损耗来提升功率因数。 (4)逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分,频率越高,体积、重量与输出功率之比越小。 (5)输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。 1.2 控制电路 一方面从输出端取样,经与设定标准进行比较,然后去控制逆变器,改变其频率或脉宽,达到输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的数据,经保护电路鉴别,提供控制电路对整机进行各种保护措施。 1.3 检测电路 除了提供保护电路中正在运行中各种参数外,还提供各种显示仪表数据供值班人员观察、记录。 1.4 辅助电源

用Multisim设计调频发射机(发射系统)

用Multisim设计调频发射机 目录 摘要 一.设计要求 (2) 二.设计的作用、目的 (3) 三.设计的具体实现 (3) 1.系统概述 (3) 2.单元电路设计、仿真与分析 (4) 2.1振荡级 (4) 2.1.1调频波的产生...... 错误!未定义书签。 2.1.2振荡电路的选择 2.1.3 参数的计算 2.2缓冲级 (6) 2.2.1 元器件的选择及参数的确定错误!未定义书签。 2.3 功率输出级 (10) 2.3.1 元器件的选择和参数的确定错误!未定义书签。 2.4调频发射机总原理电路图 (10) 三 四.Multisim的相关介绍 五.心得体会及建议 (12) 六.附录 (13) 七.参考文献 (15)

调频发射机的设计报告 摘要 随着科技的发展和人民生活水平的提高,调频发射机也在快速发展,并且在生活中得到广泛应用,它可以用于演讲、教学、玩具、防盗监控等诸多领域。在生活中,人们通过无线电发射机可以把需要传播出的信息发射出去,接收者可以通过特制的接收机接受信息,最普通的模式是:广播电台通过无线电发射机发射出广播,收听者通过收音机即可接收到电台广播。 本设计为一简单功能的调频发射机,通过该发射机可以把声音转换为无线电信号发射出去,该信号频率可调,通过普通收音机接收,只要在频率适合时即可收到发射器发送出的无线电信号,并通过扬声器转换出声音。通过这次实验我们可以更好地巩固和加深对小功率调频发射机工作原理和非线性电子线路的进一步理解。学会基本的实验技能,提高运用理论知识解决实际问题的能力。 一.设计要求 设计一个调频发射机,通过该发射机可以把声音转换为无线电信号发射出去,该信号频率可调,通过普通收音机接收,只要在频率适合时即可收到发射机发送出的无线电信号。 (1).确定电路形式,选择各级电路的静态工作点; (2).输入信号能够通过电路进行稳定,调频等; (3).输出为足够大的高频功率,使其能够发射; (4).根据上述要求选定设计方案,画出该系统的系统框图,写出详细的设计过程并利用Multisim软件画出一套完整的设计电路图; (5).列出所有的元件清单并写出参考书目。

RF发射原理

图4为晶振式发射机电路。电路中J.、VD1、L1、C3~C5、V1组成晶体振荡电路。由于石英晶体J的频率稳定性好,受温度影响也较小,所以广泛用于无绳电话及AV调制器中。Vl是29~36MHz晶体振荡三极管,发射极输出含有丰富的谐波成分,经V2放大后,在集电极由C7、L2构成谐振于88-108MHz的网络选出3倍频信号(即87~108MHz 的信号最强),再经V3放大;L3、C9选频后得到较理想的调频频段信号。频率调制的过程是这样的,音频电压的变化引起VD1极间电容的变化;由于VD1与晶体J串联,晶体的振藩频率也发生微小的变化,经三倍频后,频偏是29-36MHz晶体频偏的3倍。实际应用时,为获得合适的调制度,可选择调制频偏较大的石英晶体或陶瓷振子,也可以采用电路稍复杂的6-12倍频电路。若输入的音频信号较弱;可加上一级电压放大电路。 由于1.5km调频发射机(见图1)采用电容三点式振荡器,天线参数稍微变动时,都将发生跑频现象,再则,由于是单管自激振荡发射,工作电流较大,当工作数秒钟至数分钟后,三极管的温度升高引起极间电容发生变化,也会带来振荡频率的改变(一般情况下是振荡频率降低),有时频漂竟达0.2--1MHz。用作调频广播或远距离遥控报警时工作可靠性较差,但元件少,成本低,调试容易,适合初级爱好者作发射实验。2km调频发射机(见上期附图2)采用振荡、倍频、功率放大三级电路,级间相对独立,频率的稳定度优于单管自激振荡发射的1.5km发射机,但开机数分钟后,仍有0.2-0.4MHz的频漂,这主要是由于V3的工作电流较大,温升高,引起极间电容发生变化,此变化通过C9引起C8与L2组成的谐振网络参数发生变化,加之V2温度升高后也引起C8与L2组成的谐振网络参数发生变化,此变化通过C7传递给C3、C4、L1、C5、C6、V1等组成的主振级,最终使振荡频率也发生变化(一般情况下也是振荡频率降低),实验时可加强三极管的散热,减小级间耦合,可将C9、C7的容量减小,同时选择受温度影响较小的晶体管、电阻、电容等,但频漂仍较严重。上期附图3所示的无线耳机发射器,由于采用了改进型电容三点式振荡器,较图1、图2所示的发射机的频率稳定,在电视无线耳机等保真度要求不是很高的场合很适宜。上期附图4所示的晶体振荡式发射机由于采用了晶体,所以频率稳定性很好,但应用于调频广播和无线耳机时,调制的频偏较L C振荡器小得多,在用收音机收听时,音量较小,声音不圆润,一般更适合频偏较小的无绳电话及对讲机等电路中。声表振子已广泛用于各种无线遥控及无线数据传输设备的发射机中,但频率在88~108MHz的声表振子难以购到,而各种性能优秀的频率合成的发射机制作比较麻烦,有兴趣者可参考(电子报)2000年第41期第五版(TGF-10型调频广播发射机数字频率合成器调制单元电路剖析)一文,该广播级发射机采用通用的摩托罗拉频率合成器专用芯片MCl45152P作为核心,通过外接拨码开关可获得84~108MHz的高稳定度频率。调频立体声发射机(电路见图5)本电路的核心器件为立体声专用芯片BAl404。很多调频立体声模块均将BAl404和外围元件封装在一个塑料或金属外壳内制成,只露出电源输入、音频输入、射频输出引线,只要了解BAl404以后,就知道调频立体声模块内部是怎么一回事了。来自音源的立体声音频信号经R1、R2、R5、C1、C3、C5 (R4、R3、R6、C2、C4、C6)组成的网络耦合到BAl404。经IC内部左(右)声道放大,再进行平衡调制,调制后的复合信号从IC的第14脚输出,后与第13脚上的导频信号通过B9、C15,B10、C16、C17构成的网络进行混频,混频后的复合信号进入IC的12脚,对比的⑧、⑨、⑩脚,C20--C22及髓组成的电容三点式振荡器进行调频,IC的⑩脚上已调制的射频信号经内部放大后从第⑦脚输出,经C18、L2选频后送至天线TXl。要实现调频立体声,BAl404的⑤、⑥脚需外接38kHz晶体,但业余制作时的确很难购得38kHz的专用晶体,所以在无该晶体的情况下,可以参考虚线内的电路,用分立元件制作一个38kHz振荡器,该38kHz信号经过R8、C10送人IC第⑤脚。制作时,Ll可用收音机中频变压器ITF—2—1、TTF-2-2或TFF-2-9等,同时注意引脚的连接不要搞错,③脚接地,②脚接V1的发射极,①脚为反馈和输出脚。通过调整其磁芯可以获得频率较稳定、幅度足够高的38kHz信号。特别值得注意的是,C8宜选0.33uF的涤纶电容,不宜选择瓷片电容,因为瓷片电容的稳定性较差,容易出现振荡频率不稳,调频立体声工作不正常的现象。由于BAl404的高频荡是电容三点式振荡器,所以频率的稳定性较差,于是本电路不用原来的高频振荡器,改用外接频率较稳的改进型电容三点式振荡器的方法,可满足业余调频广播和调频无线耳机的要求。如ZN-2001型调频立体声无线耳机的发射部分就采用了改进后的电容三点式振荡电路。立体声复合信号经V2电压放大后,通过C26、R14直接加在V3基极实现频率调制。其特点是根据用户需要,可以用螺丝刀在机壳外调整L4的电感量,使其能在88~108MHz范围内自由调节,避开当地调频广播电台的频率。该机另一特点是:电路板上巳留有1--5W功率扩展部分,如校园广播时就可将该部分的元件装上,调试后即可投入使用。但值得注意的是,若该无线耳机在增加功率后,仍然采用机上的鞭状天线发射;则强烈的射频信号将产生自身干扰;造成声者失真,有交流声或无声,所以一定要通过50欧专用的通信电缆将射频信号在室外发射。在装调功率扩展部分射,可以用如图5所示的射频检测器调整各级谐振状态。将射频检测器的输入端(1k电阻的一端)先接在前级放大三极管的集电极,调整集电极上的电感线圈,使射频检测器输出端的电压最高,然后按同样的方法逐级向后级调整,再检测天线端,最后统调各级电感线圈,使输出电压最高,即告完成。与红外无线耳机相比,调频立体声无线耳机的主机(发射机)与接收机之间可以隔着墙壁正常使用,而红外线耳机则不能。另外,普通红外线耳机无立体声功能,所以调频立体声无线耳机更适用,欣赏音乐时,更悦耳动听。若安装了室外天线,即使很微弱的射频信号也能传很远,所以制作一副良好的天线比单纯提高发射功率有效得多。制作一副水平极化、全向发射的天线比较麻烦,且一般的调频广播电台也采用水平极化方式,为了不产生干扰,所以笔者在此为读者介绍一种组装简易,效率较高的垂直极化天线。由于人在移动时用耳机线兼作收音机天线收音时,耳机线是垂直的;汽车收音机的天线也近似垂直,所以垂直极化更适合移动接收。该天线采用通信机专用的50欧伞状天线,如图6所示,天线座上有4根或7根振子,每根长约0.75m,垂直的一根为发射天线的主振子,斜着向下的3根或6根振子共同组成模拟地,它们之间的角度是均匀的,主振子与组成模拟地的各振子之间的角度也按要求固定了,整个天线的阻抗为50欧,10MHz带宽内增益约2dB,驻波小于1.2。许多场合传输的是数字信号,所以可以参考田7的电路,增设几个元件即可 实现发射机的无线数字化传输。

开关电源之软开关技术在开关电源中的应用阐述

开关电源之软开关技术在开关电源中的应用阐述 开关电源中的硬开关和软开关是针对开关晶体管而言的。硬开关是不管 开关管上的电压或电流,强行接通或关断开关管。当开关管(漏极和源极之间,或者集电极和发射极之间)的电压及电流较大时,切换开关管,由于开关管状态间的切换(由导通到截止,或由截止到导通)需要一定的时间,这样就会造 成在开关管状态切换的某一段时间内,电压和电流有一个交越区域,这个交 越造成的开关管损耗(开关管的切换损耗)随开关频率的提高而急速增加。 ?若是感性负载,在开关晶体管关断时会感应出尖峰电压。开关频率越高, 关断越快,该感应电压越高。此电压加在开关器件两端,容易造成器件击穿。 ?若是容性负载,在开关晶体管导通瞬间的尖峰电流大。因此,当开关晶体 管在很高的电压下接通时,储存在开关晶体管结电容中的能量将以电流形式 全部耗散在该器件内。频率越高,开通电流尖峰越大,从而会引起开关管的 过热损坏。 ?另外,在次级高频整流回路中的二极管,在由导通变为截止时,有一个反 向恢复期,开关晶体管在此期间内接通时,容易产生很大的冲击电流。显然 频率越高,该冲击电流也越大,对开关晶体管的安全运行造成危害。 ?最后,做硬开关运用的开关电源中,开关晶体管会产生严重的电磁骚扰。 随着频率的提高和电路中的di/dt和du/dt增大,所产生的电磁骚扰也在增大,影响开关电源本身和周围电子设备的正常工作。 ?上述问题严重阻碍了开关器件(开关晶体管和高频整流二极管)工作频率的 提高。近年来开展的软开关技术研究为克服上述缺陷提供了一条有效的途径。和硬开关工作原理不同,理想的软关断过程是电流先降小到零,电压在缓慢

调频广播发射机

车载调频发射机 卓越的性能: 性能优越,各项指标优于国家标准;工作状态稳定,使用寿命超长;专业车载调频发射机,抗震抗干扰能力超强,国内独创领先技术;优越稳定的性能,强有力的安全播出保证,完美的视听音响效果,细心周到的专业服务,是国内同类产品的首创: 采用了先进的数字频率合成技术,载频频率PLL同步锁相 频率预置直接、方便、快速 整机全固态化,数模兼容,功率管全部采用PHILPS(或MOTOROLA)生产的大功率LDMOS管 功放组件宽带放大、同相合成、相互独立 设置多级带通滤波器及低通滤波器,具有很高的谐波抑制度 整机设有过流、过压、过激励过驻波、过温等多种保护措施 风冷却系统 特别适合要求发射机体积小、便携性好及低成本的场合使用;也可作为大功率FM发射机的激励器使用。 技术指标: 1. 频率范围:87~108MHz 100kHz步进 2. 负载阻抗:50ΩL16接口 3. 残波辐射:<-60dB 4. 输出功率:≥100W 5. 额定频偏:±75kHz 6. 预加重常数:50μS 7. 调频信噪比:≥60dB(1kHz时,±75kHz频偏) 8. 频响:30Hz~15kHz ≤0.5dB 100%调制频偏±75kHz(最大±100kHz) 9. 射频谐波分量:<-65dB 10. 寄生调幅噪声:≤-50dB(无调制时) 11. 谐波失真:30Hz-15Hz<0.4% 12.尺寸:482*88*550mm,重量:9.8kg

HCM-10KW调频广播发射机主要特点: ★全固态设计、数模兼容 ★专业广播级激励器 ★功放部分全部采用PHILIPS(或MOTOROLA)生产的大功率LDMOS管★功放组件宽带放大、同相合成、相互独立 ★采用高效开关电源 ★大屏幕中文液晶显示系统,可进行计算机监控 ★整机设有过流、过压、过激励、过驻波、过温等多种保护措施 ★可根据需要,进行双激励配置,并实现自动切换 ★风冷却系统 主要技术参数: ★频率范围:87-108MHz 100KHz可进 ★输出功率:10KW ★负载阻抗:50Ω ★残波辐射:<-65dB ★额定频偏:±75KHz ★调频信噪比:≥50dB ★频率响应:40Hz-15KHz≤±0.3dB ★音频输入电平-13dBm-+14dBm ★音频输入阻抗:600Ω (平衡)/10KΩ (不平衡) ★左右信号电平差:30Hz-15KHz≤±0.5dB ★左右信号分离度:30Hz-15KHz≥50dB ★导频信号:19≥KHz:±1Hz ★谐波失真:30Hz-15KHz<0.4% ★寄生调幅噪声:≤-50dB ★工作温度:5-40℃ ★相对湿度:<95%不结露 ★供电电源:220V(或380V)±20% 50Hz±1Hz ★冷却方式:风冷 ★外形尺寸:1980mm(高)*600mm(宽)*1145mm(深) 钓鱼岛是中国的,中华人民共和国万岁!

全固态调频广播发射机常见故障分析和检查流程

全固态调频广播发射机常见故障分析和检查流程 新疆广播电影电视局841台秦静 全固态调频广播发射机相比电子管调频广播发射机而言,具有的特点有:理论寿命无限,不必定期更换电子管;无直流高压,工作安全;并联冗余工作方式,降低停播率;功放模块及其供电单元标准化,便于备份;采用直流开关电源。调整率好;利于改善低频信杂比等。由于该类型发射机存在上述优点,并且体积小,噪声小,便于维护,是安全播出工作正常进行的重要保障,因此现在国内调频发射台基本均使用该类型设备。目前,我台所有调频广播频率均使用全固态调频广播发射机作为主机播出,备机也基本使用该类型发射机。该类型设备在多年的运行中,比较突出的特点就是运行稳定、故障率较低。在多年的一线工作中,本人也积累了一些检修维护经验,以下就结合我台实际,简要分析一下全固态调频广播发射机的故障分析流程: 一、首先要根据故障现象的典型特征,对照发射机的相应单元的工作原理,结合实际经验,初步分析判断故障可能发生在哪个部位。为不影响正常播出或缩短停播时间,在事故发生第一时间,应先倒至备用发射机。 二、在不通电的情况下即断开整机供电,首先检查可能发生故障部位的监测点,特别是电源部分,要测量其对地电阻,再测量各相电有无对地短路现象,如果有对地短路现象,就必须要排除后再通电检查。 三、排除电源故障,接通电源后,送上信号查看发射机的表头各指示,与当初安装时的各数据进行一一比较,以发现问题所在的部位。需要强调的是,在每部发射机安装、调试、运行正常后,一定要做好原始数据的记录工作,如表头的指示(含电压、电流、输出功率、反射功率等) ,这些数据对以后出现问题时检修设备会带来很大方便。 四、如果电源没有指示,就检修相应的开关电源。 五、电源正常供电后,送上信号,再检修调制器单元,现在的发射机调制器单元基本上都是集成化元件,损坏的概率相对较少,一般检修时可以先把调制器到功放的连线去掉,送到场强仪上,它的场强要达到130db以上,当然有些厂家有110db到130db之间,但不能低于100db,如果信号电平达不到以上标准,可以检查最后调制器输出的相应放大管是否正常。 六、调制器正常后,我们就要检修功放单元了,功放单元的故障一般为功率管的问题。所以在检修功放时,先要测量一下功放管的外围直流电阻和功放管的好坏,如发现功放管坏 了后,在装新管子前一定要检测一下电路板上的基极电压(栅极电压),以防造成更大的故障。

FM调频发射机模版

编号: 高频电路设计与制作实训实训(论文)说明书 题目:调频发射机 院(系):信息与通信学院 专业:电子信息工程 学生姓名: 学号: 10011 指导教师: 2012年12 月27日

摘要 调频广播发展迅速,已经取代了原来的有线广播,虽然电视技术发展很快,但是它终究取代不了广播,因为广播的灵活性,收听设备小,投资少,见效快,是电视设备不可取代的,调频小发射机的安装就是一个典型的应用。特别是BA1404在发射机上的运用,它发射距离远,抗干扰能力强。 它可以在收到射频信号后自动开启功放,由于集接收、功放、自动开机于一体,使用方便灵活,给用户带来很大的方便。 从应用层面来讲,调频广播分为有线调频广播和无线调频广播,有线调频广播利用的传输介质是同轴电缆,能够通过已有闭路电视线路,把不同的音频调制到不同的调频载波上,多路音频、电视信号、控制信号共用CATV(有线电视)网络传输,具有节省成本、施工方便、稳定性高、资源利用充分等特点,已被广泛应用于城市、农村、旅游景区等应急安全指挥广播系统的搭建与改造;无线调频广播是将音频信号通过调制、放大和发射等,转换成电磁波利用空气无线传输的方式,其不受地域限制、不受环境影响、不用繁琐布线等优势被广大用户所喜爱,更具有施工简单、收听灵活、扩展方便、性价比高等特点,成为建设城市、农村、旅游景区紧急安全指挥广播的主流方案。 关键词:BA1404;调频发射;振荡器

Abstract FM broadcasting is developing rapidly, it has replaced the cable broadcasting, although TV technology develop very quickly, but it will not replace radio, because the radio and flexibility, listening equipment, less investment, quick effect, is the television equipment can not be replaced, FM small transmitter installation is a typical application of. Especially in the application of BA1404 transmitter, it far transmission distance, strong anti-interference abilityIt can be received in the RF signal opens automatically after receiving amplifier, because the collection, power amplifier, automatic starting in one, convenient and flexible use, bring great convenience to users. From the view of application, FM broadcast to cable FM and radio FM radio, cable FM using the transmission medium is a coaxial cable, can pass through the existing closed circuit television, different audio frequency modulation to a different carrier frequency, , signal, control signal shared CATV ( cable television network transmission, ) has the advantages of cost, convenient construction, high stability, making good use of resources and other has been widely used in the city, rural, scenic spots and so on emergency command broadcasting build and transform; wireless FM broadcast is audio signal through modulation, amplified and transmitted,electromagnetic wave using air wireless transmission mode, its not subject to geographical constraints, is not affected by environment, no need of complicated wiring advantages to being loved by the majority of users, has simple construction, flexible, easy to high performance-price ratio, become construction city, rural, scenic spot emergency safety command mainstream radio programme. Key words:BA1404;FM transmitter;Oscillator

软开关技术在开关电源中的应用

软开关技术在开关电源中的应用 开关电源中的硬开关和软开关是针对开关晶体管而言的。 硬开关是不管开关管上的电压或电流,强行接通或关断开关管。当开关管(漏极和源极之间,或者集电极和发射极之间)的电压及电流较大时,切换开关管,由于开关管状态间的切换(由导通到截止,或由截止到导通)需要一定的时间,这样就会造成在开关管状态切换的某一段时间内,电压和电流有一个交越区域,这个交越造成的开关管损耗(开关管的切换损耗)随开关频率的提高而急速增加。 开关管的切换损耗与开关管的负载特性有关: 若是感性负载,在开关晶体管关断时会感应出尖峰电压。开关频率越高,关断越快,该感应电压越高。此电压加在开关器件两端,容易造成器件击穿。 若是容性负载,在开关晶体管导通瞬间的尖峰电流大。因此,当开关晶体管在很高的电压下接通时,储存在开关晶体管结电容中的能量将以电流形式全部耗散在该器件内。频率越高,开通电流尖峰越大,从而会引起开关管的过热损坏。 另外,在次级高频整流回路中的二极管,在由导通变为截止时,有一个反向恢复期,开关晶体管在此期间内接通时,容易产生很大的冲击电流。显然频率越高,该冲击电流也越大,对开关晶体管的安全运行造成危害。 最后,做硬开关运用的开关电源中,开关晶体管会产生严重的电磁骚扰。随着频率的提高和电路中的di/dt 和du/dt增大,所产生的电磁骚扰也在增大,影响开关电源本身和周围电子设备的正常工作。 上述问题严重阻碍了开关器件(开关晶体管和高频整流二极管)工作频率的提高。近年来开展的软开关技术研究为克服上述缺陷提供了一条有效的途径。和硬开关工作原理不同,理想的软关断过程是电流先降小到零,电压在缓慢上升到断态值,所以关断损耗近似为零。由于器件关断前电流已经下降到零,便解决了感性关断问题。理想的软开通过程是电压先降到零,电流在缓慢上升到通态值,所以开通损耗近似为零,器件结电容的电压也为零,解决了容性开通问题。同时,开通时,二极管反向恢复过程已经结束,因此二极管反向恢复问题不存在。 软开关技术还有助于电磁骚扰水平的降低,其原因是开关晶体管在零电压的情况下导通和在零电流的情况下关断,同时快恢复二极管也是软关断的,这可以明显减小功率器件的di/dt和du/dt,从而可以减小电磁干扰的电平。 一般来说软开关的效率较高(因为没有切换损);操作频率较高,PFC或变压器体积可以减少,所以开关电源的体积可以做到更小。但成本也相对较高,设计较复杂

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