孫志剛 南通人民廣播電臺(tái)技術(shù)部

干擾機(jī)封鎖故障報(bào)警

孫志剛 南通人民廣播電臺(tái)技術(shù)部

TS-01B型中波全固態(tài)發(fā)射機(jī)發(fā)生封鎖故障時(shí)僅有機(jī)器面板上的指示燈報(bào)警，沒有聲音報(bào)警。為了能讓值班人員及時(shí)發(fā)機(jī)器的封鎖故障，利用機(jī)器輸出的封鎖信號(hào)作為聲音報(bào)警器的控制信號(hào)，發(fā)出聲音報(bào)警，提醒值班人員處理機(jī)器故障。本文著重介紹了報(bào)警器的設(shè)計(jì)思路和具體實(shí)現(xiàn)。

封鎖信號(hào)；隔離轉(zhuǎn)換；報(bào)警控制

我臺(tái)自從更新了全固態(tài)發(fā)射機(jī)后，干擾機(jī)的故障降低了許多，但在使用過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題。TS-01B全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)是按照廣播發(fā)射機(jī)的要求設(shè)計(jì)和制造的，當(dāng)干擾機(jī)使用時(shí)缺少聲音報(bào)警的不足就會(huì)顯露出來。干擾機(jī)工作在20∶00～8∶00期間，尤其在0∶00之后，沒有了音頻節(jié)目源，僅依靠值班人員的巡視要及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)射機(jī)的長(zhǎng)封鎖故障是相當(dāng)困難的，除非當(dāng)班人員一刻不停地在機(jī)房?jī)?nèi)巡視。機(jī)器因各種原因引起長(zhǎng)時(shí)間封鎖故障就會(huì)導(dǎo)致停播事故，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)就會(huì)延長(zhǎng)停播時(shí)間。為了降低停播時(shí)間，筆者設(shè)計(jì)制作了一個(gè)聲響報(bào)警器，監(jiān)測(cè)發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)機(jī)器因故障發(fā)生封鎖時(shí)，立即發(fā)出聲響報(bào)警信號(hào)，提醒值班人員處理，機(jī)器恢復(fù)正常后自動(dòng)停止報(bào)警。這樣就能縮短停播的時(shí)間。

1.設(shè)計(jì)要求

該報(bào)警器的設(shè)計(jì)要求，一：報(bào)警電路自身的可靠性高，正常工作時(shí)間長(zhǎng)，二：報(bào)警準(zhǔn)確、及時(shí)，不能有誤報(bào)、漏報(bào)的現(xiàn)象發(fā)生，三：即使報(bào)警器自身故障也不能影響到發(fā)射機(jī)的正常播出，四：該報(bào)警電路應(yīng)簡(jiǎn)捷實(shí)用，易于檢修維護(hù)。按照上述要求，報(bào)警器由隔離轉(zhuǎn)換電路，報(bào)警控制電路，訊響電路三個(gè)部分組成，原理圖如圖1。

TS-01B全固態(tài)機(jī)在發(fā)生高頻電流過荷時(shí)，對(duì)應(yīng)電流過荷紅燈會(huì)亮。當(dāng)反射功率過大時(shí)（SWR=1.3，反射顧慮為17W），對(duì)應(yīng)的反射顧慮紅燈閃爍報(bào)警。電流過荷或反射規(guī)律過大，機(jī)器則產(chǎn)生1秒的封鎖信號(hào)。如果在很短時(shí)間之內(nèi)連續(xù)產(chǎn)生1秒的封鎖信號(hào)機(jī)器就會(huì)長(zhǎng)時(shí)間封鎖，發(fā)射機(jī)停止播出。

圖1

圖2

該發(fā)射機(jī)提供了反射超限報(bào)警，過流報(bào)警，主電源報(bào)警，播出狀態(tài)，發(fā)射機(jī)故障，遙控播音這六個(gè)接24V接觸器的對(duì)外接口。這些接口必須在控制方式開關(guān)處于遙控位置，遙控播音接口處于接地狀態(tài)，及發(fā)射機(jī)播出才可使用。手動(dòng)開關(guān)機(jī)則無此功能。目前我臺(tái)發(fā)射機(jī)均處于手動(dòng)開關(guān)機(jī)狀態(tài)，無法使用對(duì)外接口的控制報(bào)警電路?？紤]到只需要監(jiān)測(cè)長(zhǎng)時(shí)間封鎖狀態(tài)，只取其中的一路封鎖信號(hào)即可，其余的報(bào)警信號(hào)可以忽略。TS-01B的控制監(jiān)測(cè)器的1XS1B-11，12腳輸出+12VDC封鎖信號(hào)，該信號(hào)可以當(dāng)作報(bào)警的信號(hào)源。該信號(hào)由50m秒功放封鎖、電流過荷1秒和多次、反射越限1秒和多次、低壓封鎖、主電源、主電源采樣、k2、停止封鎖、外部封鎖信號(hào)組成，原理圖如圖2。

2.封鎖信號(hào)的選擇

低壓封鎖信號(hào)在機(jī)器合上低壓開關(guān)后就會(huì)產(chǎn)生，合上播出開關(guān)時(shí)消失。主電源、主電源采樣、k2等故障時(shí)會(huì)產(chǎn)生主電源故障封鎖信號(hào)。功放、激勵(lì)、中間、低壓等模塊被抽出時(shí)產(chǎn)生外部封鎖信號(hào)?？刂品绞介_關(guān)處于停止位置時(shí)會(huì)產(chǎn)生停止封鎖信號(hào)。若僅以封鎖信號(hào)為報(bào)警信號(hào)源，在只上低壓檢修機(jī)器的時(shí)候或者主電源、主電源采樣、k2、外部聯(lián)鎖等故障以及控制方式開關(guān)處于停止位置就會(huì)引起誤報(bào)警（不是正常播出狀態(tài)機(jī)器的報(bào)警）。同時(shí)用封鎖信號(hào)和播出開關(guān)信號(hào)作為報(bào)警信號(hào)源則可以消除這種誤報(bào)警現(xiàn)象。只讓處于正常播出狀態(tài)的時(shí)候發(fā)生封鎖故障的機(jī)器報(bào)警，屏蔽掉其余的非正常工作狀態(tài)的機(jī)器故障報(bào)警。

3.隔離轉(zhuǎn)換電路

采取隔離電路將前、后級(jí)分開，就能保證報(bào)警器電路損壞不至于影響到封鎖電路的正常工作。TS-01B控制器的封鎖信號(hào)輸出高電平為+12v、高阻抗。報(bào)警器74ls08（Ua0-ua3，Ub0-ub3）的輸入高電平是+5v，低阻抗。兩者的高電平和電壓都不匹配。僅用簡(jiǎn)單的電阻分壓電路，將+15v變成+5v，阻抗匹配解決不了。封鎖輸出端1XS1B-11，12腳接低阻會(huì)拉低封鎖信號(hào)輸出的高電平，造成機(jī)器不能封鎖；74ls08的輸入接高阻則會(huì)默認(rèn)為時(shí)高電平，不管封鎖信號(hào)是否為高電平都會(huì)輸出報(bào)警控制信號(hào)。g1(3dg4b)、w1、w2、r1組成隔離轉(zhuǎn)換電路，W1取50K，w2, w3取5 K，r1取1k，將封鎖信號(hào)由+12v高阻轉(zhuǎn)換為+5v低阻。三極管g1工作在飽和導(dǎo)通狀態(tài)。Ic=Vc/(W2+R1),Ve=Ic*R1=5v, Vb=0.6+Ve=5.6v,基極電壓要高于5.6v三極管g1才能飽和導(dǎo)通。Vb=15*(W1ˊ/W1), W1ˊ就是可調(diào)電位器W1下面的那部分電阻 ,阻值大概是W1的三分之一多一點(diǎn)，實(shí)際調(diào)試時(shí)取20k。即使g1的基極對(duì)地短路，由于W1分壓阻抗較大30k，不會(huì)拉低+12v的輸出電平。r1為1k對(duì)于74ls08來說又是低阻，當(dāng)r1上低電平時(shí)74ls08輸出低電平。W3對(duì)播出開關(guān)信號(hào)+15v分壓，得到+5v電壓。

4.報(bào)警控制電路

Ua0（74LS08）,d0,r20,g2,r21,r22,c1,c2組成報(bào)警控制電路。74LS08芯片內(nèi)共有四路二個(gè)輸入端的與門。與門電路又稱“與電路”，執(zhí)行“與”運(yùn)算的基本門電路，有多個(gè)輸入端，只有一個(gè)輸出端。與門表達(dá)式∶F=A?B。當(dāng)所有的輸入端同時(shí)為“1”電平時(shí)，輸出才為“1”電平，否則輸出為“0”電平。我臺(tái)目前共有6個(gè)頻率的發(fā)射機(jī)需要監(jiān)控，需要2個(gè)74ls08芯片才能夠用。當(dāng)Ua0的兩個(gè)輸入端都是高電平的時(shí)候（封鎖信號(hào)和播出開關(guān)信號(hào)為高電平，機(jī)器在正常工作時(shí)的封鎖報(bào)警），輸出才會(huì)是高電平，其余情況下，輸出均為低電平。d0-d6是隔離二極管，防止因一路與門電路的故障導(dǎo)致其余六路都不能正常工作（與門的輸出端對(duì)地短路，拉低了其余的輸出電平）。r21,r22是限流電阻，保護(hù)接觸器因電流過大而燒毀。c1, c2為高頻濾波電容，防止高頻感應(yīng)電流導(dǎo)致接觸器吸合，誤報(bào)警。g2, r20,r21,r22是驅(qū)動(dòng)放大電路。不直接用74ls08驅(qū)動(dòng)接觸器，防止因驅(qū)動(dòng)電流過大而損壞。發(fā)射機(jī)正常播出的時(shí)，封鎖信號(hào)低電平，播出開關(guān)信號(hào)高電平，Ua0輸出低電平，g2（3dg130b）基極為低電平，g2截止，接觸器線圈沒有工作電流，不動(dòng)作，訊響器沒有+15v電壓，不報(bào)警。當(dāng)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生封鎖信號(hào)，封鎖信號(hào)和播出開關(guān)信號(hào)都是高電平，Ua0輸出高電平，通過r20加到g2的基極，g2得到工作電壓，導(dǎo)通，接觸器得到工作電流。接觸器吸合，訊響器得電+15v，報(bào)警。當(dāng)機(jī)器恢復(fù)正常時(shí)，封鎖信號(hào)為低電平，Ua0輸出低電平，g2（3dg130b）基極為低電平，g2截止，接觸器線圈沒有工作電流，不動(dòng)作，訊響器的+15v工作電壓被切斷，自動(dòng)停止報(bào)警。

為了檢測(cè)報(bào)警器的工作狀況，設(shè)置了檢修按鈕，由r10, r11,Ub3組成試驗(yàn)電路，r10選用1k的電阻，r11選用10的電阻。當(dāng)按鈕按下，Ub3的2個(gè)輸入端為高電平，輸出高電平，g2導(dǎo)通，j工作吸合，發(fā)出聲音報(bào)警。按鈕按下，如果不報(bào)警則說明報(bào)警電路不能正常工作，報(bào)警器由故障。這樣就能方便的檢查報(bào)警器的工作狀況。

5.結(jié)語

該報(bào)警器從2005年至今未發(fā)生過漏報(bào)，誤報(bào)的現(xiàn)象，報(bào)警及時(shí)準(zhǔn)確，而且故障率低。該報(bào)警器的使用降低了干擾機(jī)的停播時(shí)間，在實(shí)際使用中達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.24.065