基于CPLD 的短波100KW 发射机控制原理及常见故障分析

基于CPLD 的短波100KW 发射机控制原理及常见故障分析

周萍姑 国家新闻出版广电总局871台 海南东方 572600

【文章摘要】

BGTB5141 型短波100KW 发射机， 其控制过程受控于CPLD，本文着重分析控制过程，特别是加高压控制过程，供同行参考。

【关键词】

CPLD ；控制；光电转换；故障分析

0 前言

短波100KW 发射机的控制系统的控制电路是根据电子管的使用要求和发射机各级的工作顺序而设计的逻辑控制电路，它确保发射机按照一定的顺序加( 或断) 开关机；确保人身和设备安全，同时具有控制、保护和显示等功能。

DF100A 短波发射机，其控制系统基本由继电器和交流接触器完成，使得发射机控制系统连线复杂，故障点较多， 不易处理，不利于安全传输发射，为此， BGTB5141 型短波100KW 发射机，采用基于CPLD 控制的来实现逻辑控制，利用固态继电器作为发射机控制系统的特点，大大简化了控制线路，提高控制系统的稳定性。

1 控制过程

1.1 合主控当满足下列条件

1) 当230V 低压分配器4CB2 和高压电压断路器4CB1 都处于接通（ON）位置。

2) 当控制和低压分配器单元1 上所有断路器都在ON 位置。

3) 当指示灯的颜色为：过荷灯、门内锁灯、冷却状态灯为绿色；关机延时状态灯、 主控制器关断灯、冷却控制合灯 、高压合状态灯及请求复位灯不亮。

CPLD 从控制信号单元得到相应的证实信号，通过光电转换电路后，进行内部处理，并作出动作，则机器可以进行合主控操作：

从键盘输入板按下“主控合”按键BUTTON1，产生输入信号至CPLD 核心板， 通过CPLD 的其内部判断。

CPLD 通过其11A17 板（端口： XS1-A1）检测外电相位（即1K49 常开接点是否合上）、水温是否正常：

1）若外电正常，CPLD 的核心板输出信号驱动1A18K1，使之吸合。

2）若水温正常（小于60oC）则CPLD 的核心板输出信号驱动使1A18K2 吸合。

1A18K1、K2 在控制回路中的一组常开接点（12，8）闭合，则地信号通过此触点先后分别送至水泵接触器1K3、主风机接触器1K4 和热交换器接触器1K5 的A2 端，K3 首先吸合，则380VAC 交流电加至水泵，水泵运转工作；与此同时，K3 的另一组触点（L4，T4）闭合，115VAC 立即加至K4（热交换器）、K5（主风机）等接触器的A1 端，1K4 和1K5 吸合，380VAC 通过相应接触器的触点加至主风机和热交换器马达，它们随即运转工作。相应的风水等指示灯也相继转为绿色。

当水泵风机运行正常后，CPLD 通过其11A17 板检测到主风机、水温、调制器风机、低水位关断、高水位关断、蒸发锅水流、高前灯丝开关、高末灯丝开关均工作正常或在正常工作状态，相应的指示灯也变为绿色。即用于灯丝合逻辑电路中的所有接点（除低水位告警外）都闭合时，则CPLD 将作出下列反应：

1)CPLD 通过其核心板输出信号驱动11A15 板（控制信号接口单元），11A15 板又输出信号驱动1A18K3 动作。1A18K3 动作后，其触点（12，8）闭合，使接触器1K47(IPA 灯丝)、1K14(PA 灯丝一段) 吸合供电。当1K14 接点闭合时，电压就通过限流电阻1R1 加到PA 灯丝变压器上。

2)CPLD 内部延时6 秒，核心板输出信号（低电平）至11A15 板，11A15 板又输出信号（低电平）使1A18K4 动作， 1A18K4 触点（12，8）吸合，则地信号送至1K27 的A2 端，115VAC 使接触器1K27 吸合，加上PA 灯丝二档。当1K27 动作后， 它的一组触点（T1,L1）使1R1 短路，从而有效地将1R1 与灯丝电路断开。

3)CPLD 内部延时2 分钟，输出屏压延时指令信号给CPLD 完成其他内部逻辑用，并输出相应指示信号，即屏压延时状态灯熄灭。（或如按下“延时释放”按钮开关，处在高压内锁电路中的一组接点将闭合。）

1.2 加偏压过程

CPLD 通过其11A17 板检测高前灯丝证实、高末灯丝一段/ 二段证实、电控机箱门开关、射频机箱门开关、围网门开关、偏压电源开关、机保开关是否都合上。如果都合上，CPLD 通过它11A15 板输出低电平使1A18K5 动作，1K21 接触器吸合，则产生以下动作。

A. 加上偏压。1K21 的（T1，L1）、（T2， L2）和（T3，L3）三组接点为1PS5、1PS6 供电。（此时，偏压表值：末前为150V，高末为400V, 面板指示灯也变绿）；如果其中某一条件不满足，则1A18K5 不动作， 1K21 不吸合，偏压则加不上。

B.1K21 的触点（L4,T4）吸合，为高压回路提供通路。

C.1K21 的附属接点（53，54）吸合，把地信号送至11A17 板，CPLD 检测到该信号，判断偏压已经加上。

至此为止，发射机加偏压的功能已完成，发射机等待加高压。发射机风水、灯丝、偏压正常运行后，接下来，就准备加高压，为发射机的宽放（含1A9）及电子管各极的工作提供电源。

1.3 加高压控制过程

CPLD 检测处于高压内锁电路中的:

A. 偏压（K21）接点接通;

B. 电源1CB18 及其常开辅助接点1S13;

C.1CB8 及其辅助接点1S16 接通;

D. 天线联锁正常;

E. 屏压延时已到。至此，高压控制回路工作的条件基本满足。此时，按下“高压合”按钮，发射机将产生如下反应:

（1）0 秒开始

1）CPLD 清零高压断锁存器，锁存高压合信号，点亮高压合指示灯。

2）CPLD 控制输出使1A18K6 动作。则把控制电压115V 分别加到1K25(IPA 电源接触器) 和1K15（BBA 电源接触器） 上。1K25 和1K15 吸合，即末前电源已经加上。

3）K15 吸合后，230VAC 电压送至宽放电源1PS7 变压器初级供电。

4）K25 吸合后， 230VAC 电压送至1PS6，分别为末前帘栅电源、末前屏压电源的变压器初级供电。

高压一档上：

CPLD 检测到末前电源正常后，则：

1）1A18K9 动作，则115V 电压通过接点（即T1,L1;T2,L2）送至4A5TB2-15 端和1A18K10-XS5-1 端。

2）同时，CPLD 输出信号让1A18K10 动作。

（2）2 秒后

高压二档上：

当高压合2 秒后，CPLD 检测到高压一档已上，控制输出使1A18K11、K12 动作，则产生以下反应：

1A18K11 动作后，115V 分别送至4A5 TB2-13、14 端. 此时，4A5K1（高压二档）和4A5K4（高末帘栅二档）线包两端电压差为230VAC 后，同时动作。通过他们的主接点分别3￠380VAC 送至两台调制器变压器和把3￠230VAC 送至帘栅变压器。

1）同时，4A5K1 的三组附属接点分别吸合。

A. 附属接点（A3,A4）作为高压二档证实，并把证实信号送给CPLD。

B. 附属接点（B3,B4）作为9 单元联锁4 灯高压联锁信号。

C. 附属接点（C3,C4）作为4A5K1、4A5K4 线包的自保接点，与1A18K11 并联为高末屏压、帘栅二档线包供电。保证线包处于吸合状态。

2）4A5K4 动作，把3￠230VAC 分别送至4A5TB2-22、23、24 端，最后送至高末帘栅变压器.

此时，调制器变压器、高末帘栅变压器分别由一档、二档两路电源并联同时供电。

（3）5 秒后。。。

高压合5 秒后：

1A18K10 因CPLD 内部延时已到， 则4A5K10 释放，则115VAC 没有送至4A5TB2-18 端，4A5K2（高压一档） 、4A5K13（高末帘栅一档）亦随之释放，即二