SWP系列发射管灯丝专用电源原理

图5软起动电路示意

为了减小浪涌电流的冲击，避免发射管提前损坏，已在大功率电视发射机上采取了一些改进的措施。主要有：采用分档上灯丝电压的方法，以解决灯丝冷态电阻小（往往是正常工作时热阻阻值的1/7），开机时冲击电流大，影响电子管灯丝寿命。分档加灯丝电压的方法可以分两档或三档，也可以缓慢增加灯丝电压至额定值。在灯丝供电系统作的另一项改进是采用了“黑灯丝”的方法。所谓黑灯丝是指发射机停播以后，只降低而不断开灯丝供电电源的电压，保持额定值的10％～20％左右的电压，灯丝呈暗红色，微温使灯丝有较大的电阻。

灯丝电压对电子管寿命的影响可以从跟踪调查的一批进口钨阴极电子管使用情况中得知，当灯丝电压超过额定值5％，电子管在国内条件下使用寿命由4000h以上降到了2500h左右。这个方法的缺点首先是浪费能源，其次带电停机给例行维修带来不便，再者发射管长期使用在欠压状态下，会造成阴极中毒，不利于发射管正常的工作特性的发挥。分档加灯丝电压的方法仍有小的浪涌电流，如图3所示。发射管正常的工作电压仍然不是稳定电压状态。

合肥步瑞祺电子通信有限公司生产的发射管灯丝专用稳压电源有两个特点：一是采用高精度的开关电源稳压技术，稳压精度高，效率高，节能；二是采用软起动，从根本上解决浪涌电流冲击的问题。

将开关稳压电源电路与软起动电路组合，开关稳压电源提供高精度的稳压输出，软起动电路采取从零开始平滑提升PWM输出脉冲宽度的办法，利用其输出电压随PWM的脉宽相应改变的原理，达到输出电压从零平滑升高的目的。其基本的电路结构框图如图4所示。

随着集成电路技术的不断发展，脉宽调制（PWM）电路技术也得到很大提高，大部分开关电源的控制电路都采用PWM来作为控制电路。

它们的工作原理是：单相交流输入电源直接经整流滤波得到300V直流高压，然后分两路输出，一路为功率驱动电路提供电源，另一路产生12V～25V的辅助电源供PWM及其它电路。PWM电路产生一系列脉冲宽度可调的脉冲电压，作为驱动电压控制功率管的导通与截止，再经高频变压器隔离降压后整流输出。输出电压及电流信号经反馈电路送回PWM来自动调整输出脉冲的宽度，从而稳定输出电压。保护电路负责检测输出电压，电流的情况，当电压及电流出现设计所不允许的异常值时，保护电路则给出控制信号，使PWM电路停止工作，以保护功率电路本身及负载。

软起动电路的作用是对PWM电路进行控制，使输出电压逐步形成一个上升的曲线，上升时间的长短可以借助RC参数的调整而在较大的范围内改变，刚开机时软起动电路控制PWM输出脉宽为零，从而使输出电压为零，随着电容C的充电，PWM电路的脉宽开始逐步增加，输出电压也在逐步提高，如图5所示，当电容充满电后，软起动电路会自动断开对PWM电路的控制。由于控制接入点的逻辑与关系，使得软起动电路完全不影响电源反馈回路对PWM电路的控制作用。

根据不同的发射管工作特性，软起动曲线可以调整为线性型、指数型、对数型等，软起动时间一般在30s～300s左右，也可根据要求进行具体调整。

3使用效果

根据实验和一批使用了灯丝专用电源的电视台提供的数据表明，通过软起动和稳压供电可有效地改善发射管的工作条件，提高播出的质量。另外，效率的提高，既降低消耗又减少了发热引起的诸如金属表面氧化等带来的维护工作量和故障率的增加。

通过对已长期使用该灯丝专用电源的用户的调查，证实发射管延长了3倍以上的寿命，最长达标称寿命的5倍，例如吉林扶余三岔河电视转播台早在1997年就购买了两只SWP1079型号的电源，在当时已用了半年多的FU10F管子上使用，又使用了两年多至今仍在使用。再如河南省电视发射台的一台进口意大利泰克诺10kW发射机，其灯丝电源出了故障，原电源为美国LH电源，如果购买原装的电源需要人民币5万元左右，该台仅花费1万多元从合肥步瑞祺电子通信公司订购了1只灯丝专用电源后，经过三年多的使用一直工作正常，使原来已经工作了1万多小时的TH371末级发射管又继续使用了2年多，目前已达3万6千多小时，超过其正常使用寿命1倍多，现仍在继续使用中，为此该台又分批订购了6只大功率电源，逐步将末级的灯丝电源更换掉。有的电视台干脆将所有的电子管都换上了SWP系列灯丝专用电源，一次性投资并不算大，但既节约了可观的电子管经费，而且免除了不少因换管时重新调整发射机幅频特性等工作，减少了维护工作量并降低了停播率，从而取得了很大的经济效益和社会效益。