一種調頻大功率放大器用控制器的製作方法

2023-05-30 11:13:36

本實用新型涉及的是調頻廣播發射機製造技術領域，具體涉及一種調頻大功率放大器用控制器。

背景技術：

調頻大功率功放控制器用於大功率調頻廣播發射機中，控制功放輸出功率，檢測功放各項參數，為功放提供故障保護，以及與上機位進行通訊，現有技術大多數功放控制器存在以下問題：

(1)輸出功率設定為額定值後不可自動調節，當工作環境如溫度發生變化時，功放輸出功率會有較大幅度的變動，不能保持輸出功率的恆定。

(2)溫度採集多用模擬溫度傳感器，布置與功放模塊旁邊易受射頻幹擾，或者採用溫度繼電器，溫度報警節點固定單一，不能很好的反應功放真實工作溫度。

(3)大多數功放控制板是一種功放對應配一種控制板，通用性差。

(4)大多數功放控制板只設計有溫度、入射和反射功率報警保護，保護功能單一。

為了解決上述問題，設計一種新型的調頻大功率放大器用控制器還是很有必要的。

技術實現要素：

針對現有技術上存在的不足，本實用新型目的是在於提供一種調頻大功率放大器用控制器，結構簡單，設計合理，大幅減少功放受工作環境的影響受射頻幹擾小，通用性好，功能靈活多樣，實用性強，易於推廣使用。

為了實現上述目的，本實用新型是通過如下的技術方案來實現：一種調頻大功率放大器用控制器，包括CPU處理器、定向耦合器、功放採集單元、風機故障檢測單元、復位按鍵、旋轉編碼器、ON/OFF開關機按鍵、OLED顯示屏、實時時鐘、存儲器、室溫傳感器和RS485接口，風機故障檢測單元、復位按鍵、旋轉編碼器、ON/OFF開關機按鍵均接入CPU處理器，CPU處理器分別與定向耦合器、功放採集單元、OLED顯示屏、實時時鐘、存儲器、室溫傳感器和兩個RS485接口雙向連接。

作為優選，所述的室溫傳感器由多路並聯的數字溫度傳感器DS18B20通過單總線協議與CPU處理器的一個IO口連接。

作為優選，所述的CPU處理器通過兩路RS485接口分別與上位機、各單元測控模塊連接。

作為優選，所述的CPU處理器內通過編程預置有1kW、3kW、5kW三種不同工作模式，可根據需要通過OLED顯示屏可視化操作選擇這三種工作模式的任意一種，使同一個控制器可與三種功放通用。

本實用新型的有益效果：(1)能有效控制功放輸出功率恆定，平衡環境影響。

(2)採用數字溫度傳感器電路，結構簡單、穩定，抗幹擾性能好。

(3)控制器可與不同功放通用，降低了開發和生產成本，且不同模式間切換操作簡單易用，便於高效生產。

(4)能夠靈活有效的保護髮射機功放重要部件的安全，且能平衡對調頻廣播節目播出的影響；發生故障報警時，控制器能夠通過OLED顯示屏直觀顯示並記錄具體故障點，方便用戶查找故障原因，縮短維護周期；通過各項功放參數採集可智能判斷功放工作狀態，報警保護功能靈活多樣。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式來詳細說明本實用新型；

圖1為本實用新型的原理框圖。

具體實施方式

為使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述本實用新型。

參照圖1，本具體實施方式採用以下技術方案：一種調頻大功率放大器用控制器，包括CPU處理器1、定向耦合器2、功放採集單元3、風機故障檢測單元4、復位按鍵5、旋轉編碼器6、ON/OFF開關機按鍵7、OLED顯示屏8、實時時鐘9、存儲器10、室溫傳感器11和RS485接口12，風機故障檢測單元4、復位按鍵5、旋轉編碼器6、ON/OFF開關機按鍵7均接入CPU處理器1，CPU處理器1分別與定向耦合器2、功放採集單元3、OLED顯示屏8、實時時鐘9、存儲器10、室溫傳感器11和兩個RS485接口12雙向連接，CPU處理器1通過兩路RS485接口12分別與上位機、各單元測控模塊連接。

值得注意的是，所述的室溫傳感器11由多路並聯的數字溫度傳感器DS18B20通過單總線協議與CPU處理器1的一個IO口連接，多路數字溫度傳感器以單總線協議並聯，每個傳感器對應設置一個地址，用於分別檢測讀取功放不同位置的溫度值，溫度數據以數位訊號傳送抗幹擾能力強，受射頻幹擾小，多路並聯電路結構簡單，溫度數據採集準確。

本具體實施方式以ARM嵌入式CPU晶片為控制核心，控制器電路主要以CPU為核心連接兩路485通訊電路，13路模擬量採集電路、1路功放柵壓控制電路、多路數字溫度傳感器電路、存儲電路、直流轉換電源電路、OLED顯示電路及開關控制電路組成，其中1路功放柵壓控制電路連接1個CPU晶片DA數模轉換埠，通過給CPU編程使其能自動根據發射機狀態調節柵壓大小，通過控制功放柵壓可調節功放輸出功率大小。

本具體實施方式連接調頻發射機功放的定向耦合器2，採集到入射輸出功率耦合信號，通過編程轉換為輸出功率值，然後將輸出功率值與控制器內部設定的額定值範圍進行比較，當輸出功率不在額定範圍內，控制器通過DA數模轉換改變與功放柵極連接的控制電路輸出電壓大小，使輸出功率增加或降低以達到恆定的功率輸出；控制器通過單總線協議與多路並聯的數字溫度傳感器連接，先通過讀取室溫傳感器11獨有的64位ROM給每隻傳感器分配相應的地址保存在存儲器10內，然後CPU可通過尋址方式讀取多路並聯數字溫度傳感器的溫度數據；CPU處理器1內通過編程預置有1kW、3kW、5kW三種不同工作模式，分別對應使用在3種功放上，通用性好，三種模式相應的增加或減少，CPU內開啟的採集通道數，並在CPU內通過編程建立不同的功率控制範圍和故障報警保護邏輯，可根據需要通過OLED顯示屏8可視化操作選擇這三種工作模式的任意一種，使同一個控制器可與三種功放通用，以適應不同工作模式下的控制需求。

本具體實施方式對大多數功放控制器都具有的溫度、入射和反射功率故障報警保護功能進行了拓展，採集功放電流、電壓、溫度、入射和反射功率等各項數據，並根據這些數據通過編程判斷發射機功放工作狀態，並在不同狀態時發出多種故障報警保護，因採用嵌入式編程技術，本控制器還根據採集的數據設計有電流異常報警、電壓異常報警、功率不平衡報警、電源故障等報警保護功能，可自動恆定功放輸出功率，大幅減少功放受工作環境的影響，具有廣闊的市場應用前景。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。