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有线广播电视信息工程的放大器避雷技术
日期:2014-3-12 9:34:09 阅读:   来源:林国刚

——记有线广播电视网络工程和卫星地面接收广播电视网络工程的实践

现在已经是高科技年代,然而,千千万万的雷击广播电视网络产品、千千万万的雷击坏电信网络产品、千千万万的雷击坏的电视机产品,千千万万的雷击坏的电脑产品,千千万万的雷击坏的数字机顶盒、电视机产品等等。这类似的千千万万的损失问题也还是那么特别严重。假设你是一个很好的有线广播电视信息工程的理论家,又曾经确确实实在有线广播电视信息工程的第一线上建过网和修过网的实践家,看到成千上万的有线广播电视信息工程的系列产品严重损失的目睹实践家。我们期待这类的创新人才及时的来解决。

现在,我们来研究这些系统之一的广播电视网络工程的放大器避雷技术,笔者主要从理论、实践和维修中出发,研究广播电视工程放大器避雷技术,其中.理论部分请见发表的《探索广播电视工程分支器分配器避雷技术》一文等等。这里,主要研究现在的广播电视网络工程放大器避雷技术。

广播电视放大器结构

在现实技术时代中,放大器的结构是各式各样的,防雷技术也是各显神通,我们在这里首先主要大致简析广播电视放大器结构和它们的防雷技术。现在的广播电视放大器一般分为干线放大器和用户放大器,有的是延长放大器,有的是线路放大器等。干线放大器结构:电源部分、防雷部分、衰减器、均衡器、温补电路、放大模块和自动增益控制等电路结构组成。电源供电分为交流60v和交流220v供电两种,经变压器转换为交流27V左右。变压器分EI型和R型,R型空载电流小,且效率高,是为首选产品。交流27v经过桥式整流输出为30v左右的直流电压,经滤波后加在w7824输入端,(如图1-3)防雷部分,主要以输入输出端各设计有一避雷管如图6,是为了防止放大器遭雷击而设计。对交流60v供电干放,输入及输出同时传送信号和电流。由于频率悬殊较大,电源为50Hz,信号为45MHz~s50MHz,用电感和电容实现信号和电源分开,把电源为50Hz,信号为45MHz~550MHz分开,从而把交流60V分开。

用户放大器原理和干放基本相同,仅是指标较低,这主要是为降低成本,因用户是用在线路末端,覆盖户数较小,不需过高指标。作用是为提高输出电平,负载更多用户。一般分为分立元件户放,国产模块户放及进口模块户放。电源一般取自市电交流220V,也有部分是交流60v集中供电。变压器一般为EI型。放大部分供电电源为+12V和+24v两种。另外还有近几年出现的双向放大器.回传频率原为5MHz一--45MHz。它可以使用户与中心机房互传信号,能把用户视频信号或其它信号传到中心机房.实现双向传输,并且在此基础上实现视频点播,网上购物.数据回传等业务。但成本较高.仅在少数地方使用,随着社会发展.新科技、新技术必将会得到进一步发展.干放电器将会更加完善,参数指标将越来越好。

有线广播电视放大器防雷结构

在前面简析了广播电视放大器结构中,我们说了放大器的输入输出端各有一避雷管,如图6实物——避雷管,如图l、图2、图7和图8是放大器的输入输出各有一个避雷管。又从图1、图2和图3看,有的放大器的输入输出的前后端各安装一个有避雷器.如图l、图2和图9避雷器。为了防止放大器遭雷击而设汁的接地板,如图10。比如,有的有线广播电视系统防雷而设计开发的新一代防雷产品,是在有线电视系统60v集中供电器、60V集中供电光接收机、光发机、桥接干线放大器馈电及信号等的防雷保护器;有的采用“等电位”防雷处理技术、信、电分离处理技术,在使用“等电位”防护处理技术后,电源、信号实行了二合一设计的避雷方案;有的放大器.根据在2010年1月5日第18期的发表的《“村村通”广播电视工程防液防气接头技术介绍》一文技术,将电缆芯直接深入放大器的输入输出口的线板用的铜柱压接处,彻底解决大电流集中供电时接头发热烧毁问题,现在解决放大器内部的雷击问题。

有线广播电视网络雷击现象

一般雷击损害有线广播电视网络系统,最主要的是感应雷和电缆传输感应雷的雷电流雷电压。按它对有线传输系统的损害途径可分为电力网络感应雷和有线广播电视网络系统的电缆传输感应雷。电力网络感应雷的特点是,通过电力网络对有线广播电视网络传输中的有源器件的放大器等造成损坏。这样.损坏主要集中在电源部分.如变压器、稳压器、整流、滤波电路、电阻等电源部分。电缆传输感应雷的雷电流雷电压的特点是,通过传输电缆对与之相连的元器件干线放大器、过流放大器、过流分配器、分支器、分配器等造成损害,也有钢绞等附架线传输雷电流雷电压。有时雷电过强,对传输电缆以要击断,烧毁接头等现象,有的传输电缆包括钢板地线、钢绞附架线、放大器外壳和引线等形成相当于避雷针,为引进了强大的雷电流雷电压创造了良好的条件,造成大片大片范围的有线广播电视网络停播,导致用户看电视受到严重影响,维修更难,放大器的主板电路铜箔被雷击得横七竖八的,简直无法维修,也是一样,如图8,在我国西部山区、城效区的电子产品特别严重,正如前面所说,千千万万的雷击坏广播电视网络产品、千千万万的雷击坏电信网络产品、千千万万的雷击坏电视机产品、千千万万的雷击坏电脑产品、千千万万的雷击坏数字机顶盒、电视机产品等等。因此,防雷措施至关重要。

多年来的维修有线广播电视网络的雷击放大器的现状和解决方法

从上述几种雷击有的广播电视网络的情况来看,不管那种放大器被雷击坏,都产生放大器无法工作。现在.大家认为电子开关电源的放大器产品在一般性的四射状的雷电流区.在有线广播电视网络的技术中,完全不适用这种电子开关电源放大器技术,其实这种放大器的性能非常好,现在放弃非常遗憾.现在以电子开关电源作的放大器已经陶汰.实际上这种电子开关电源作的放大器产品在一定创新的防雷措施技术条件下是非常好的.远远优于变压器EI型或R型的放大器产品,请见我的另一篇学术论文.由于篇幅有限,这里我也不谈这种放大器了。在这里我们只解决有广播电视网络的放大器有变压器EI型或R型的放大器产品问题。这里我们只解决特殊大小雷击中心向四周以放射状的雷电流以扫描似的雷击流击坏放大器现象。其中99.99%的雷击坏放大器,是不通电源,不让放大器工作和无信号产生,特别是雷电流熔断电路板电路和避雷管被雷击损失。

总之.根据上述雷击坏放大器的各式各样原因和上述维修雷击坏放大器存在的各种各样的难上加难的现象,根据多年来各种维修、分析、观察和实践,有线广播电视雷击现场的实践,发现在现有的各有千秋的放大器上,综合进行技术创新实践改进.方法如下.供大家参考:

1)在现有放大器和以后的放大器生产中,放大器内部的输入端(或输出端)的接线柱的焊脚固定孔,再扩大一些(详细见:2010年1月5日第18期的发表的《“村村通”广播电视工程防液防气接头技术介绍》一文技术),能同时将放大器的输入端(或输出端)的接线柱的焊脚、阻高频电感的一端焊脚、避雷管的一端焊脚等三个焊脚共同插入装在一起,加锡加焊固定.如图1s。若在工艺允许的条件下,最好是将输入端(或输出端)的接线柱的电路板焊脚、阻高频电感的一端焊脚、避雷管的一端焊脚等并合一起.又以旋转式旋紧后,共同插入主板焊孔中,加锡加焊固定。

2)在现有放大器和以后的放大器生产中,将放大器内部的电源插座的焊脚孔再扩大一些.在放大器内部的阻高频电感的另一端的焊脚与放大器内部的电源插座的一端的焊脚并合一起,插入已扩大的一个孔中,两脚共同一起加锡加焊固定。若在工艺允许的条件下,最好是在放大器内部的阻高频电感的另一端的焊脚与放大器内部的电源插座的一端的焊脚并合一起.又以旋转式旋紧后,共同插入主板焊孔中,两脚共同一起加锡加焊固定。

3)在现有放大器和以后的放大器生产中,(以60伏交流电的放大器为例),放大器内部的另一个电源插座的一端的焊脚与电源插座的焊脚另一端的焊脚并合一起,插入一个已扩大的主板焊接孔中,加锡加焊固定。若在工艺允许的条件下,这两个电源插座的焊脚两两串联,以旋转式旋紧后,共同插入主板焊孔中,两脚共同一起加锡加焊固定。

4)为了在一些较大的雷击区中,更加防止较大的雷击电流以放射状向四周流动创造条件,避雷管应该是在原来的基础上成倍增加装入,一般在放大器内部的输入端(或输出端)的接线柱的上端的固定孔,再扩大一些,在放大器内部的输入端(或输出端)的接线柱的固定孔中,再装入数个避雷管的一端,如图6的避雷管,这些数个避雷管的另一端,应装入附近的接地线的螺钉接线柱上.以旋转式旋紧压接。这个螺钉又作接地线,又让主板与放大器外壳固定,又使螺钉固定避雷管,三者共用一颗螺钉,这样美观,节约程序,又节约材料等,如图12。

5)为了在一些较大的雷击区中,更加防止较大的雷击电流以放射状流向四周,不再让雷电流继续扩散到下一个放大器中,雷击电流击坏更多放大器,在现有放大器和以后的放大器生产中,(以60伏交流电的放大器为例),放大器内部的两个电源插头不是一根现在u形金属导线作插头,而是一个中间带限制电流熔化的保险丝u形插头,当略较大的雷电流就熔断雷电流来的一端的保险丝插头,断了方便更换,方便雷击坏网络维护维修,提高工作效率。

6)为了在一些较大的雷击区中,更加防止较大的雷击电流雷击坏有变压器EI型(或R型)的放大器产品,在有变压器EI型(或R型)的输入端的线路上加保险插头和插座,保护了有变压器EI型或R型的放大器产品,根据我们维护维修中,很少有雷电流击坏变压器EI型(或R型)的放大器产品的变压器。

7)为了在一些较大的雷击区中,在现有放大器和以后的放大器生产中,将在隔低频电源、通高频信号的放大器的输入端(或输出端)的无极电容处,应该在原来的无极电容的基础上,增加两个无极电容串联,绝对不能用现在的贴片无极电容,要如图8左的无极电容串联。

8)雷电交加是客观存在的,我们只有想方设法利用它有利的一面,利用于人类发展,千方百计避免它的无利的另一面,不让它无利的一面给予我们人类带来灾害性行为,阻碍人类的发展。因此,为了在一些较大的雷击区中,结合一般性的维护维修放大器的经验.提高维修工作效率,保证有线广播电视信息网络正常运行.在放大器变压器EI型(或R型)的输出端,交流电流再经过桥式整流电路形成直流,在形成直流电的正极端和负极端处,另外并联一个降压的红色显示灯,将此红色显示灯头露出放大器外壳,放在显眼的地方,一般是在放大器悬挂时的下端,有利于检修人员在放大器下面观看,有利益于在维护维修网络中,很方便未打开放大器前就能基本上了解放大器是否工作,从而提高维修工作效率。

9)为了避雷管有放大的电能力和通大的雷电流的作用,现在的避雷管的放电尖端更近一些,放电的导线更粗一些,可以将现在的一个避雷管内部进行技术创新,即将一个避雷管内部的原来以一个放电尖端模式改成数个放电尖端放电模式,数个尖端同时放电,大大提高一个避雷管的放电能力,这样的进行技术方案,适应了放大器避雷能力。

10)至于放大器的其它接头就参考《“村村通”广播电视工程防液防气接头技术介绍》一文,现已发表在2010年1月5日第18期的《卫星电视与宽带多媒体》杂志上。

11)在放大器内部的电路中,给予60伏(或220伏)的交流电经过放大器主板的电路铜箔、元件如电感、接线柱、避雷管、插头插座、保险元件、电容、变压器等应该在放大器以金属板相隔并与外壳相接的密封室内里,这时我们暂时称为防雷区,或防雷主板电路区.如图13。其余的另一部分放大器元件和电路铜箔在放大器以金属板相隔并用数个零点几欧的限流电阻之类的元件与放大器外壳地线相接的密封室内里,这时我们暂时称为放大厚模块区,或放大厚模块主板电路区,如图13的虚线就是分开这个两个区,这是关键点,放大厚模块与防雷区之问的电阻为无穷大,这样要用如图8左边的无极电容并联,放大器的厚模块和AN7824、w7824易发热元件用云母片之类元件隔离外壳电源,并又起散热作用的元件。对于变压器的数根次级的正负线以最短的方式进入放大厚模块区,最好是变压器的初级线圈与次级的线圈各自独立,初级和次级的负极不能共同线,取消数个零点几欧的限流电阻的联接,让数个电容(如图8左边元件)联接,如图13(即:变压器的初级线圈与次级的线圈各自独立,不能初级和次级的线圈铜线的线芯金属直接相接),在变压器的次级线路上最好串联一个易更换的的限流电阻之类的元件,进一步作保险。广播电视信号的输入端(或输出端)分别经过两个串联的电容(如图8左边的元件)进入放大厚模块区,一个在防雷区,一个在放大厚模块区,这两个电容之间电路铜箔(或导线)正好穿过放大器内的防雷区和放大厚模块区之间的两道金属板相隔的金属板。在雷击性小的范围,可以取消放大器内的防雷区和放大厚模块区之间的两道金属板相隔的金属板,只在放大器内一块主板上,在防雷区和放大厚模块区之问的零线(地线)铜箔电路不能互通,只有通过电容(如图8左边的元件)互通高频信号。

12)为了防较大的雷电交加区产生的雷电流和雷电压以及它们的感应电场等引起放大器损坏的现象,又进一步损失放大厚模块区的元件。放大器内部的广播电视信号的输入端(或输出端)分别经过数个串联的电容(如图8左边的元件)进入放大厚模块区,防雷区的接地线与大地相接,放大厚模块区的接地线与大地相接,不能为了节约成本,这两根接地线绝对不能让两根金属部分相接,并以高级绝缘封装的地线引入大地后,也要相隔8米以上,最好还要一个(或两个)以上的独自独立的金属包裹着放大厚模块区,这个独立的金属包的金属部分,不能为了节约成本。绝对不能与防雷区的接地线和放大厚模块区的接地线的金属部分相接,可以用高级绝缘材料隔离,并且,这个独立的金属包的金部分引出的接地线又引入大地后,也要两两相隔8米以上,同时,这个独立的金属包的接地线绝对不能与放大厚模块区的零线和金属包的接地线的金属部分相接,并以高级绝缘线两两相隔一定的厚度,如图13的示意图。若条件允许,上述能自给自足的供电源最好,这种方法在光接机、光发机等等电子产品的防雷措施是十分重要的、是可行的,是保证质量和数量的方法之一。加上以前的《探索广播电视工程分支器分配器避雷技术》技术,切断了雷电流从用户家的源头。现在,雷击产生的雷电流不管从用户家再来进入放大器输出端、或者从放大器的输入端来的雷电流,或者供电源从输出端或者供电源从输入端来的雷电流,等等,这种技术创新在易雷击区中,防雷击坏放大器是非常重要的,特别是山区、城效区、高区、边区等雷击区。

上述简单以现在放大器设计技术作了进一步的技术创新,解决一般性的雷击坏放大器问题,对于在雷电交加的主区地方,如图ll,将十分大的雷电的产生的雷电电流和十分大的雷电的产生的雷电电压就地放弃技术,又彻底阻止分大的雷电的产生的雷电电流和十分大的雷电的产生的雷电电压进一步向下的流通,大量保护我们广播电视信息网络。