收发器保护装置。方案、说明

收发器保护装置。无线电电子电气工程百科全书

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有时，收发器会因电源连接不当或电压突然升高而发生故障。所提出的装置将有助于在这些情况下保护设备。

收发设备维修统计表明，高达30%的故障是由电源故障引起的。典型的紧急情况包括电源电压过高（过压）和不遵守极性（极性反转）。一些用户设法以某种神秘而难以理解的方式创建这些情况的组合。需要强调的是，如果使用非标准（包括自制）保险丝和电流余量过大的电源，无线电台的脆弱性会急剧增加。

在这种情况下，收发器的内部保护就会失效，事故后果会变得非常严重，有时甚至是灾难性的。昂贵且稀缺的组件不可避免地会出现大规模故障，这使得修复“失效”的收发器无利可图。一旦发生事故，主要损坏的是各种半导体器件——二极管、晶体管、集成电路。它们的特性可能会发生变化、过渡击穿或断裂、外壳可能发生热机械破坏。电阻器、绕线产品、背光灯失效。可能会发生氧化物电容器的膨胀或爆炸、印刷导体的分层和烧毁、电路板部分的烧焦、热塑性部件的变形。整个失败的集合都来自实践。

紧急情况发生在以下情况下：新手用户的不当行为、经过培训的操作员的意外错误或疏忽、未经授权的人员故意伤害、供电系统的技术故障。不幸的是，没有广播电台的所有者能够免受此类风险。因此，产生了开发一种在紧急情况下可靠保护收发器的装置的想法。

当接收到 -50 至 +50 V 范围内的异常电压时，该设备会阻止无线电台的电源。它还具有其他有用的特性，例如，它不会在收发器电源电路中产生压降，并且也不需要强制使用保险丝。至于保护速度，不低于2毫秒，取决于紧急情况的性质。

保护装置方案如图 1 所示。一。

收发保护装置

当电平小于10V的正极性电压到达器件的输入时，电流流经VD1R1K1VT1电路，但不足以操作继电器K1。当输入电压为 10 ... 15 V 时，继电器被激活并向收发器供电。

如果在工作期间电压超过15V，则齐纳二极管VD2将开始传导电流，这将打开晶闸管VS1。晶闸管阳极电压下降，晶体管VT1截止，继电器K1绕组断电。由于它没有被任何东西分流，继电器触点的释放将在最短的时间内发生（实际上 0,5 ... 2 ms）。结果，收发器将与增加的电压源断开。齐纳二极管VD3（其使用是可选的）可以切断在非常高的电压上升率下可能出现的短浪涌。

如果紧急高电压从零电平突然到达设备的输入端，则它根本不会到达收发器，因为电子“锁存器”VD2VS1VT1 的反应速度比 K1 继电器快几个数量级。时间来操作。如果发生极性反转，负极性电压也不会提供给收发器，因为 VD1 二极管将被反向电压关闭，继电器将无法工作。

保护紧急动作后，通过短暂撤除输入电压即可恢复到初始状态。

该设备的设计有两个版本。在第一个中，该器件的细节安装在K1继电器盒内，该继电器盒用作国产彩电的KUTs-1继电器（护照RA.362.900）。它的绕组电阻为 560 欧姆，工作电压约为 5 V。该设备的整体尺寸 (45x45x15mm) 允许将其放置在收发器内部或盖外部。

另一种选择也非常方便 - 在摄影胶片的塑料圆柱形容器中。该容器的直径为30mm，长度为50mm。成品填充环氧树脂化合物并安装在收发器电源线的断口处（类似于脉冲噪声滤波器）。这里使用了更紧凑的继电器RES47（护照RF4.500.409），其绕组电阻为175欧姆。在这种情况下，电阻器 R1 的阻值必须为 110 欧姆。在 5 ... 6 V 电压下工作且能够切换至少 3 A 电流的任何其他继电器也适用（例如，TTI 的 TRC 系列继电器）。

晶体管 VT1 可以用索引为 A、B 的 KR1014、KR1064 系列的现有钥匙或其类似物 ZVN2120、VN2410 来替代。代替 VD1 二极管，任何正向电流至少为 0,3A、反向电压至少为 400V 的二极管都可以，例如 KD209A。 VD2稳压二极管可以用D814或KS515A代替。晶闸管 VS1 可以具有指数 E-I，并且最好使用选择最大灵敏度的样本。

装置的调整从电阻R1的选择开始，实现继电器在9,5…10V输入电压下工作。然后，缓慢而平稳地升高电压，确保继电器在14,5V时释放。 .. 15 V。如有必要，可以通过选择齐纳二极管 VD2 来更改截止电压。

作者测试了配备所提出的保护装置的 ALAN-78 PLUS CB 收发器。测试程序模拟了一系列最危险的事故，即极性反转和过电压的组合。此外，还故意引入了一个加剧事故的因素——没有安装标称值为2A的常规保险丝，而是安装了一根粗的跳线。在正常情况下，人们可能会说，“无法无天”会导致任何收发器的电子元件受到广泛且不可逆转的破坏。

在测试过程中，设备反复连接到电流源（PS-30、B5-48、B5-71电源、OSM-220/36 V变压器），其参数如下：-13,8 V（32 A）； +16V(10A);-16V(10A); + 30V（10A）； -30V（10A）； -36V（50赫兹，5安）； +50V（2A）； -50V（2A）。使用根据表中所示的循环图运行的软件设备自动将每个测试电压施加到收发器。

收发保护装置

扩展的测试模式可以模拟不同持续时间的紧急情况，并在此过程中检查瞬态保护的稳定性。如果将每一次对收发信机施加异常电压的事件都视为紧急情况，那么很容易计算出其总数为688起。不过，这样的碾压效应并没有对电台造成任何伤害。在额定电压（+13,2 V）的控制电源下，设备开启并显示出全部性能。该测试结果证明了该设备的可靠性，并使其被归类为“万无一失”。

如果设备稍微复杂一些，它可以为电流消耗提供额外的保护，并防止发射器输出晶体管集电极处的射频电压紧急增加。当天线馈线路径不匹配或输出级激励不匹配时，这种增加是可能的。

该选项的方案如图所示。 2.

收发保护装置

电流保护（过载和短路）是通过其上带有 L1 线圈的 SF1 簧片开关来实现的。当收发器消耗的电流增加到设定值以上时，线圈的电磁场变得足以闭合磁控触点。

由于簧片开关与VD2齐纳二极管并联，因此设备会发生类似于过压情况的紧急关闭。元件 VT2、C1、R4、VD4 形成一个对收发器开启时出现的浪涌电流暂时不敏感的保护区域。对于广播电台ALAN-78PLUS，该时间为22ms，可以通过选择电容器C1来调整。

使用设备时（图 2），必须首先打开收发器，然后打开 SA1 拨动开关。

将电流保护设置为 2 ... 3 A 的水平可减少为选择 L1 线圈的匝数，该线圈由 4-8 匝 PEL 0,5 线组成（粗略），并沿着簧片开关移动（精细）然后用热熔胶固定。

如果负载不匹配（例如，天线馈线路径中断），发射器输出晶体管集电极处的射频电压会增加，从而导致其转换击穿。然而，在这种情况下，齐纳二极管VD5开始传导电流，从而打开晶体管VT3。来自晶体管集电极的正电压提供给晶闸管VS1的控制电极。然后设备会像其他紧急情况一样关闭。

选择电阻器 R7 的方式是，当发射器在 150 欧姆的等效天线上运行时，收发器将关闭，这对应于 SWR-3。

晶体管VT2（见图2）的发射结必须并联一个阻值约为10 kOhm 的电阻。

作者：A.Sokolov，莫斯科

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