CN216846341U - 一种大功率液冷功放桥测试台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大功率液冷功放桥测试台，包括：激励器、接口装置、分配器、水冷机、输出变压器、调谐回路、供电单元、控制与保护单元、测量装置和假负载；该大功率液冷功放桥测试台，外围电路集中，组装方便、增加水冷机对功放桥进行供水冷却，通过测量装置可实时获取假负载的电流、电压信息；控制与保护单元可实现所有的控制功能，具有输出电压和输出电流的显示、水冷状态监测以及增加了自检功能，提高了大功率液冷功放单元调试的安全性及工作效率；既能实现大功率液冷功放满功率调试，同时具备控制、监测、保护与通信等功能。

Description

一种大功率液冷功放桥测试台

技术领域

本实用新型属于调试工具及无线通讯领域，特别涉及一种大功率液冷功放桥测试台。

背景技术

大功率液冷功放桥是固态发信机的最核心组成单元，其性能决定了发信机的输出功率、效率等主要技术指标。单部固态发信机中的大功率液冷功放桥数量众多，大功率液冷功放桥的调试及检修工作量较大。

目前没有专门调试大功率液冷功放桥的测试台，调试人员搭建外围调试电路，调试时依次开启低压、高压，手动改变调谐线圈的电感值进行调谐，故障、误操作等状态没有告警和提示。功放桥的冷却方式为水冷，水冷的流速也在一定程度上影响功放桥的输出效率，缺少对水冷的监测，大功率液冷功放桥易出现短路、器件击穿的现象。现有的调试手段需要手动测量加高压后的主电路中的电流，调试时存在一定的安全隐患。当频率由低频切换至高频时，需要关闭高压、放电，手动更换电容数量，再重新开启高压，过程繁琐。

因此，如何提供一种新型的专门调试大功率液冷功放桥设备，解决上述频繁手动操作、无告警提示功能、缺少对水冷的监测问题，成为同行从业人员亟待解决的问题。

实用新型内容

鉴于现有技术的不足，本实用新型提供一种大功率液冷功放桥测试台，可解决现有技术中针对大功率液冷功放桥测试台频繁手动操作、无告警提示功能、缺少对水冷的监测问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

本实用新型实施例提供一种大功率液冷功放桥测试台，包括：激励器、接口装置、分配器、水冷机、输出变压器、调谐回路、供电单元、控制与保护单元、测量装置和假负载；

其中，所述激励器依次通过所述接口装置、分配器连接至待测试的液冷功放桥；所述水冷机与待测试的液冷功放桥内部的水冷板通过水接头连接；

所述液冷功放桥的信号输出端，依次通过所述输出变压器、调谐回路、测量装置连接至假负载；

所述控制与保护单元分别与激励器、接口装置、分配器、水冷机、待测试的液冷功放桥、输出变压器、调谐回路、供电单元、测量装置和假负载连接，用于获取各个模块的状态信号；

所述供电单元的相应接口分别与激励器、接口装置、分配器、水冷机、待测试的液冷功放桥、输出变压器、调谐回路、测量装置和假负载电连接。

进一步地，所述供电单元的450V直流接口与液冷功放桥连接；

当功放桥测试时，所述液冷功放桥通过激励信号的激励，将所述供电单元提供的450V直流电压转换为交流电。

进一步地，所述供电单元的15V直流接口分别与接口装置、分配器连接。

进一步地，所述测量装置包括两套霍尔传感器，连接在所述假负载的输入端，用于对所述假负载的电流和电压进行测量，并将测量结果发送到所述控制与保护单元。

进一步地，所述控制与保护单元包括：工控机和PLC控制器；所述工控机通过网线与所述PLC控制器连接；

所述PLC控制器分别与激励器、接口装置、分配器、水冷机、待测试的液冷功放桥、输出变压器、调谐回路、供电单元、测量装置和假负载连接，用于获取各个模块的状态信号。

进一步地，所述PLC控制器还设有无线通信模块；通过所述无线通信模块与远程终端连接。

进一步地，所述无线通信模块包括下述一项或多项：WIFI模块、公众移动通信、蓝牙模块和近场通信模块。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型实施例提供的一种大功率液冷功放桥测试台，组装方便、增加水冷机对功放桥进行供水，通过测量装置可实时获取假负载的电流、电压信息；控制与保护单元可实现对所有部件的控制功能，且具有输出电压和输出电流的显示、水冷状态监测以及增加了自检功能，提高了大功率液冷功放单元调试的安全性及工作效率。既能实现大功率液冷功放满功率调试，同时具备控制、监测、保护与通信等功能。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的大功率液冷功放桥测试台原理框图；

图2为本实用新型实施例提供的大功率液冷功放桥测试台的结构图；

图3为本实用新型实施例提供的水冷板的结构图；

图4为本实用新型实施例提供的控制与保护单元原理框图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供的一种大功率液冷功放桥测试台，参照图1-2所示，包括：激励器、接口装置、分配器、水冷机、输出变压器、调谐回路、供电单元、控制与保护单元、测量装置和假负载；

其中，激励器依次通过接口装置、分配器连接至待测试的液冷功放桥；水冷机与待测试的液冷功放桥内部的水冷板通过水接头连接；液冷功放桥的信号输出端，依次通过输出变压器、调谐回路、测量装置连接至假负载；控制与保护单元分别与激励器、接口装置、分配器、水冷机、待测试的液冷功放桥、输出变压器、调谐回路、供电单元、测量装置和假负载连接，用于获取各个模块的状态信号。

供电单元的相应接口分别与激励器、接口装置、分配器、水冷机、待测试的液冷功放桥、输出变压器、调谐回路、测量装置和假负载电连接。

本实施例中，大功率液冷功放桥测试台，外围电路集中，组装方便、增加水冷机对功放桥进行供水，通过测量装置可实时获取假负载的电流、电压信息；控制与保护单元可实现所有的控制功能，与按键通过安装线进行连接，实现设备的管理控制，当系统启动时，系统的各种诊断程序也启动并运行。当故障发生时，系统可以诊断到，将诊断信息自动存入CPU诊断缓冲区。可以实现自动保护、误操作报警、自动调谐、自动测量等功能。控制与保护单元具有输出电压和输出电流的显示、水冷状态监测以及增加了自检功能，提高了大功率液冷功放单元调试的安全性及工作效率。既能实现大功率液冷功放满功率调试，同时具备控制、监测、保护与通信等功能。

在功放桥测试时，激励器产生激励信号送入接口装置，接口装置和分配器将激励信号进行比较、触发、放大后送入液冷功放桥，液冷功放桥采用水冷机进行供水冷却，通过激励信号的激励，将供电单元提供的450V直流电压转换为交流电，输入至输出变压器实现与假负载的阻抗匹配，通过调谐回路使得主回路达到调谐最佳点，使用测量装置测量输出电压与电流反馈至控制与保护单元，最后输入至假负载；各模块的状态信号均反馈至控制与保护单元。

供电单元为液冷功放桥提供450V直流电；为激励器、水冷机、输出变压器、调谐回路、测量装置、控制与保护单元和假负载提供220V交流电，为接口装置和分配器提供15V直流电。

大功率液冷功放单元测试台进行调试工作时需按图1将各设备依次接好，设定频点，开启低压检测，若低压状态各设备均正常，则通过控制与保护单元开启高压，将直流供电升至50V，打开自动调谐，将主回路上的电流调至最佳值，再逐渐增加直流供电，直至大功率液冷功放桥达到满功率。

功放桥调试步骤：

1.按照图1所示的原理框图将各设备依次接好，确保连接无误，检查水电等设施安全状况；

2.开启供电单元中的220V交流以及15V直流供电，通过控制与保护单元监测低压供电是否正常；

3.通过控制与保护单元的面板设置调试使用频率；

4.大功率液冷功放单元低压调试：

激励信号指示调试(15V电源短路)：

温度过热调试(温度传感器短路)：

高压故障指示调试(熔断器短路)：

激励信号调试(使用示波器测试)：

5.上高压调试

打开水冷机，通过控制与保护单元监测水冷机状态是否正常；

打开高压直流电源，升高电压至50V，测量装置得到的回路的电流值显示在控制与保护单元的面板上，打开控制与保护单元的自动调谐功能，将回路中的电流调至最佳点；

升高电压使大功率液冷功放桥达到满功率；

频率1(载波在满功率状态下测试60分钟；在OOK状态下测试30 分钟，调制方式的改变，可直接在前面板进行操作)；

6.换频率调试

通过控制与保护单元，下高压；

更换频率测试点，在控制与保护单元面板进行操作，选择更换波段；

打开高压直流电源，升高电压至50V，测量装置得到的回路的电流值显示在控制与保护单元的面板上，打开控制与保护单元的自动调谐功能，将回路中的电流调制最大；

频率2(载波在满功率状态下测试60分钟；在OOK状态下测试30分钟，调制方式的改变，可直接在前面板进行操作)；

大功率液冷功放桥的冷却方式为水冷，本测试台使用水冷机对功放桥进行供水，水冷机与功放桥内部的水冷板通过水接头连接，水冷板的结构图见图3所示。功放桥水冷板含一个进水口和一个出水口，通过与水冷机的出水口和进水口对接完成循环液流动，功放桥水冷板流出的热水通过水冷机的水泵抽送至水冷机内，再通过水冷机内部的冷却装置将水冷却，再由水泵将冷却后的水输入功放桥水冷板进水口，完成水路循环。可以通过水冷机控制冷却水的水流量和水流速，提高液冷功放桥的散热效率，进而提高液冷功放桥在满功率时的输出效率。

在一个实施例中，大功率液冷功放桥测试台的测量装置，使用两套霍尔传感器，负责对假负载交流电流、电压进行测量，测量主要指高频测量。包括电压测量和电流测量。其中电流测量利用馈线上流过高频电流时，在电流互感器的负载上产生压降，这个电压与流过馈线的电流成正比，经桥式整流滤波后，传输至控制与保护单元进行数据采集，上位机进行数据显示。电压测量是馈线电压经过电容或电阻分压后，在二极管上进行线性检波，经滤波后输出的信号为直流信号，此信号经一系列检波负载和滤波电容送至控制与保护单元进行数据采集，上位机进行数据显示。测量装置安装在假负载输入端，即测量装置前端使用Φ40馈管连接调谐回路末端，后端使用宽200mm、厚0.5mm的铜带连接机房的屏蔽层。

在一个实施例中，控制与保护单元包括：工控机和PLC控制器；工控机通过网线与PLC控制器连接；PLC控制器分别与激励器、接口装置、分配器、水冷机、待测试的液冷功放桥、输出变压器、调谐回路、供电单元、测量装置和假负载连接，用于获取各个模块的状态信号。

其中，PLC控制器上具有各行程开关、状态指示灯、各模拟量采样端口；内部具有开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、无线通信模块和计数模块；无线通信模块比如可以是WIFI模块、公众移动通信、蓝牙模块和近场通信模块等，实现与远程终端连接，将状态信号实时传输到远程终端，也可以接收远程终端发送的控制指令等。

控制与保护单元使用PLC与工控机实现所有的控制功能，可以对供电单元、激励器、调谐系统等单元模块下发控制命令，原理框图见图4。保证了大功率液冷功放桥、接口装置、分配器以及电源、风机，假负载按照设定程序开启和关闭，实现大功率液冷功放桥工作进程显示、状态显示和故障显示，具有故障、误操作等警告及提示，对于大功率液冷功放桥出现过流、欠压、过热、供水故障等，系统给予自动保护。

控制与保护单元增加了完善自诊断功能，当系统启动时，系统的各种诊断程序也启动并运行。当故障发生时，系统可以诊断到，将诊断信息自动存入CPU诊断缓冲区，同时在操作站上显示诊断信息；控制与保护单元还增加了水冷监测，水冷机的流速和水压均会显示在工控机的显示面板上，当水循环回路出现漏水或水流过缓等现象，会出现报警及自动保护；增加了输出电压和输出电流的显示，对功放桥的工作状态进行实时测量并给出指示，便于值机人员对设备进行调整，当系统工作状态不正常或超出安全工作范围时，测量装置会将相关数据上报控制与保护单元，从而采取相应措施，保护设备和人员的安全使用。

本实用新型实施例提供的大功率液冷功放桥测试台，增加水冷机、测量装置，控制部分通过PLC与工控机增加了输出电压和输出电流的显示、水冷状态监测以及增加了自检功能，提高了大功率液冷功放单元调试的安全性及工作效率。实现了可视化智能调试，既能实现大功率液冷功放满功率调试，同时具备控制、监测、保护与通信等功能。还实现了自动调谐、自动测量、快速转换频点，降低了调试操作工作量和复杂性，提高了工作效率，并且有助于规范大功率液冷功放桥调试流程，提高一致性，同时也提高调试的可靠性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种大功率液冷功放桥测试台，其特征在于：包括：激励器、接口装置、分配器、水冷机、输出变压器、调谐回路、供电单元、控制与保护单元、测量装置和假负载；

其中，所述激励器依次通过所述接口装置、分配器连接至待测试的液冷功放桥；所述水冷机与待测试的液冷功放桥内部的水冷板通过水接头连接；

所述液冷功放桥的信号输出端，依次通过所述输出变压器、调谐回路、测量装置连接至假负载；

所述控制与保护单元分别与激励器、接口装置、分配器、水冷机、待测试的液冷功放桥、输出变压器、调谐回路、供电单元、测量装置和假负载连接，用于获取各个模块的状态信号；

所述供电单元的相应接口分别与激励器、接口装置、分配器、水冷机、待测试的液冷功放桥、输出变压器、调谐回路、测量装置和假负载电连接。

2.根据权利要求1所述的一种大功率液冷功放桥测试台，其特征在于：所述供电单元的450V直流接口与液冷功放桥连接；

当功放桥测试时，所述液冷功放桥通过激励信号的激励，将所述供电单元提供的450V直流电压转换为交流电。

3.根据权利要求1所述的一种大功率液冷功放桥测试台，其特征在于：

所述供电单元的15V直流接口分别与接口装置、分配器连接。

4.根据权利要求1所述的一种大功率液冷功放桥测试台，其特征在于：所述测量装置包括两套霍尔传感器，连接在所述假负载的输入端，用于对所述假负载的电流和电压进行测量，并将测量结果发送到所述控制与保护单元。

5.根据权利要求1所述的一种大功率液冷功放桥测试台，其特征在于：所述控制与保护单元包括：工控机和PLC控制器；所述工控机通过网线与所述PLC控制器连接；

所述PLC控制器分别与激励器、接口装置、分配器、水冷机、待测试的液冷功放桥、输出变压器、调谐回路、供电单元、测量装置和假负载连接，用于获取各个模块的状态信号。

6.根据权利要求5所述的一种大功率液冷功放桥测试台，其特征在于：所述PLC控制器还设有无线通信模块；通过所述无线通信模块与远程终端连接。

7.根据权利要求6所述的一种大功率液冷功放桥测试台，其特征在于：所述无线通信模块包括下述一项或多项：WIFI模块、公众移动通信、蓝牙模块和近场通信模块。

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