JP6711902B2 - 電力増幅装置 - Google Patents
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Description
図3は従来の電力増幅装置の構成を示すブロック図である。
従来、例えば、地上デジタル放送用送信機等で使用される電力増幅装置300は、入力部31、増幅部32、出力監視部33、制御部34そして電源部35から構成されている。
入力部31は、入力された送信信号38−1のレベルや位相を所定の値に調整する。増幅部32は、例えば、FET(Field Effect Transistor)等の能動素子で構成されており、入力部31で調整された送信信号38−2を所定の電力まで増幅させる。出力監視部33は、増幅部32から出力された送信信号38−3の電力レベルを測定し、所定の電力量が出力されていることを監視する。制御部34は電力増幅装置300全体の動作を制御するものであり、増幅部32の動作を制御し、出力監視部33から得られた出力電力量の値を基に入力部31で入力電力量を調整し、各部からの情報を基に故障などを監視する。電源部35は、入力部31、増幅部32、出力監視部33、制御部34に電源を供給する。
本発明の目的は、電源部の一部が故障しても電源を供給し続けることにある。
図1は本発明の一実施例に係る電力増幅装置の構成を示すブロック図である。
電力増幅装置100は、入力部1、増幅部2、出力監視部3、制御部4、電源部5で構成されている。
制御部4は、入力部1、増幅部2、出力監視部3、電源部5を制御フロー7で制御する。言い換えれば、制御フロー7の接続が制御的な接続となる。また、制御部4は、各部の制御以外に、各部での監視や検出情報を受け取ることにより、それを流用した制御を適宜行う。
電源部5は、電源モジュール5−1〜5−n(nは正数)で構成され、電力増幅装置100全体に電源を電力供給フロー6で供給する。言い換えれば、電力供給フロー6の接続が電源部5から電力供給される接続となる。なお、電源部5から各部に電力供給しているが、電源部5からの電力供給は一番使用容量の大きい増幅部2に専用として供給し、制御部4などへは別の電源部(図示なし)を要して供給するような構成にしてもよく、また、電圧変換器等(図示なし)を介して供給するような構成にしてもよい。
増幅部2は、例えば、FET(Field Effect Transistor)等の能動素子で構成されており、入力部1で調整された送信信号8−2を所定の電力まで増幅させる。
出力監視部3は、増幅部2から出力された送信信号8−3の電力レベルを測定し、所定の電力量が出力されていることを監視する。
制御部4は電力増幅器装置100全体の動作を制御し、増幅部2の動作を制御し、出力監視部3から得られた出力電力量の値を基に入力部1で増幅部2への入力電力量を調整し、各部からの情報を基に故障などを監視する。
電源部5は、入力部1、増幅部2、出力監視部3、制御部4に電源を供給する。
電源モジュール5−1〜5−nは、並列接続の並列運転を行って電源を供給し、故障時には自己シャットダウンを行う、または制御部4からのON/OFF制御を行える構成とする。
なお、電源部5は、故障した電源モジュールを電力供給フロー6から切り離す構成としてもよい。
電源モジュール5−1〜5−nの自己診断機能は、電圧や電流の監視だけでもよい。なお、自己診断機能は電源部5に1個でもよく、制御部4で監視制御を行うようにしてもよく、また、外部に設けてもよい。
図2は本発明の一実施例に係る電力増幅装置の動作を説明するためのブロック図である。
図2において、入力部1は検波部9と電圧制御減衰部10を有し、出力監視部3は検波部11を有し、制御部4は設定値部12を有している。
例えば、均等出力の電源モジュールが4個で1kVAの電源容量の場合についての設定値部12の設定値について説明する。
なお、設定値部12の設定値は、故障していない電源モジュールの容量内であれば、上述以上の電源容量に設定してもよい。また、出力電力を電源容量に換算して、電源容量で設定することにしてもよく、目的とする出力電力量を残った電源容量以内に抑える設定が適宜行われればよい。
電源部5は、電源モジュール5−2が故障した場合、電源モジュール5−2をシャットダウンし、制御部4に故障連絡フロー14で故障内容である電源モジュール5−2の故障を通報する。
制御部4は、設定値部12から出力される設定値(750VAに対応)に従い、制御電圧フロー13で入力部1の電圧制御減衰部10を制御する。
なお、制御部4は、電源部5からの供給電力で許容される容量を故障した情報より判別し、当該容量に対応して電圧制御減衰器10で減衰すべき値の制御電圧を、予め制御部4の設定値部12をテーブル等で保持可能とし、故障した電源モジュールの数や故障後に運用される電源部5の許容容量等に応じて、テーブルを参照して制御電圧を設定すれば、より効率的な制御が可能となる。
また、入力部1の検波部9は、送信信号8−1を検波し、検波した信号を制御部4に出力することにより、送信信号8−4の電力精度を向上させるために使用してもよい。
出力監視部3は、送信信号8−3を検波部11で検波し、検波した検波電圧フロー15を制御部4に出力する。
制御部4は、検波電圧フロー15と設定値部12の設定と比較し、差分を制御電圧フローに加算または減算して入力部1の電圧制御減衰部10にフィードバックする。
なお、上述まででは電源モジュールの故障の有無や故障の数を考慮した許容電源容量と、それに対応した電圧制御減衰部10の制御電圧をテーブルで管理するような説明も行っているが、そのテーブルには、電源モジュールの故障の有無や故障の数を考慮した許容電源容量と、それに対応した電圧制御減衰部10の制御電圧と共に、出力監視部3の検波部11で検波されるべき検波電圧もテーブルで管理するようにすれば、電源モジュール故障時に電圧制御減衰器10により減衰された信号に対応して増幅部から出力される正常運転時より低くなった送信信号から検波される検波電圧が、適正な値になっているかを効果的に確認できる。更に、それを基に、電圧制御減衰器10へのフィードバック制御も効果的なものになる。
Claims (3)
- 入力された信号を検波する検波部と入力された信号の減衰量を調整する電圧制御減衰部を有する入力部と、複数の電源モジュールを並列接続した電源部と、前記入力部からの信号を前記複数の電源モジュールを並列接続した電源部からの電源により増幅する増幅部と、前記増幅部で増幅された信号を検波する検波部を有する出力監視部と、装置内の各部の監視情報や検出情報を受け取り当該受け取った情報を流用して制御を行う制御部と、からなる電力増幅装置であって、
前記電源部または前記制御部は、前記電源モジュールの故障を検知する自己診断機能を有し、前記自己診断機能で故障が検出されると、当該故障が検出された電源モジュールを電源供給フローから切り離し、故障が検出されていない電源モジュールのみを通常時の状態で電源供給を継続させ、
前記制御部は、電力増幅装置における出力電力を前記故障が検出されていない電源モジュールからなる前記電源部の電源容量で許容される値となるように、前記電源部の電源容量と前記増幅部に入力される信号の減衰量を調整する前記電圧制御減衰部への制御電圧とを予め対応付けて記憶し、当該予め対応付けて記憶した前記制御電圧に応じて前記電圧制御減衰部へ制御電圧を供給して前記増幅部に入力される信号の減衰量を調整し、電力増幅装置の出力電力を制限することを特徴とする電力増幅装置。 - 請求項1に記載の電力増幅装置において、
前記制御部は、前記故障が検出されていない電源モジュールからなる前記電源部の電源容量で許容される値を、通常時の出力における電源容量に対して電源モジュールの数と故障が検出されていない電源モジュールの数の比、もしくは故障が検出されていない電源モジュールからなる前記電源部の許容容量に応じた値とすることを特徴とする電力増幅装置。 - 請求項1または請求項2に記載の電力増幅装置において、
前記制御部は、電力増幅装置における出力電力を前記故障が検出されていない電源モジュールからなる前記電源部の電源容量で許容される値となるように、前記電源部の電源容量と前記増幅部に入力される信号の減衰量を調整する前記電圧制御減衰部への制御電圧と共に前記出力監視部で検波されるべき検波電圧を予め対応付けて記憶し、前記予め対応付けて記憶した前記制御電圧に応じて前記電圧制御減衰部へ制御電圧を供給して前記増幅部に入力される信号の減衰量を調整すると共に、前記出力監視部で検波された検波電圧が前記予め対応付けて記憶した検波電圧に対して適正な値になるように前記電圧制御減衰部にフィードバック制御することを特徴とする電力増幅装置。
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