[实用新型]广播发射机功率开关变压器

说明书

本实用新型提供了一种广播发射机功率开关变压器，特别是用于顺序阶梯调制式广播发射机的功率开关变压器。

传统调制型式(如屏调，脉宽调制)的发射机中，主整变压器的作用是将变压器次级经整流滤波后的直流高压加到末级发射管阳极，为高末级提供所需电压和功率。变压器本身的电气性能(如分布参数)和物理性能(如结构)与发射机的发射性能没有直接关系，不会影响发射指标

随着半导体技术的发展，大功率半导体器件广泛用于广播发射设备中。顺序阶梯调制广播发射机就是采用大功率半导体模块，将功率开关变压器、整流器、调制器合成一个系统。该系统中，功率开关变压器的次级分成n个绕组，每个绕组分别接整流器，使总值为几万伏的电压由n组每组几百伏的低电压叠加而成，形成n个阶梯。各整流器分别受电子开关控制，而全部电子开关又受数字化音频信号控制。从而在直流输出电压上又叠加音频调制电压，并在输出端被调级提供直流高压和相应的音频调制电压。因此，这种场合下应用的功率开关变压器的电器性能和物理性能直接影响发射机的指标。

现有的顺序阶梯调制式广播发射机功率开关变压器，如美国大陆电子公司生产的PSM广播发射机所用变压器，结构如图1所示，该结构是将n个次级绕组分成m层(每层T组)绕在初级绕组的外面。可以看出，不同层的次级绕组阻抗存在明显差异，这将造成各组输出电压不等。各绕组依次串接并按一定时序导通，电压叠加后所形成的音频正弦阶梯波的各阶梯高度不等，且无规律，经统一补偿后很难得到失真度小的信号。其中开关频率的分频分量正处于音频通带内，无法滤除，整机性能指标低。

更为严重的问题是这种变压器次级绕组的分布电容过大，使发射机的负峰不能满调幅，造成负峰调制亏值。

对于上述问题，大陆电子公司所采取的办法是调换各次级绕组串接顺序。使相邻绕组阻抗接近。由于各绕组阻抗差别并无一定规律，因此在调试过程中调整工作量很大，且不都能凑效。其最佳情况只是使整机低频杂音指标达到55dB，而负峰亏值很大。

本实用新型旨在克服现有技术的不足，提供一种新结构的功率开关变压器。这种变压器由三相铁芯，初级绕组，骨架和次级绕组组成。其特征在于：1)各个次级绕组的外形为扁盘形，尺寸完全一致；2)初级绕组与次级绕组之间装有骨架筒；3)各次级绕组间有骨架板；4)骨架是由骨架筒和骨架板组成。除上述特征外，次级绕组有3n个，各绕组的阻抗相等，所述骨架筒和骨架板用绝缘材料制成。

初级为三个相线圈联成Δ形，Y形或十二相联接。次级线圈为三相，每相n个绕组，每个绕组的三相可联成Δ形或Y形。

改进后的结构容易实现每个次级相线圈的n个绕组的对称，即三个相线圈的3n个绕组完全一致，有利于减小对地总分布电容。

图一是现有技术中所采用的变压器结构。

图二是本实用新型的变压器结构，其中：1--三相铁芯；2--初级绕组：3--骨架(其中3-1是骨架筒，3-2是骨架板)；4--次级绕组。

本实用新型的具体结构(见图二)，三相铁芯(1)的各条腿上都装有初级绕组(2)，初级绕组(2)的外面是骨架(3)，骨架(3)由骨架板(3-1)和骨架筒(3-2)组成，骨架板之间装有一个扁盘形的次级绕组(4)，每相均有n个次级绕组。n为偶数，一般n＝48。

本实用新型与现有技术相比，具有以下显著进步：1，各绕组电压均匀对称，经测试各次级绕组的内阻造成的电压不对称仅为0.01％，电压不均匀性小于1％。2，对地分布电容小于1000PF。3，各次级绕组顺序串接后，杂音指标达到64dB，负荷过程中没有出现负峰亏值问题，负峰调制度为1。