哈广DCM10kW中波广播发射机故障分析
2012-04-19伍嘉煦
伍嘉煦
广东省广播电视技术中心中山中波转播台,广东中山 528447
0 引言
我台发射机全部采用了哈尔滨广播器材有限责任公司(以下简称哈广)的全固态中波广播发射机。该系列全固态中波发射机运用了先进的数字调幅技术、循环调制技术以及浮动载波技术。代表了当今广播发射设备技术发展的最新趋势。它具有优越的音频性能,整机效率高于85%,减少了日常运行经费。学习和掌握该发射机是广大中波发射台技术人员的当务之急。
现将我台DCM10kW发射机在日常运行中出现的一例故障分析总结如下,希望能够起到抛砖引玉的作用。
1 故障现象
DCM10kW发射机正常工作期间突然报警且机箱大台阶功放故障指示灯3盏点亮,倒换备机后立即进行抢修。发现三块大台阶功放板的保险丝烧断和场效应功放管击穿。换上新的保险丝和MOS功放管后用假负载开机试机,机器正常工作数分钟后大台阶功放故障灯再次点亮,用探温枪检查,发现机器所有大台阶功放板的MOS功放管温度普遍高于正常水平。关机后发现故障仍然是保险丝烧断和场效应功放管击穿,但这次出现故障的功放板的位置和上一次并不相同,而且烧毁的数量是4块。
2 故障分析与处理
图1
发射机反复无规律性地烧毁大台阶功率放大器,测量功率放大器的工作电压为230V,正常;观察功放输出合成器波形,正常;测量功放的射频输入,发现射频输入幅度稍高,然后用电压表测量射频推动功率放大级的工作电压。射频功率推动级由三块功率放大板组成,其中两块功率放大板是由固定的非稳压+115V供电,它们工作正常。另外一块功率放大板输出为可变电压,经测量,幅度从平时50V~60V之间提高到88V。显然,因为可变电压功率放大板输出的提高,从而导致大台阶功率放大器因输入的推动射频电压过高导致随机性地烧毁。故障可能在提供可变射频推动功率放大器的工作电源上,即推动稳压电源。
推动电源调整板用于提供一组固定的(+115VDC)和二组电压自动调整(0~+110VDC)电源电压作为三块推动放大板的电源,使得推动功率放大级始终能输出一个稳定的、幅度适宜的射频推动电压。其中固定的非稳压+115VDC是给推动放大板2和3供电,而推动放大板1的A半桥和B半桥是由二组可调整电源分开供电的。
图1 为推动稳压电源板部分电路图,V3和V4接成并联电压调整器形式,V3调压回路与V4调压回路并联以扩大输出电流。由源极输出经过调整的电压通过保护电阻R28~R31作为推动器1A半桥的电源。V5与V6的电路和V3与V4的电路基本相同。不同之处是在栅极控制回路中串联了VD7、VD9和VD10三只稳压管(图中未给出)。因此V5、V6的启动要延迟于V3、V4,它们作为推动器1B半桥的电源。它们的导通程度,受射频推动电平取样信号的控制。当存在电源电压下降或功放模块故障而使驱动负荷加重等因素造成推动电平下降时, V3、V4的导通程度提高,从而提高推动器1A的工作电压。倘若还需要更高驱动电平,那么当V3、V4接近饱和时接着会启动V5、V6再增加推动器1B的工作电压,使驱动电平得到进一步补偿。反之,首先会降低1B的工作电压,当1B接近零时再降低1A电压,以减少推动电平。正常状态下推动器1A的工作电压为40V-80V,推动器1B的工作电压为零伏。
由多块功放板烧毁,整体温度升高这些现象可以判定,故障是来源于过高的射频推动电压。用万用表测量推动电源调整板推动1A的电压,发现电压为88V,测量1B点的电压为53V,1A点的电压远高于50V左右的正常电压。关闭故障发射机后,将推动稳压电源从发射机上拆卸下来进行检查,用万用表电阻档测试V3、V4的电阻值只有几欧姆,几乎是短路了,V5、V6正常。这时可以判定由于V3、V4的烧毁短路,使得1A射频推动电压失去浮动控制功能,同时导致1B也输出了推动电压,使得该电压高出正常值,经三块射频放大板放大合成以后的推动功率再分配给48块功放板的电压均高于正常值,使其温度升高或烧毁。把V3、V4焊出,焊入新的MOS管后上电工作,测量1A推动电压点的电压为50V,1B为零伏,故障排除,发射机正常工作。
3 维修总结
功率放大板(A44~A91)的射频推动电压的高低会直接影响发射机总的性能指标和工作稳定性。过高或过低的射频推动信号还会使功放模块过热,效率下降或损伤MOS管及相关器件。本文所谈的故障具有一定的隐蔽性,表面现象是普通的功放板损坏,但实际是功放板的前级电源出现问题。所以我们要透过现象去看清本质,并掌握一定的检修方法(如替换法,分级启动法等),遇到故障解决不了的就要去查上一级电路,按顺序一级一级仔细地去排除,最终一定会找出故障所在。
[1]刘吉坤,戈义志,范洪清,等.TS-10B 10KW全固态脉宽调制中波广播发射机线路分析.湖北省荆州中波台,2003,5:27-29.
[2]刘吉坤,戈义志,范洪清.数字调幅中波广播发射机的原理与维护.湖北省荆州中波台,2001,8:7.
[3]黄伟明,陈咸明,何志勇,等.中波发射机运行维护手册.广东省广播电视技术中心,2006,8:44-47.