Tsw2500短波发射机功率模块故障及解析

娄 斌

（国家新闻出版广播电影电视总局五九四台，陕西 咸阳712000）

Tsw2500短波发射机是无线局最新从瑞士引进的先进性短波发射机，主要的特点有高自动化，易检修，易维护。是全球性的先进短波发射机。易检修易维护对于发射机而言是个好事，对于检修工作人员，可能更少的接触它的基本。为发射机的维护和检修也带来了不便。下面就从几个方面先介绍下这个短波发射机的功率模块。

Tsw2500型短波发射机由26组双功率模块组成。功率模块是功率电力电子器件按一定的功能组合再灌封成一个模块。该功率模块是由可编程控制双功率模块组成，调制器控制电路全部采用计算机技术和可编程逻辑器件(PLD)。双功率模块的控制单元应用了微控制器和可编程逻辑器件，大大提高了发射机调制方式方面的自动化控制程度和水准，其调制模式可以在标准调幅双边带，浮动载波控制AM和高、低选择的单边带，以及数字广播(DRM)中任意切换。充分体现了计算机技术和可编程逻辑器件的应用给广播发射机带来的新技术革新。而此功率模块是由IGBT组成的一组大功率模块。IGBT在这里的作用是当模块发生短路或者过载时，以及温度过热或者电容损坏时，IGBT将被有控制地软关断，同时发出故障信号送给发射机。此TSM部分输出一组幅度调制的电压给发射机。作为射频末级的屏压。在TSM控制系统的控制下，26组功率模块每组都作为一个独立的电压源。26组功率模块串联连接。因为模块是输出作为射频末级的屏压。在设计上，26组双功率模块只要有24组模块工作在正常情况下，发射机就可以处在满载的状态。如果一个模块出现了问题。就会导致发射机的调幅度处在正峰值的96%。这样一来，即使人声听不出，也会导致影响播音的质量。故在维护和检修的情况下。快速有效的处理发射机双功率模块的故障为播音提供了坚实的保障。下面就列举些常见的双功率模块的故障和处理方法。

检查功率模块是否正常是在发射机的STBY状态。在STBY状态下，发射机的每个功率模块的充电回路：

T相为正时：T相—保险管—V8（1,2）—R21—电容A、B、C、D—中线

T相为负时中线—电容E、F、G、H—R22—V8（3,1）—保险管—T相

每个双功率模块的供电电压为3相877V的交流电。装换后每个模块的输出电压为600V的直流电压。故其中任何一个环节出现问题都会导致功率模块不充电以至于调幅度无法达到正常值。模块出现问题在发射机的控制系统上会显示PSM power modules defective。下面分析几个常见故障：

图1 双功率模块图

1）功率模块的光钎控制信号失效

功率模块的光纤控制信号来自与发射机的控制系统的YCP17，18板，光纤将双功率模块的IGBT控制单元的信号传输给控制系统。控制系统将可以控制模块的合、断方式。光纤故障出现频率低，但是在处理中故障不清晰。不容易分辨出哪里出现了问题，故这个故障适合排除法。排除其余的故障后，将出现问题的功率模块上的光纤和另一个正常功率模块上的光纤互换。重新加起STBY状态后观察。如果更换光纤后正常。则须将其光纤在停机后将其更换。

2）保险管F4-6爆掉

保险管F4-6在模块中起保护电路的作用。当模块接地不好或者电流过大时，保险管就会爆掉。从而整个功率模块不吸合。现象就是在发射机的显示系统上的PSM power modules defective，将其关机后用万用表测量电阻，发现电阻损坏。

处理方法：将其更换后重新开合，测试模块正常，可以重新加起发射机。

80A保险爆掉

80A保险处在供电线路的前端，同样是起的保护模块控制版的作用。现象同样是显示系统上的PSM power modules defective。将其用万用表测试后发现损坏。

处理方法：将其更换后测试模块正常。

3）功率模块V8损坏

由于模块充电回路经T端、1A保险、V8给C20充电，当充电正常时，电容两端的值经分压取样后在X1VB和X2VB分别得到近±30V的电压，K1吸合，当电容C20耐压值偏低或底部灰尘较多而引起对模块底板打火，使得旁边的均压电阻板ZSA22上X96/X91线烧坏，均压电阻烧开路，而使得C20上的电压分布不均匀，导致其他几个电容也相继炸。在播音时可拔掉光缆使K1释放，但充电回路仍导通，电容仍在充电，只有待播音空隙时拔下充电回路的1A保险，使充电回路中断。

V8击穿等都会造成上述指示。本故障为、V8击穿(与R21连接的一个)。造成R21整个周期都导通，R21上通过的平均电流增加一倍多，消耗功率增加四倍多而发热，时间长会烧坏。

处理方法：如发射机在播音，可先拔掉该模块所对应的光缆，播音结束后更换故障模块。进入TSM机箱检查01/02模块各保险完好，而R21特别烫，松开二极管V8上连接螺丝，用三用表测量，发现其中有一个二极管击穿，更换后试机正常。

4）开关元件IGBT损坏的故障及处理方法

故障现象：发射机由“FIL”状态升至“STBY”状态时正常，但是加“ON”状态时模块告警，屏显“TSM power modules defective，”重复操作依旧。

原因分析：发射机播音结束后，用万用表测量1A保险、80A保险正常。由于缩短发射机故障的处理时间，将其模块整个更换后正常，后用万用表测量该模块的开关元件IGBT二极管损坏。更换新IGBT后测试模块正常

处理方法：更换新IGBT后测试模块正常。

5）功率模块的水冷盘漏水

功率模块的水冷盘是用来冷却模块上的控制板，该发射机的PSM部分有两种冷却方式，分为水冷，水冷就是流动的是经过水冷盘对控制板进行降温。另一个冷却方式是风冷，是通过风筒对模块进行冷却方式。这两种方式会很有效的降低发射机和功率模块的温度，使其运行更稳定。在发射机的使用过程中，出现过水冷盘渗水导致一个或者多个模块的损坏，会影响播音。

故障现象：发射机在播音状态上突然显示PSM power modules defective，播音结束后检查该功率模块，发现该功率模块的模块控制板烧坏。检查后发现该功率模块的控制板上有水，再仔细检查后发现是该模块上方的模块的水冷盘出渗水，将其更换后，发现该水冷盘的软管接口处出现了沙眼。仔细分析后发现由于发射机的水中杂质过多。长期使用导致该水冷盘腐蚀漏水。

处理方法：将模块卸下后将其水冷盘整体更换。

6）功率模块的控制板损坏

故障现象：发射机加灯丝时模块充电正常，但是加功率后报警。后将发射机当关至STBY时，VAV2=0.4KV。再关至全灯丝后又正常。等播音结束后对模块进行检查，保险、电容均为好的，后将该模块下机，将下机的模块用测试软件测试。测试软件是windows超级终端上将其测试。测试该板显示“TEST 4 IGBT Switching correlation：FAIL IGBT A22 on Error”，K1释放。判定为模块的控制板损坏，是整个发射机整流输出失去控制。

处理方法：更新新的模块控制板后测试该模块正常。

由于双功率模块结构相对简单，故举出上述几个较为常见的故障。随着该型发射机的使用时间的增长，还会有不同的故障出现。但日常上能够碰到的故障此文都能涉及，希望此文对从业者有个指导作用。