PSM大板工作原理及常见故障分析

2015-07-27邱华洽国家新闻出版广电总局七六一台福建永安366000

山东工业技术 2015年8期

关键词：大板二极管发射机

邱华洽（国家新闻出版广电总局七六一台,福建永安 366000 ）

PSM大板工作原理及常见故障分析

邱华洽
（国家新闻出版广电总局七六一台,福建永安 366000 ）

发射机PSM大板故障是发射机常见故障，故障原因有诸多方面，然而如何在播音间隙准确判断故障所在，正确排除是每一位值机员必须具备的基本技能。本文介绍了PSM大板的工作原理及其常见的故障，并对故障做了简单的分析处理。

PSM；功率模块；二极管；整流；滤波

1 前言

脉冲阶梯调制技术在PSM短波发射机中运用广泛，我台所以发射机都应有了该技术。该技术的运用方式是主整和调幅器合二为一，把主整电压化整为零，主整由48组功率开关模块串联叠加而成。由图1所示的绝缘门双极极晶体管（IGBT）的电子开关控制着每组功率模块上整流器的输出电压，而音频调制信号和数字化直流控制信号对这些开关又起着控制作用，也就是合断功率开关模块的数量受控于调制音频信号幅度以实现调制，不管是调制时还是载波时，48个功率模块都是通过环形调制器保持着循环通断的状态。以先合先拉的原则循环通断。熟练掌握PSM大板工作原理，对有故障的模块及时排除工作，保证48个功率开关模块能处于正常的运行状态，对于保证发射机的正常播音有非常重要的意义。

2 PSM工作原理

现以SW100B型短波发射机为例，发射机射频末级所需的调幅电压正是由脉冲阶梯调制器提供的，脉冲阶梯调制既可以提供调制功率也可以提供载波功率。在载波状态下，发射机射频末级所需的一个与载波功率相对应的直流电压，在满调幅状态下，射频末级从O和两倍的直流载波电压值（2E）的范围内变化的电压。而该电压是一个直流叠加音频成分的高压，并送到发射机的高末屏极进行调制，该电压的形成却是由多种电压分量叠加而成的，它们分别是：电压直流分量上（对应于载波）叠加音频分量（对应于调制音频）形成一个具有阶梯形状的电压，又通过低通滤波器滤除阶梯纹波的。

SW100B型短波发射机有48级为屏极提供电压的PSM开关，每一级输出电压为500V，载波时，射频被调极的直流屏压由21级PSM开关提供，这样该直流屏压的数值为21级PSM开关叠加之和其数值为10500V；满调幅时的直流屏压用42级PSM开关提供，其叠加电压为21000V；剩余的6级PSM开关为充当备份。当所有开关都处于拉开状态，输出通路为经过所有空转二极管，输出端的电压为零。而当其中任何一级PSM开关被合上时，这一级PSM开关产生电流并通过其它47组PSM模块的空转二极管流到负载，此时输出电压为500V，当第二个开关级（除已合开关的任一级）被合上，这时输出电压为1000V。特别指出当调幅度m(+1)=1，闭合开关数为42，调幅度m=0，闭合开关数为21，调幅度m(-1)=1相对应的闭合开关数依次为0；这样就容易类推出其它各调幅度对应的闭合开关数了。

3 PSM大板的组成结构

图1是一个功率开关模块的电路，也就是一级PSM开关电路。

一个功率开关模块由三部分组成，如图1所示分别是：

（1）一套三相全波整流及其滤波电路；该电路为末端提供所需要的直流电压。

（2）主要由一只绝缘门双极晶体管（IGBT）组成的电子开关；该开关控制着该级PSM开关的闭合和断开。

（3）用于电子开关关断时旁路负载电流的反向二极管（空转二极管），也叫箝位二极管。

4 PSM大板的常见故障分析

每一部发射机的PSM开关数为48个，而42个PSM开关闭合且正常工作就能满足满调幅所需要的21000V直流屏压，所以剩于6级PSM开关是充当备份的。一般情况下PSM大板大面积故障导致发射机无法正常运行的概率是很小的，但一旦发现发射机面板上有模块灯灭了关机后应及时排除故障以免影响发射机正常运行。下面对常见的故障做简要分析。

4.1 PSM模块状态指示灯灭，反向二极管和IGBT击穿

卸下指示灯相对应的模块，用万用表测量反向二极管和IGBT，发现反向二极管和IGBT被击穿。由图1可知当反向二极管和IGBT击穿，相应的PSM模块输出电源短路，三相电源的保险和过压保护的压敏电阻烧开路。此时更换反向二极管、IGBT和被烧坏的压敏电阻和保险，再测量几个容易出现故障的几个元件，确保正常的情况下试机，观察相对应指示灯是应点亮。

4..2 PSM模块状态指示灯灭，滤波电容、和均压电阻（15）开路

用万用表测量滤波电容、和均压电阻（15）开路。分析原因，因电容上的电压和电感上的电流不能突变，当PSM功率模块电路出现故障时，在电容断开瞬间，电路瞬间响应电路中会出现异常电压、电流，导致保险和过压保护的压敏电阻烧开路。此时更换滤波损坏的电容与、均压电阻（15）、压敏电阻和保险，再测量几个容易出现故障的几个原件，确保正常的情况下试机，观察相对应指示灯应点亮。