中波广播发射机输出功率无规律下降特殊故障的分析及处理

刘开俊 张可非 杨 青 周 玲

（作者单位：贵州省新闻出版广电局八九六台）

中波广播发射机输出功率无规律下降特殊故障的分析及处理

刘开俊 张可非 杨 青 周 玲

（作者单位：贵州省新闻出版广电局八九六台）

通过对AM103S2-I中波广播发射机出现故障后的逐级分析、测试，最后调整和代换相关元件，从而排除故障。随着设备服役时间的增长，各器件的参数会发生相应的变化，相应的电路的特性会出现一定的变化，技术维护工作要进入深层次、精细化的维护，要用数据说话。当测试数据异常时，就要分析、判断其利弊，必要时必须调整，以便恢复设备的基本功能；否则，当相关电路的特性变化过大时，就会出现各种故障，造成出现播出事故。

输出功率无规律降低，特殊故障检修。

1　故障现象

2014年12初，在贵州省新闻出版广电局八九六台服役了14年之久的AM103S2-I10kW全固态脉宽调制中波广播发射机，出现了输出功率无规律下降的特殊故障，刚开机时正常，工作一段时间后，功率降低。出现这种故障时，发现部分调制器输出指示灯不亮，此时升功率升不到10kW，机器面板一切正常，有时关掉机器一段时间后，机器又正常工作，但工作一段时间后，又重复出现降功率的现象。

2　故障及原理分析

从故障现象来看，调制器无输出是造成功率下降的主要原因。为什么会有些调制器在工作一段时间后无输出的问题呢？首先，来看看调制器的工作情况，如图1。

图1　调制器线路图

从脉宽调制器输出的脉宽信号，经脉宽调制器的17、19脚到调制器的XP-1、XP-2脚，在送到N2集成电路的2、3脚，经内部处理后，从6、7脚输出到V4、V5组成的射随器和V6、V7组成的放大电路，经调制器的XP-9、XP-10脚到下一级电路，且调制器输出指示灯VD8点亮。故障时发现，调制器除了VD8指示灯不亮外，其他没有发现异常现象，调制器输出指示灯VD8不亮，说明调制器无输出。从调制器原理图以及故障的情况来看，由于刚开机时发射机正常，工作一段时间后发射机不正常，直观的反应就是部分调制器无输出，造成发射机输出功率降低，关机一段时间后，重新开机，发射机又正常。故障时多块调制器多次重复出现这种情况，关机一段时间后重新开机，故障调制器又恢复正常。所以，调制器上元器件损坏的可能性不大，通过分析是由以下几方面的原因引起：①调制器XP-1、XP-2插接件接触不良，输入信号时有时无；②控制板送到调制器XP-12的电平变高（封锁电平），正常时低电平，1V左右；③调制器XP-16的电位变低，正常时该脚电位应为高电平，24V左右。

测试以上几方面的情况，一般可找到故障的原因。设备正常时，测试上述三方面，没有发现异常；设备故障时，再次测试，发现上述的第③条，调制器XP-16电平异常，只有1V左右，正常时应为高电平，24V左右，其他脚正常。调制器XP-16的电平变低，使比较器N1的9脚变低，比较器N1的输出端7脚也变低，二极管VD2导通，将脉宽调制器送来的高频信号旁路了，调制器因此无输出。从发射机原理图看，调制器的XP-16接到功放的13脚，功放的13脚的电位变低才使调制器的XP-16电位变低。正常时功放13脚为高电平（24V左右），故障时低电平（1V）左右。功率放大器如图2。

图2　功率放大器线路图

以下几个原因可使13脚为低电平。第一个原因，可控硅V12软击穿；第二个原因，功放管温度过高，使温控开关S闭合，三极管导通，触发了可控硅V12，V12导通；第三个原因，功放管等其他器件损坏，造成流经功放板驱动变压器T1初级线圈同名端和异名端的电流大小不相同，使功放板驱动变压器T1的次级产生了电压，经VD2整流后触发可控硅V12，使可控硅导通。

图3　高前放大器线路图

经过测试，并没有发现其他原因，造成发射机输出功率降低的原因，就是功放的13脚的电位变低，其他原因如控制板X2-9送来的封锁等信号都正常。但是，在检查功放电路和调制器的过程中，没有发现损坏的元器件，感觉功放的温度也不高，并且将没有查出故障的功放电路和调制器装回设备后，设备正常工作，设备工作一段时间后，重复出现功率下降的故障，检查相关模块，以及更换相关插接件，排除接触不良的情况后，仍是一无所获，维修陷入僵局。

询问值班工作人员和机房办、技术科工作人员后，了解到这种情况持续时间较长，由于多次检查没有查到原因，加上关机后再开机，设备又完全正常，所以没有处理该故障。

在年检发现这个故障后，调整了发射机的天馈阻抗，开机发射一段时间后出现这个故障，当初认为是阻抗变化引起的，因为发射机阻抗变化过大，引起阻抗失配，造成反射过大，发射机保护电路会启动，使功率降低，确保发射机不间断发射，并保障发射机不会因为反射过大而损坏。将阻抗调回原来的数值，观察发射机，发射机在不加音频信号时，没有发现问题，当加上音频信号，发射机工作一段时间（有时几十分钟，有时几天）后，发射机功率就会降低，特别是在发射机调幅度较大时，发射机掉功率的几率更大。针对这些情况，做了大量测试和分析工作，在功率放大器和调制器没有元器件损坏的情况下，为什么会出现这种情况，再次系统分析了发射机相关电路原理图，紧紧抓住功放13脚的电位变低这条线索，寻找突破口。通过分析，找到功放13脚电位变低的原因，并且用一块新的功放和调制器替换原功放和调制器，故障发生时，新功放对应的新调制器仍无输出，说明发射机输出功率无规律下降的故障不是功放和调制器自身的原因引起的。将原始抄表记录和当前的抄表记录仔细核对，发现了一个微小的变化，就是高前放大器的电压输出指示和电流输出指示不太正常，正常状态时，高前放大器的输出电压约为70V、输出电约为45uA，而现在是高前放大器的输出电压约为60V、输出电流约为38uA。

根据以上原因进行综合分析，认为应先重点测试高前放大器和功率放大电路的相关测试点。

高前放大器如图3。

用示波器测试以下各测试点：1、XP-8输入端20V（峰峰值），正常；2、C5输入端18V（峰峰值）方波，正常；3、C5输出端18V正弦波形，正常；4、C9输入端56V（峰峰值）方波，基本正常；C9输出端56V（峰峰值）方波，基本正常；L5输入端56V（峰峰值）正弦波，基本正常；L5输出端56V（峰峰值）正弦波，正常；C18输入端56V（峰峰值）正弦波，正常；C18输出端25V（峰峰值）正弦波，异常（厂方提供实测数据35V左右），V7漏极、C24输入输出端70V（峰峰值）正弦波，正常；V9漏极（T3输入、输出端）2V（峰峰值），异常。

通过对高前放大器各关键点的测试，发现了两处比较明显的异常点，一是C18输出端电压低；二是V9漏极（T3输入端输出端）输入、输出端基本无电压。

用示波器对功率放大器相关点的测试，发现功率放大器V4等栅极电压为17V，偏低，参考值20V左右。

3　处理

考虑该设备服役年限太长（14年），元器件的电器参数和电器性能发生不同程度的变化，特别是重要部位的元器件，如果电器参数和电器性能变化过大，将会严重影响设备的正常运行。针对这台设备，以及测试发现的问题，重点检测和调整前放大器中的L5、C18，在L5输出端正常的前提下，通过在C18上并联相应的电容，使C18输出达到34V（峰峰值）；而对V9漏极（T3输入端输出端）输入、输出端基本无电压的问题，认为是V8、V9、T5等组成的放大电路工作异常，通过检查V8、V9、T5等组成的放大电路及相关元器件，没有发现问题，最后采取逐一代换相关元器件的办法，当代换至T5后，问题得到解决。检查T5，线圈完好，用万用表检查线圈，无短、开路的情况，磁芯也完好，估计是T5的磁芯失去磁性的原因。此时，测试V9漏极电压，70V（峰峰值）正弦波，正常。同时，高前放大器的输出电压和输出电流由60V、38uA升高至70V、45uA，功率放大器V4等栅极电压升至20V。开机监测相关重要测试点的电压，电压已恢复到正常范围。开机，通过长期观察，设备没有再出现掉功率的问题，说明设备故障得到有效解决。

通过此次对设备的处理认识到，随着设备服役时间的增长，各器件的参数会发生相应的变化，相应的电路的特性也会出现一定的变化。因此，技术维护工作要进入深层次、精细化的维护，要用数据说话，根据当前测试数据和厂家原始数据做对比。当测试数据明显异常时，就要分析、判断其利弊，必要时必须调整，以便恢复设备的基本功能；否则，当相关电路的特性变化过大时，就会出现各种故障，造成出现播出事故。

［1］陈晓卫.全固态中波广播发射机使用与维护［M］.北京：中国广播电视出版社，2002.

刘开俊（1967-），男，贵州六盘水人，本科，高级工程师。研究方向：广播发射机技术。