DM-10KW 中波发射机开关机逻辑故障
2015-12-22牛犇牛飞
牛 犇 牛 飞
(安徽广播电视台阜阳转播台,安徽 阜阳 236000)
控制板(A38)是DM-10KW 中波发射机控制系统中的的主要部件,其主要功能是提供在高、中、低功率状态下,实行本地/遥控步进启动的顺序控制,对功放单元的工作进行监视,对外部的或内部的故障情况进行保护性响应以及提供电表指示和一些状态的指示。下面以陕西海纳DM-10KW 中波发射机为例,介绍该类发射机控制板的开机逻辑故障的维护实例,仅供同行在维护时参考:
1 基本原理
DM-10KW 全固态中波发射机的开关机控制系统由大量的可编程逻辑器件、数字集成电路和模拟电路组成,构成发射机的顺序启动、关停、闭锁、信号指示并保证其安全运行。其控制系统的逻辑功能是根据发射机各级工作顺序设计而成的。如图1:
图1
开关机控制逻辑就是控制主整电源接触器K1 和K2 的逻辑,并依据发射机各部分工作的不同时序予以相应控制。当按开关电表板(A31)上任一开机按钮,检测到的信号反馈到控制板(A38),经反相器(V2、V3),一对一选通门(N37)开关反跳后进入编码器(N38),按优先次序进行编码,其输出经缓冲器(N39)缓冲,译码器(N40)进行译码。此时升降功率信号、开关控制的功率电平改变信号和开关控制信号分离。
译码后有效的高、中、低功率开机及关机信号都是低电平,它们经过非门(N41)输入到锁存器(N42)变成高电平有效。控制信号经U49B,在经延迟电路产生一个延迟20ms、宽度10ms 的反相脉冲,触发U42将控制信号锁存在U42 内。控制电路加了一个Q4 管,一旦出现关机信号,强迫U49A 的输出变低,产生反相锁存脉冲,锁存“关机信号”。
锁存后高、中、低功率3 路开机信号分别经过与门N43:A、N43:B、N43:C 输入到或非门N53:A,在经非门N51:F 倒相。任一路开机信号有效时,N51:F 输出都是高电平“1”,此时高电平即开机请求信号。与门N43:A、N43:B、N43:C 另一端收封锁K2 信号控制,无论手动或故障(Ⅰ、Ⅱ)关机,K2 信号都将由高电平翻转为低电平,封锁三种开机信号(高、中、低),开机请求信号随之消失。
开机请求信号触发单稳触发器器N50:A,B 输入端受开机请求信号上升沿触发,由Q 端输出电平正向矩形脉冲、由⒂外接R72、C120可确定它的脉冲宽度为1.6S。此时高电平正向矩形脉冲经过K1 驱动电路使K1 吸合。
K1 的三个主接点将交流三相电源5.6Ω 电阻输入到主整变压器(T1)初级、相应的主整输出为第一段。K1 的辅助接点接通一个+22V控制电压,输入到去抖动电路(R40、R41,C101、VD1),以后经过逻辑电平转换(V5:C、N59:A、N59:F、N57:A、N57:B)、0.3S 延时电路(R34、C103)、0.8S 延时电路(R33、C104)、一级或门(N58:A)、两级与门(N52:B、N52:C)后,高电平输入到K2 驱动电路,使K2 闭合,三相交流直接加到T1 的初级,相应的主整输出电压为第2 段,即额定全压。
K2 的辅助接点接通+22V 电压,经去抖动电路(R36、R37、C102、VD2),逻辑电平转换(V5:D、N59:B)后产生一个自保高电平“1”,分两路输出:一路经或门N58:A、两级与门(N52:B、N52:C)后,高电平输入到K2 驱动电路,使K2 保持吸合实现自保。第2 路经非门N69:C,输入到单稳态触发器的A 输入端,接替启动脉冲使Q 保持高电平,因而使K1 保持吸合状态。经过计算可知,K1、K2 两级延时1.1S 时上高压,这是为了防止启动过流。
在执行关机操作或出现一类故障时,产生低电平的K2 封锁信号;三路控制电源(±15V 和+5V)有任一路偏低越限也产生低电平的电源故障信号;这两种信号分别输入到K2 驱动电路前的与门,任一信号转变为低电平都使K2 失电而释放;K2 释放就解除自保,这又使K1 失电而释放。
另外还有4 路辅助信号:(1)释放封锁信号,K1 吸合后1.1S 出现高电平为有效;(2)关功放信号,K2 吸合后15ms 为高电平无效,转变为低电平有效;(3)欠驱动封锁A,K1 吸合后0.3S 为高电平无效;(4)欠驱动封锁B,K1 吸合为高电平无效。
2 故障现象
936KHZ 发射机在任一功率状态下开机,面板指示灯正常,相应的功率指示灯亮,无功率,有异常声(打开电源柜K1 啪啪啪的不断吸合断开),为了不影响安全播出,强行闭合K1,工作正常。
3 故障分析
出现这种现象的主要原因有五个:一是,控制板上的+5V 电源出现故障,使控制部分的编码、译码电路及相关的集成电路不能正常工作;二是,开/关机控制逻辑电路部分是否正常,如果不正常就不能产生1.6S 的开机正脉冲,使控制板上的V5-1 和V5-2 不能正常饱和导通;三是,K1、K2 的驱动部分是否正常,如果这部分出现故障,会导致开机时K1、K2 的的线包得不到+30VDC 和0VAC 的电源,使K1、K2不能吸合。四是,K1、K2 两个交流接触器本身故障,即使K1、K2 线包在开机时得到相应的电源也不能吸合。针对本故障,如果是K1 或K2故障,就应断定是线包断路或接触不良;五是,K1、K2 线包正常吸合所用的电源是否正常,重点检查电源部分的+30VDC 和24VAC。
4 故障检查
图2 开关机系统检测流程图
根据故障现象,亦很难分清故障的部位,需要做进一步的测试,以划分故障的范围。
为了避免检测时损坏功放模块,断开A24 熔断器组件板上F1—F8 保险。
1)按高、中、低任一按钮,用示波器测量控制板N50(74HC423)单稳态触发器②,发现无开机请求信号。用短接线一头接TP1(+5V),一头点击N56 的②,人工加一开机请求信号,机器开启正常。说明K2 信号、电源故障信号正常,开关机控制逻辑、电控系统工作正常。
2)按低功率开机按钮,用示波器测量控制板N42(74HC175)锁存器的12 脚,为高电平,输入正确,相对应的输出10 脚也为高电平,正确;按高功率(应测13 脚、15 脚)、中功率(5 脚、和7 脚)开机按钮,存在相同情况。说明单稳态触发器或周围电路有故障。
3)把其他机器上的单稳态触发器74HC423 换上,故障消除,开机正常。
5 故障处理
由于当时我台只有756KHz 机器有备机,为了不影响机器的安全性能,夜晚关机后,就把756KHz 的控制板换到了936KHz 上,然后安排人员买了一批备件,换上,各板归位。
6 经验和教训
了解具体电路的工作原理,掌握电路中关键点的正常工作电位,这对我们工程技术人员来说很重要。准备备板备件,特别是设备故障抢修时,可以很快的判断出故障部位,减少设备的停播时间。利用望、闻、问和仪器相结合的手段对发射机存在的问题进行改进和修复。