DX系列发射机功放板检修实例及故障分析

孟庆堂



DX系列发射机功放板检修实例及故障分析

孟庆堂

摘 要：在日常维护中，DX系列发射机最常见的故障是功放板损坏。本文针对10kW/1026kHz发射机功放维修实例，介绍了造成功放板故障的几种情况，着重分析了造成无规律随机性功放板故障的原因及维修方法，供技术人员在维修实践中参考借鉴。

关键词：DX系列发射机；功放板；故障处理

1 功放板故障类型

功放板故障，一般指功放板上功放模块MOSFET被击穿，功放板上保险烧毁。主要有以下几种情况：偶发性功放板损坏；在固定位置上连续出现烧功放；不同位置随机的功放板连续损坏；大面积损坏功放板。一般情况下，如果在维护发射机时做到认真细致，那么，大面积的功放损坏较为少见。因雷电、激励、输出网络或发射机供电等原因引发的故障，在实际工作中很少出现，在此不做分析。对于偶发性的功放板故障，一般来说，更换正常的备用功放板就能解决。1026kHz发射机在工作中，第一次有三块功放板出现故障，在更换备用板后，发射机工作正常，但在第二天检查中发现，在同一位置功放板又出现故障，经过多次反复，在更换备用板后，有四、五块功放板损坏。

2 偶发性功放板故障

偶发性故障，其原因一般有下面几种：风雨雷电等造成输出网络短时期内发生阻抗变化，使输出故障检测电路未起到应有的保护作用；主电源不稳定或因继电器工作时产生的脉冲干扰造成；发射机功放板处灰尘堆积在某处，或某些关键点的绝缘度下降，改变了电路导电特性；功放板本身的某些元器件性能下降。在解决1026kHz发射机功放板故障时，初期要检查维护天调网络及机房配电柜，同时，清理清扫功放板、功放板插槽及机器后面合成母板上的灰尘。

3 固定位置连续出现功放板故障

在检修1026kHz发射机出现功放板故障的中期，发现在损坏的功放板中，有一两块功放板在同一位置上连续出现故障，下文简单介绍其常见的故障原因及检修方法。

3.1 射频推动信号幅度和相位异常

在正常情况下，推动信号幅度应该是在23VP-P，低于20VP-P为欠激励，高于25VP-P为过激励，这都可能造成功放板故障。不仅要检查推动信号的幅度（检查正常），还要对射频输出电缆、输入输出插排等进行细致检查。由于发射机长时间工作，热胀冷缩、风机震动及灰尘堆积等原因，都会造成个别插芯接触不良。

3.2 控制信号异常

在正常情况下，发射机编码板对应功放板的控制信号输出电压为3～4V之间，在检查时，可对比测量正常工作的功放板控制信号电压，如有差异，应重点检查编码板上故障位置的反相器输出到合成母板的插排插芯。在实际检查中，并未发现有明显变化，但因编码板上的保险长时间工作，阻值稍大，因而对其予以更换。

3.3 功放板输出变压器故障

功放板位置的输出变压器及合成木板上对应的效率线圈，由于长时间工作，或有灰尘，会造成发热发烫，有时更会有破裂或打火痕迹。此类故障发生时，要重点检查该处。特别是输出变压器颜色变黄，则必须更换。

3.4 功放板插座接触不良

对工作年限较长的发射机来说，因功放板插座接触不良而造成功放板故障的案例很常见。河南省鹤壁第二中波转播台在初期检修时，本着由简入繁的原则，就做过此类处理，起到了一定的作用。

4 随机性功放板连续损坏

在维修1026kHz发射机功放板故障的后期，发现发射机除了在同一位置功放板出现故障外，在其他位置，功放板也会发生损坏，这种故障的成因就相对复杂。要解决此类问题，要求技术人员全面掌握检修技术及知识，对发射机进行全面检查。

4.1 B-电源故障

B-电源故障在引起功放板故障占有的比例较大，而且，当B-电源故障保护电路未起作用时，甚至可能引发大面积功放板故障。在1026kHz发射机的维护过程中，UC3834就出现过损坏。可通过电源调整及电源输出故障保护处理此类故障，其工作原理为：当输出电压过高时，UC3834的内部输出控制电压（16脚）为高电平，使V2导通，输出电压通过R7～R10，并联后接在V2上，此时V2导通，相当于接地，在输出对地之间，相当于接了一个0.25Ω的电阻，从而进行输出电压降压保护。

B-电源用于对功放的开关时间进行补偿，对发射机调制部分的正常工作与否，起着至关重要的作用，若调制B-电源设置不当，就有可能造成随机性功放板损坏，因此，在检修和维护发射机时，应当对B-电源给予高度重视。

4.2 过电压故障

MOSFET元件是电压敏感元件，当工作电源电压异常时，功放管会因为过电压而击穿。产生过电压的原因非常之多，常见的有雷电进入，故障点打火，元器件的老化，因长时间工作造成其耐压系数降低，外电电压不稳定及开关机启动次数过多等。固态发射机的合成变压器是串联而成，因此，合成变压器一旦打火，就可能直接烧坏打火处附近的功放板及插排，严重的会烧毁功率合成母板。造成合成变压器打火的重要原因之一就是灰尘的堆积。因此，在日常工作中，要保持发射机房及发射机内部的清洁，在检修维护发射机时，要及时清理清扫发射机及合成母板。

4.3 +5V电源异常

发射机调制编码板是由+5V电源供电，其故障检测点与B-电源在直流稳压板上。由于负载较重，+5V电源从直流稳压板到调制编码板，要经过接插排线、插座、保险丝等器件。当发射机工作到一定年限后，由于接插件之间、保险丝座在空气中氧化、生锈，会造成接触不良，这样在其上面会产生较大的压降，造成编码板上的反相器工作电压无法达到5V，反相器输出电压相应降低，当反相器输出到功放板的开关控制管上的电压低于3V时，会导致功放管（场效应管）的不能正常开通或闭合，久而久之，就会造成功放板故障。

由于+5V的工作状态是负载功率大，流经各个传输器上的压降相应也会大，所以，在检修维护时，应顺着+5V电源供电路径进行检测，重点检测各个传输器件上的电压降，其中，更要检测各接插件的接触状况，编码板上的保险丝F1如果出现0.1V以上的压降或严重发热现象，一定要及时处理，特别是在更换保险时，有必要连保险丝座一并更换。

从以往的维护经验来看，B-电源异常会造成经常工作的低序号位置上的功放板故障；+5V电源异常，损坏功放板的几率会增大。

4.4 发射机散热不良

发射机散热风机气流不足，会造成发射机，特别是功放部分温度过高，假如风节点或发射机热敏继电器失效，可导致功放因过热而损坏。当机房温度过高，而机房冷却设备未开或制冷效果不好，风道堵塞，机器后门未关严导致风量减小，又或者风口灰尘多等原因，都可能导致发射机通风散热不良而烧坏功放版。

4.5 激励异常

单路激励异常可导致固定位置上的功放板损坏，但是，当激励的公共部分有故障时，则可造成随机性功放板故障。当场效应管工作在开关状态时，效率最高，其输出的电压也最高，为了保证其稳定地工作，就需要提供相对稳定的激励电压。以河南省鹤壁第二中波转播台发射机所用的IRF350管为例，激励电压应在20～25VP-P之间，最佳工作电压为21～23VP-P之间，低于20VP-P为欠激励，高于25VP-P为过激励。欠激励会造成场效应管饱和深度不够，使激励输出波形（方波）前后沿变差，严重时会使功放管在放大区工作时间过长，增加管耗，导致功放管受损或烧坏；过激励则会导致功放管栅极与源极之间击穿。

10kW发射机的激励部分，由外激和内激一主一备两个，由于是同步广播，该发射机一直使用外激。在1026kHz发射机功放板故障的检修后期，当检查到外激输出时，发现提供外激的设备虽未损坏，但外激输出不稳定，输出幅度较低，发射机工作欠激励，导致功放板故障。当发射机由外激改为内激后，发射机正常工作。随后，更换了从外激到发射机的激励输出线路，发射机用外激正常工作。

1026kHz发射机在维护过程中，天调输出网络偶发电容烧毁的案例，也导致了发射机功放板故障。这是因为假如干扰自天线进入，会窜入功放模块的输入端，干扰信号会破坏栅极激励电压的波形，造成激励异常，从而使功放管受损。

作者单位：（河南省鹤壁第二中波转播台）