动力源监控箱故障处理

2017-06-20河北省广播电视八三四发射台

卫星电视与宽带多媒体 2017年19期

河北省广播电视八三四发射台段沄

一、故障现象

1月22日18时30分，微波机房DUM-48/50B动力源系统红灯告警，按动监控箱控制面板上各按键均无反应，显示屏黑屏，四个DZY-48/50B电源模块黄灯报警，但各路微波信号源传输正常。

二、处理过程

经检测发现四个48V电源模块虽告警，但显示的输出电压、电流数据均正常，测量电池组输出总电压也正常。在微波总站的指导下，通知各机房切换备用信号源后，我们重启了动力源系统，故障依旧存在。随后我们切断了动力源系统电源，打开后柜门，取下控制箱，此时用48V蓄电池组对其供电，万用表测量控制箱开关电源输入数据，发现输入即为额定需要的直流48V，由此确定为监控箱故障。由于临近重要播出时段，且微波信号未受影响，我们决定先断开监控箱，等总站寄来新监控箱，重要播出期后再更换。此时重新开机，通知各机房切回主信号源，并要求值班员加强巡机，时刻注意四个49V电源整流显示的输出电压、电流数据。

2月14日，收到总站寄来的监控箱，我们利用周二停机检修的时间，取下监控箱，首先更换了监控箱的开关电源，安装完好后开机，监控箱显示的各项数据均正常，告警解除，系统恢复运转。

重要播出期结束后，我们将损坏的电源块安装到备用监控箱中，通以48V直流电，测量得监控箱内输入电压正常，+9V、+5V、+12V、-15V四路输出均无电压，初步断定故障出在电源公共部分。用万用表顺着线路走向逐步检查，发现电路在芯片TL3845P后断开。开关电源大致可分为两部分，即为开关变压器的初级部分和次级部分，集成块TL3845P属于初级部分，它本身有震荡、取样、稳压、比较等多种功能，因此我们怀疑为TL3845P集成块内部故障。机房无此备件，我们在网上查询到TL3842P芯片的内部结构、性能与TL3845P一致，可以直接代换，刚好本机房一块闲置的开关电源板上有一块TL3842P芯片，便用其换下了故障芯片，外接48V电源开机，监控箱静态显示均正常。

下图为正常状态下动力源系统和四个电源模块显示状态。

TL3842P芯片为电流模式 PWM 控制器，一般应用于开关电源电路中，下图为芯片原理图。

三、知识扩展

通过此次故障处理，我对开关电源有了初步的认识，了解了它的使用范围和工作原理，进一步总结为如下内容。

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。

开关电源大致由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部分组成。

1.主电路

冲击电流限幅：限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。

输入滤波器：其作用是过滤电网中存在的杂波和阻碍本机产生的杂波并反馈回电网。

整流与滤波：将电网的交流电源直接整流为较平滑的直流电。

逆变：高频开关电源的核心部分，即将整流后的直流电变为高频交流电。

输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。

2.控制电路

一方面从输出端取样，与设定值进行比较，然后控制逆变器，改变其脉宽或脉频，使输出稳定，另一方面根据测试电路提供的数据，经保护电路鉴别，提供控制电路，对电源进行各种保护措施。

3.检测电路

提供保护电路中正在运行中的各种参数和仪表数据。

4.辅助电源

实现电源的远程软件启动，为保护电路和控制电路工作供电。

开关电源一般有三种工作模式：频率、脉冲宽度固定模式，频率固定、脉冲宽度可变模式，频率、脉冲宽度可变模式。前一种工作模式多用于DC/AC逆变电源，或DC/DC电压变换；后两种工作模式多用于开关稳压电源。另外，开关电源输出电压也有三种工作方式：直接输出电压方式、平均值输出电压方式、幅值输出电压方式。同样，前一种工作方式多用于DC/AC逆变电源，或DC/DC电压变换；后两种工作方式多用于开关稳压电源。

根据开关器件在电路中的连接方式，目前使用比较广泛的开关电源大体上可分为：串联式开关电源、并联式开关电源、变压器式开关电源三大类。其中，变压器式开关电源还可以进一步分成：推挽式、半桥式、全桥式等多种；根据变压器的激励和输出电压的相位，又可以分成：正激式、反激式、单激式和双激式等多种；如果从用途上来分，还可以分成更多种类。