10KW全固态电视发射机功放单元故障及维修

张延峰

10KW全固态电视发射机功放单元故障及维修

张延峰

内蒙古新闻出版广电局610台 呼和浩特市 010050

固态功放在调频广播、电视发射方面得到广泛应用，目前全国各发射台所使用的模拟、数字电视发射机，末级放大单元大多采用固态功放技术。本文介绍了鞍山通用设备有限公司生产的10KW全固体电视发射机功放单元的系统结构、常见故障及其维修方法，针对功放单元故障总结日常维护经验。

固态功放 发射机 故障处理

引 言

全固态电视发射机射频放大末级采用多个固态功放单元功率合成，各功放单元在性能、线性、结构、体积、供电和维护方面具有明显的优势，在电视、调频发射机领域得到广泛应用。即使在地面数字电视逐步登场的今天，其末级放大也多采用多个固态功放并联放大形式。下面以鞍山通用设备有限公司生产的单通道10KW米波发射机为例介绍其功放单元故障及维修。

1 功放单元系统构成

该设备为单通道合放式，末级采用八个1500W固态功放单元功率合成，各单元内部由预放级、末级功放模块、取样/保护电路板、四路分配器和四路合成器组成。预放级分为预放1、预放2两级放大，预放1为30W放大器，预放2为60W放大器，均工作在甲类；末级为四个400W功放模块组成，工作在甲乙类，四个功放模块采用3dB合成器两次合成输出。如图1所示.

图1 功放单元系统构成

2 功放单元故障及其处理方法

功放单元具有较为完善的保护和现实方式，一般故障均能通过功放单元下方指示表板显示故障现象（如过荷、过温等），并可通过两组电子开关选择多用表的指示内容，了解各功放单元的各项工作参数及整机的工作情况，便于故障判断，进而检修相应的电路单元。

2.1 故障一

发射机功率8.5KW，激励器输出指示5.1W，平时激励器输出4.5W时，发射机功率就可达10KW，估计有功放没有工作。通过电子开关依次检查各功放单元内部预放和功放模块，各单元预防1电流均在1.2A左右，预防2电流均在7.5A左右，均正常。但末级功放模块有的电流仅2A多，有的6A多，正常应该为11.5A左右，初步断定功放板上两个场效应管（型号SR401）有的是单管工作，有的均未工作。拆下有问题的功放单元，对电流不正常的功放模块，先在路测量场效应管，即用数字万用表置于20K档，测栅极对地应电阻应在2.16～2.19之间，测漏极电阻开始为零点多，后逐渐增大至无穷大，一般说明场效应管正常。对阻值偏大的场效应管，焊下再用万用表测量做进一步判断。

将所有损坏的场效应管换掉后，再检查功放模块偏压调整电位器、旁路电容、耦合电容、三分贝耦合线及吸收负载，查出旁路电容有只明显烧坏，三分贝耦合线与吸收负载焊接触片有一处虚接，重新焊上。再加机测试，功率恢复正常。

2.2 故障二

开机后，有个功放单元无功率输出，从多用表板查看参数，发现60W功放（预防2）电流很小，取下该功放模块检查，预放2上一只MRF185场效应管栅源极被击穿。换上新管后上机试验，低功率状态可播出，功率升高则过荷保护，检查功放单元3dB合成器及功放模块均正常，更换的新场效应管在焊接前已对其各极对地电阻值进行过测量，阻值在正常范围。但有时场效应管故障无法通过电阻法准确判断，于是上机通过电压法判断，将该功放单元与最靠边的功放单元更换位置，便于测量场效应管静态电流，开机不加激励信号，测得预放2上两只场效应管偏压均为2.7V，漏极电源电压均28V，正常。将新换的场效应管偏压调到零，另一个偏压2.7V不变，测“取样电阻”两端电压为29mV，再把这个管偏压调到零，逐渐调高新换场效应管偏压，观察取样电阻两端电压变化，当偏压升至2.3V时，其取样电阻两端电压已达30mV，一般应在2.7V以上才会达到30mV，于是判断该场效应管性能改变，更换后，故障排除。

2.3 故障三

发射机无功率输出，整机过温保护指示为红色。该机过温保护检测线路有两条，一条来自功放单元。另一条来自CYSEL 功率合成器吸收负载盒。因功放单元过温保护灯未亮，所以整机过温保护信号来自吸收负载盒。逐个测量负载盒内八个吸收负载，其中一个吸收负载开路，更换该负载后，开机后该负载升温很快。CYSEL功率合成器要求输入信号相位尽量一致，否则会有一部分功率消耗在吸收负载上，相位差别越大，吸收负载上消耗的功率越大。相位不一致的原因可能是：（1）功放输入口的电容损坏，（2）激励器输出射频线或功放单元输出射频线长度改变，（3）功放单元内部放大单元参数发生改变。经检查前两个原因得到排除，考虑到与该吸收负载对应的功放单元此前换过预放2模块，估计该模块输出相位与原模块不一致。由于激励器输出电缆兼有相位补偿的作用，从而可通过调节激励器输出线长短调整相位。于是在吸收负载和CYSEL功率合成器连接线之间接入直通式功率计，改变激励器至该功放单元射频线的长短，经过多次改变长短并查看直通式功率计指示大小，最终使其指针接近零。最后，将发射机功率增大到100%运行数小时，过温保护现象再未出现，故障排除。

结束语

全固态电视发射机在性能、线性、结构、体积、供电，维护等方面具有明显的优势，但现在许多设备都是“西新工程”时采购的产品，已运行十多年，出现故障在所难免，其功放故障是出现频率较高的故障。实际维护中，应对激励器输出功率、功放运行电流等参数经常进行查看、记录、比较，及时发现解决故障，避免故障范围扩大。另外，功放单元应定期清洁、除尘，检查各射频通路连接情况，各大小吸收负载阻抗变化情况，做好日常检修维护工作。

责任编辑：王学敏

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2096-0751（2017）07-0023-03

张延峰 内蒙古新闻出版广电局610台 高级工程师

审稿人：严志刚 内蒙古新闻出版广电局包头广播发射中心台 正高级工程师