DAM全固态10 kW调幅广播发射机非面板显示的电源故障

陈 娇

（贵州省新闻出版广电局八九六台，贵州 六盘水 553001）

1 故障现象

一般情况下，发射机能正常运行都是正常开关机的，面板指示灯全都亮，并没有红灯显示，发射机的监测表盘数据也是正常的。但是，某次测量指标时，将功率升到10 kW后调节衰减器到测试指标的范围，发射机面板显示主电源缺相，自动降功率后又自动开机，且多次重复发生了上述现象。

2 故障分析

在DAM全固态发射机中，电源故障占有相当大的比例。多数情况下，电源故障都能显示在面板上。然而，一旦有些控制部分出现故障而没有在面板上显示时，将是一种很棘手的故障，往往会令技术人会无从下手。由于电源供电部分牵扯较多，供电电压的种类较多，当出现此类故障时，需要分析整机电源系统的原理，逐一排查，锁定故障点，排除故障。

2.1 电源缺相保护原理

高压电压缺相故障是指三相电源缺一相，或者三相电源严重不平衡超过规定限额。如图1所示，通过对发射机电源图纸的分析，整流处的+115VDV高压通过电阻R14、R15分压后，再通过电容C1、C2分压，C1同时隔去直流分量，然后经过保险丝F9送去A32监测显示板。为了防止输入的三相电源缺相，或者相与相之间不平衡程度较大，发射机会有“缺相”保护。为了防止送给LED板的信号过大或瞬态冲击过大，在信号和地之间增设了一个双向稳压管VD9。

图1 高压电源取样电路图

整流器是一个可以把交流转化为直流的装置，主要功能是将交流电变成直流电，再经滤波后供给负载或者供给逆变器，也可以给蓄电池提供充电电压。此外，可以起到一个充电器的作用，还可以用于调幅无线电信号的检波。在调幅广播发射机中使用时，检波前的信号可能需要先增幅。如果没有经过增幅操作，那么必须使用低电压降的二极管。在使用整流器解调前，必须严格计算后再去搭配电容器和负载电阻。如果电容太小，则高频成分传出过多；如果太大，则将抑制信号[1]。

电源故障信号的四路输出去路：（1）发射机面板上的电源故障指示灯；（2）送至监测显示板；（3）“数据清除”逻辑信号送至模拟输入板；（4）“电源故障”逻辑信号送至电源控制逻辑和开/关机控制逻辑。

如果出现上述其中任何一个电源故障信号，就会产生数据清除信号，然后将清除锁存在模拟输入板上的功率控制数据，发射机的输出功率降将会降至“0”，同时开/关机控制逻辑中的高压电源关闭，从而起到电源缺相的保护。

2.2 主电源启动电路

为防止高压一次加电对负载的冲击，形成高压时需要分两次上档。第一档的电路由K1、R31、R32、R33和K2组成。K1工作时，三相电源接通，再经R31、R32、R33三个电阻降压。分压后，电压经过主整变压器的初级约1.1 s后，K2开始工作，K1断开，继电器K2直接将三相电源加在主整变压器的初级。另外的一档泻放电路则主要由K1、K2的副接点V16、R16、R8和R9组成。在发射机关机的瞬间电容能量就是通过泻放电路泄放掉的[2]。在发射机正常工作时，一般K1、K2的副接点断开，V16控制栅极无电压，V16截止。在关机瞬间，K2的副接点接通，由R8、R9组成的分压电路得到一个正电压加给V16控制栅极。V16导通后，+230VDC电压对地短路，即可基本放掉电容中的剩余电压。发射机提供六种低压直流电压（±8VDC、±22VDC、+30VDC、+60VDC）和一个24 V交流电压。在合低压开关后，T2的初级上就有220 V交流电压，次级产生对应的电压后，再通过各自的整流滤波电路向其他电路供电。如图2所示，即主电源启动电路示意图。

图2 主电源启动电路方框图

这六种低压直流电源的来源和作用分别是：各板的±5VDC稳压电路来供电±8VDC低压直流电压；各板的±15VDC稳压电路来供电±22VDC的低压直流电压；联锁控制电压、预推动和“二进制”功放模块的工作电压就来自+30VDC低压直流电压；+60VDC为推动级的工作电压。K1、K2、K3、K4线圈的工作电压正是24 V交流电压提供的。分别用电流表测量这些电压值并做好记录，可方便后期处理数据和分析故障原因。

2.3 开/关机控制逻辑原理

全固态发射机的开/关机逻辑控制就是控制两个高压继电器K1和K2的逻辑。要想了解发射机的开与关，需要分析其控制逻辑的原理。发射机的开机其实就是通过K1和K2的闭合实现的，如图3所示。当发射机收到开机命令时，会产生一个1.6 s的开机脉冲，送到直流稳压板（A30）上K1的驱动电路，使K1吸合。吸合1.6 s后，这个继电器会自动断开。在K1吸合1.1 s时，就能够输出逻辑高信号，促使K2驱动使K2吸合。K2辅助接点接通+22 V信号后，将产生一个自锁电路。这个电路是经防抖电路和逻辑转换电路而来的，可以保证K1断开后，K2能一直保持吸合，从而完成正常的开关机命令[2]。

图3 K1、K2启动程序图

2.4 高压电源缺相检测

本次故障中，将发射机调试在测试指标状态时，发射机的面板显示了缺相的红灯。发射机电源部分的三相电源整流后仍然含有一些纹波，且主要纹波是确定的[2]。故障纹波可以经过以后的放大器和峰值检测器，形成被检信号输入到比较电路。比较电路的另一个输入信号是根据三相不平衡容限确定的参考电平。当高压电源故障使三相不平衡越限时，比较电路输出高电平检测状态。图4为高压电源缺相检测图。故障时，对于50 Hz市电的主要纹波是100 Hz。

图4 高压电源缺相检测图

同时，测直流稳压器板（A30）N2的1脚电压：测量电压为+15VDC电压，属于正常电压；按功率等级中的一个按钮（高、中、低），N2的1脚电压下降至接近0 V；若K1动作、K2不动作，测N4的1脚电压应为+15VDC电压；在K1动作后，也应快速降至接近0 V。

在开机状态下，测K1、K2线圈两端电压。当K1动作后，K1的副接点接通，+22VDC电压送到控制板的开关逻辑电路，即K1已合，约1 s钟后，K2应吸合。开机时听到接触器的响声，说明K1正在工作。若K1工作、K2不工作，将听到两下响声，即K1吸合、断开的声音。

2.5 经过分析和检查判断处理故障点

K1经过1.6 s停止工作而K2一直保持吸合，长期处于工作状态，易损坏。来自发射机的开/关机控制逻辑的“释放禁止”信号，只有在K2闭合后，才允许功率控制逻辑升降计数，完成正常的开关机。经检查，继电器K2已损坏，吸合有时不到位，从而造成缺相关机。

3 故障处理措施和修复后的状态和处理结果

更换K2继电器后，多次启动发射机慢慢将发射机的功率从1 kW提升到10 kW，观察发射机的状态均正常。然后，将发射机调试到测量指标的状态，没有电源缺相现象，故障解除，发射机恢复正常。

[1] Muhammd H R.Microelectronic Circuit，Analysis and Design[M].北京：科学出版社（英文影印版），2002.

[2] 陈晓卫.全固态中波中波发射机使用与维护[M].北京：中国广播电视出版社，2002：47-64.