全固态PDM中波发射机监控系统一例故障分析

蔡佳祥

（作者单位：福建省广播电视传输发射中心401台）

1 研究背景

全固态PDM发射机因具有杂音电平、失真度和频率响应等指标好、保护功能齐全、操作简单灵活方便、可靠性好等优点而得到广泛应用。特别是上海明珠广播电视科技有限公司生产的TS-03C 3kW 全固态PDM中波广播发射机，其高频振荡器、中间放大器、调制推动器、低压电源均配备主备用两套插拔小盒，当主用故障时能自动切换到备用，如此配置，对降低停播率十分有利。2004年配备的 6部TS-03C 3kW 全固态PDM中波广播发射机，运行10多年来，不可避免地出现故障，并由调制/高频功率放大器、调制推动器等“外围”部件延伸到控制监测系统这一“大脑”。

控制监测系统包括配电、程序控制、超限调控和安全保护电路。其主要功能就是管理发射机的运行，对发射机的工作状态、电压、电流、音频信号、射频信号等技术参数进行连续监测，对正常的工作状态给出明确指示；在发射机发生越限、过载和各个功能模块故障等问题时，发出相应的保护指令，封锁其输出且切换备用设备，或者关闭发射机，并给出报警指示，保证设备安全。本文阐述一例监控系统故障的判断处理过程，供同行参考，希望能起到抛砖引玉的作用。

2 故障现象

打开发射机低压开关，机器正常；合“主电源”及“播出”开关，“控制显示”面板上“中间放大A”及“中间放大B”同时亮红灯，发射机无输出。

3 故障处理思路与过程

由控制面板显示结合中间放大器电路原理图，初步判断故障原因为：中间放大器小盒故障和外部引发中放禁止电路动作。

3.1 中放小盒的检查

首先查中间放大器小盒的直流电源，分别测量主电源-140 V和低压+18 V，测试正常（小盒上有“主电源”直观指示）。检查高频激励输入正常，各主要元器件无损坏，排除之。

3.2 中放禁止电路的检查

由中间放大器电路原理图的左下部分可以看出，中放禁止电路有4个接入端口，分别是（8）、（6）、（16）、（7）。中放禁止电路4个接入端口性质如下。

（8）脚端口接主整二挡K2辅助使能信号，K2没合上之前，呈开路状态，+15V电压，经R20、R22与R27分压到V2，V2导通，将其高频激励信号接地，禁止中放工作；当K2合上，（8）脚端口为低电平（接地），禁止解除。开机过程K2动作正常，测试（8）脚端口为低电平，排除之。

图1 中间放大器交换电路图

（6）脚和（16）脚端口接连锁禁止信号。其作用是连锁禁止，保证只有1个中放小盒工作。连锁原理如图1所示，为中间放大器交换电路，当中放A工作正常，控制信号为高电平，中放A（6）脚端口的高电平使得V1导通，V2截止，禁止电路不动作，同时交换继电器不吸合，输出通过常闭点送到调谐回路；中放B（16）脚端口的高电平使得中放B的VD6方向偏置+15V通过R21、R25、VD5与R27分压供给V2，V2导通，禁止电路动作，中放B的射频激励信号通地，中放B无输出。当中放A故障，控制信号送低电平，根据中间放大器电路原理图同理可以得出中放A禁止电路动作，无输出；中放B正常工作，同时交换继电器吸合，中放B输出通过常开点送到调谐回路；切换完成。根据工作原理结合实践经验，如果继电器出故障，才可能中放A、B同时显示故障，检查继电器正常，排除之。

（7）脚端口接控制系统的中放禁止信号。禁止信号为高电平时，VD7导通，V2得电导通，禁止电路动作，中放A及中放B同时无输出。测量（7）脚端口电压约15V，显然故障原因是控制系统故障，导致中放禁止信号错误输出高电平，封锁中放输出。

图2 控制器电路简化图

2.4控制系统故障的排除。通过对控制器电原理图有关中放禁止信号的局部图的仔细推敲，画出简化图（见图2）以利分析。可以看出，“中放禁止信号”与“高频推动控制-AB”封锁信号、“功放故障信号”以及“调制推动监测信号”有关。

“高频推动控制-AB”封锁信号在主电源正常时输出高电平；当主电源故障时输出低电平，低电平输入到U207B（CD4081）⑤脚，CD4081是“四-2输入与门”，U207B④脚输出依然是低电平，低电平信号接入U218D（CD4069）⑨脚，CD069是“六反相器”，U217D⑧脚输出高电平，送出“中放禁止信号”高电平，封锁两个中放小盒。

“功放故障信号”：功放小盒正常工作时输出低电平，当4个功放小盒中任一个发生故障，产生一个高电平信号，接入U217A（CD071）①脚，CD4071是“四-2输入或门”，③脚输出高电平送 入 U220A（CD4098） ④ 脚，CD4098是“双可再触发单稳态触发器”，触发U220A，U220A⑦脚输出低电平，送入U207B⑥脚，最后输出“中放禁止信号”高电平，封锁两个中放小盒。“调制推动监测信号”同样的工作原理。

至此，处理思路十分清晰了。检测“高频推动控制-AB”封锁信号正常（高电平）→“功放故障信号正常”（低电平）→“调制推动监测信号”正常（低电平）→U207B⑤脚、⑥脚正常（高电平）→U207B④脚正常（高电平）→U217D⑨脚正常（高电平）→U217D⑧脚错误（高电平），结论是U217损坏，更换同型号集成块CD4069，开机正常，故障排除。