RVR PJ3000MC调频发射机风扇供电技术改造
2021-08-12李欣曙廖斌兰廖国全唐霓云
李欣曙 廖斌兰 陈 科 廖国全 唐霓云
目前意大利生产的RVR PJ3000MC调频发射机在广西广播电视技术中心各分中心大量使用,桂林实验台6套调频主备机全部采用此型号发射机。在平时的维护过程中常见故障是发射机开机时启动瞬间,由于启动电流瞬间过大导致发射机风扇供电12.5A保险烧断甚至烧焦保险底座,严重时还会造成功放电源散热风扇供电的整流桥堆KBPC3510损坏。一旦出现该故障,发射机所有风扇均停止转动,10分钟之后降一半发射功率,15分钟左右发射机保护关机,此时查看功放温度高达65℃左右。该故障发生毫无征兆,常常发生于开机瞬间,一旦发生该故障至少需要半个小时更换整流桥堆,如果主备机同时出现此故障将会对广播电视安全播出造成严重影响。本文结合风扇供电原理对产生此故障的原因进行分析和总结,提供了一种解决此故障的改造方法,供同行参考。
一、RVR PJ3000MC风扇供电原理
RVR PJ3000MC风扇供电电路原理如图1所示。
图1 风扇供电电路原理
通过查阅发射机的相关手册资料发现:115V交流电压通过变压器降到22V交流电压,再通过12.5A保险管输入到整流桥堆KBPC3510的交流输入端,整流桥堆输出24V直流电压给电源模块和功放模块供11个风扇工作,11个风扇功耗大概为200W左右,电流大约为9A。可见虽然保险管额定电流12.5A大于风扇总电流,但由于风机是感性负载,在上电瞬间相当于短路,故风机启动瞬间产生很大的电流可能会造成保险管烧断,保险管烧断会导致发射机所有风扇停止转动,发射机保护关机。烧焦后的保险底座如图2所示。
图2 烧焦后的保险底座
此外,整流桥堆KBPC3510也可能会由于发射机启动瞬间电流过大击穿内部二极管造成桥堆损坏,使风扇停止转动。在一次检修过程中,笔者发现发射机的所有风扇停止转动。拆机检查发现,电源模块上的12.5A保险管烧断,更换新的12.5A保险管之后,接假负载通电试机时,保险管再次烧断。用万用表测量,整流桥输入交流电压为23V,输入交流电压正常,因此判断是整流损坏或者有线路短路。拆出发射机电源板之后,测量KBPC3510整流桥直流输出端短路,进一步检查发现整流桥堆有2个二极管已经击穿。更换该整流桥堆及保险管之后,装机再次通电,用假负载开机,电源模块和功放模块风扇全部正常,发射机工作正常。但是维修好的发射机在一个月后的一次开机时,发射机风扇供电桥堆KBPC3510再次击穿损坏,如果反复更换桥堆将对安全播出构成严重隐患,因此笔者提出了一种解决这种故障的技术改造方法。
二、风扇控制板电路改造
本方案提出的改造电路主要涉及保险管和整流桥堆KBPC3510。保险底座塑料烧焦主要是由于保险管和保险底座的接触不好,长时间工作时底座发热导致的。本方案使用一种新的金属底座代替塑料底座,并在保险管和金属接触点用焊锡焊牢,虽然在以后的维护过程中更换保险管的工作量增大,但是提高了保险管和底座的接触面积。目前桂林实验台已经把所有调频发射机都换成了此种保险座。
整流桥堆KBPC3510的损坏通常是由于桥堆和散热片接触不好导致桥堆散热不好、桥堆内部短路、频繁启动电源造成过载冲击电流过大或是交流输入电网电压波动。在排除散热方面和电路内部短路的情况下,笔者发现,频繁地启停电源造成过载冲击电流过大是导致发射机整流桥堆KBPC3510损坏的主要原因。由于电路负载有电容等储能元件,使整流桥产生寄生振荡,整流桥二极管两端存在很高的尖峰电压,在开启发射机瞬间产生的反电动势会将整流元件反向击穿。如果有一个二极管击穿则发射机必不能正常工作。找到引起整流桥模块损坏的根本原因之后,笔者设计了一种改进型电路,防止新换上的整流桥再次发生损坏,确保发射机不再发生类似故障。
改进型的电路结构如图3所示。在KBPC3510四个管脚各并联一个0.1uF瓷片电容,在上电瞬间,瓷片电容短路,二极管两端实际没有电压。将电源电压瞬间旁路,整流桥堆二极管两端的电压慢慢上升,从而使二极管电压不能突变,防止其被反向电压击穿保护而保护整流桥堆。在桥堆正常工作时,0.1uF电容阻抗很大,不会影响桥堆正常工作。此种改进型电路结构简单,只需要在整流桥四个二极管两端各并联一个电容就能有效抑制振荡的发生,对关断尖峰电压也有较好的抑制效果。
图3 改造后的风扇供电电路图
由于桂林实验台曾发生过主备机风扇供电桥堆同时烧坏的情况,值班员及时启用了应急播出措施防止了长时间停播的发生。且在平时维护过程中,经常因为发射机启动瞬间导致整流桥堆KBPC3510击穿损坏从而造成风扇不转的现象。自2021年3月14日把所有发射机整流桥堆改造后至本文成稿时已有一个多月,多次启动发射机尚未出现烧坏整流桥堆的情况。更换保险座和改造后的风扇供电电路板如图4所示。
图4 改造后风扇供电的电路板实图
三、总结
整流桥堆KBPC3510和保险管烧坏是RVR PJ3000MC调频发射机的通病,据厂家技术人员描述,该故障经常发生于2016年后生产的发射机,且经常发生于几个固定台站。该改造电路自在桂林实验台投入使用后,尚未出现烧掉整流桥堆的故障,运行稳定可靠,可运用于其他发射机或者类似的整流桥上,实用性高。在日常无线台站的维护管理中,对于经常出故障的设备,要认真分析故障原因并找出解决方法,尝试用科技手段保证安全播出。