10kW中波发射机故障分析与处理

叶翠环

国家广播电视总局厦门监测台 福建省 厦门市 361009

引言

中国发展中波广播网的技术政策是大、中、小功率相结合，中、小功率为主，全固态数字调幅DAM-10KW在中波发射机的数量中占比很大，中波发射台10kW发射机的维护检修能力是台站安全播出的重要保障。

1 工作特点

全固态数字调幅DAM-10KW中波广播发射机采用数字处理技术、射频功率合成技术和高稳定锁相环频率合成技术。比传统PSM和PDM中波发射机有效播出功率高，同等条件下发射信号覆盖半径大，在发射机高压电源供电电路上，采用无触点电子开关控制大电流、大电压功放电路的开启关断，此外，通过合理设计逻辑保护电路，提高了全固态数字调制发射机的可靠性、稳定性和安全性，进而降低发射机的维护成本，提高了经济效率。

2 故障实例

2.1 故障现象

台站使用的DAM-10KW发射机，按发射机开机按钮和升降按钮相应的指示灯亮，控制高压电源继电器K1、K2无动作（不吸合）并无法升功率。

2.2 原理分析

根据全固态数字调制DAM-10KW中波广播发射机工作规律及特点，设备生产厂家发射机出现的故障一共分成了七类故障。

一类故障出现时：故障监测和控制电路产生关机命令，同时，功率放大器电源供电交流接触器释放，切断+230VDC主整电源，显示屏上相应的故障指示会是红灯。发射机在故障清除后，应手动开机发射机。第一类故障包括：联锁故障（门联锁故障、外部联锁故障、调制码和功放电缆联锁故障）、冷却系统故障、电源故障（输出监测板±5VDC电源故障、直流稳定板+5VDC电源故障、b电源故障、高压电源故障）和二类故障重复故障。

二类故障射频信号与功放电源电流异常有关，二类故障发生时，主电源将被切断约2.4秒。然后，通过再次启动程序，使发射机自动重启，如果故障已清除，发射机将恢复故障前的工作状态并正常工作。二类故障使对应的显示屏指示灯保持黄色显示2.4秒，过2.4秒后绿色显示灯亮。如果在启动程序期间在发射机中检测到相同的故障二类故障将变成一类故障，关闭发射机。

三类故障指的是电压驻波比故障，包括网络电压驻波比和负载电压驻波比。当变送器减少输出功率时，会发生三类故障。当射频驻波在短时间内重复反射时，会出现三种类型的故障。说明反射功率过大，监控电路会产生掉电将变送器的输出功率降低到安全运行的水平。显示屏上相应的指示灯将锁扣在一个红色指示灯上，表示功率正在下降，或者下降了。由电弧、雷击放电或其他瞬态条件引起的单一驻波的过度反射并不会降低发射机的功率，而是会产生一个四类故障导致发射机的功率放大器模块关闭14ms或19ms。单驻波反射将在显示器上显示0.5秒的红色。

四类故障类型为：模数转换板±15V电源故障和音频信号处理板±15V电源故障;四类故障发生，使功放模块关闭发射机的输出功率为零，但放大器模块的电源仍然保持不变。类别四故障产生“功率放大器模块关闭”逻辑信号调制编码器和模拟输入板，去除锁存器中的所有数字功率数据，关闭所有射频功率放大器。四类故障将在显示屏上显示红灯，直到故障清除，只有按复位键后才会变成绿色。

五类故障是指模数转换电路的转换故障（采样控制信号频率的正常值为410kHz-820kHz，如果小于250kHz这将导致模数转换中的错误，A/D转换板开始转换信号和结束转换信号之间的错误）。发生四类别故障使发射机清除调制器数据。A/D转换失败导致调制编码器的所有数据被删除，功率放大器模块关闭。这种情况与四类故障类似，显示灯显示红色。

六类故障是指射频包络误差（主要是由于射频功率放大器模块损坏或部分模块损坏而引起的），说明功率放大器模块有坏的。当功放模块损坏或功放模块没有电源电压时，功率合成器输出的AM波包络会发生畸变，严重影响音频信号的质量，此时，显示器相应部位的指示灯显示为红色指示。

七类故障是指K1或K2继电器未闭合。这类故障是指开机过程彻底没完成，即继电器K-1或K2上的高压过程未能完成。原因可能发生在发射机电源部分，如：+30VDC、+24VAC出故障，或继电器K1、K2、K5、K6出故障，直流稳压板A30中K5、K6驱动电路有问题，或控制器中开/关机控制逻辑部分电路有毛病。在监测显示板上没有七类故障的状态指示，也不做任何处理。

根据发射机的现有现象可以推出该故障属于第七类故障。低功率灯亮证明发射机开关机控制电路锁存器N42和锁存器N42前面部分电路工作正常。无法开机主要原因K1、K2本身供电电路或驱动电路有问题，导致K1、K2无法吸合。

3 排查处理

首先通过“看、闻、听、摸”的方式对设备进行初步检查。打开发射机前后门，看K1、K2的供电回路、驱动有关的电路元器件有无放电痕迹，闻有没有糊味和烧焦等异味，看电线有没有打火、烧焦脱线及掉线的情况，在断电的情况下，触摸有无元器件过热等现象，经检查并无以上所说一切情况，需要进行仪器仪表测量故障检查法。在A31开关电表板上，按下低功率开关按钮时，如图1所示。

图1 A31开关电表板原理图

S1开关的3、4脚接通，这一低功率高电平的信号送到A38控制板的低功率开机的X1-30，如图2所示，高电平信号使三极管V3B导通，通过开关反跳抗干扰、优先编码和译码器以及锁存器等一系列的门电路，再分为三路：第一路将高电平“1”送到单稳态触发器N50A，第二路作为低中高功率升降的控制信号，第三路返回到A31开关电表板的X1-25引脚，使得形成回路，点亮低功率灯DS1。K1、K2不吸合，面板低功率开机显示灯亮首先检查单稳态触发器N50A的B端高电平是正常的，用万用表检测触发器工作正常，使触发器触发，Q端输出高电平“1”，使V5B导通，将这一电平送到直流稳压板A3，再通过光耦合器N2控制双向可控硅导通，作为K1线包的控制信号。

图2 A38控制板工作原理图

图3 A30直流稳压电源板控制电路

万用表测量可控硅控制端电压正常，根据上述故障检查过程K1继电器线圈或来自电源箱的+30VDC和交流24V回路存在开路现象，经测量直流稳压板A30上的保险F2保险损坏，如图3所示。

将A30直流稳压板上的F2保险换掉，开机试机，K1、K2吸合，经检查个表头指示均正常，机器恢复正常。

在平时的维护检修过程中应原理图入手检查故障，掌握好发射机各单元的工作原理尤其控制电路的详细工作过程不能忽略一些最简单的也最容易的故障的发生，保险在高频或射频信号忽高忽低以及长时间工作导致不稳定性从而损坏，不能完好的接通和工作，而它们又是发射机供电部分上重要的一环，所以对保险等小元器件的检修也应当作为日常检修的重要项目之一。