1kW PDM中波发射机故障检修与预防

张凤海

（甘肃省广播电视局会宁广播转播台，甘肃会宁 730700）

0 引言

1kW PDM 中波发射机具有较高的自动化程度，其核心部分主要是信号处理板和微机控制板。作为发射机的中控系统，微机控制板主要根据要求向发射机定时发送开关机指令，同时收集、存储、处理相关模拟量和开关量等发射机运行数据，遭遇过荷后可自动复位，如二次遭遇过荷，则向发射机自动发送关机指令。信号处理板则能自动发送入/反射指示、过/欠推动检测预警、调幅度指示、功率增益控制、设备开关机控制等指令，为中波发射机安全稳定运行提供良好环境。

1 1 kW PDM 中波发射机运行概况

某广播电视台当前所使用的1 kW PDM 中波发射机，其中一种型号的中波发射机输出网络为同一型号，均以T 形微调电路和二阶带通滤波器为主要组成部分；另一种型号的中波发射机主要通过一阶低通网络调节阻抗[1]，其技术参数具体见表1。

表1 1 kW PDM 中波发射机技术参数

1 kW PDM 中波发射机主要包括电源、音频和高频等部分（图1），在其工作过程中，首先处理音频信号，并将负载波信号传送至脉宽调制级调制，得到脉冲宽度随音频信号变化而变化的调宽脉冲串，放大后传送至调制器，从而继续放大至所需的功率与幅度；再经由低通滤波器后得出功率和幅度均符合设计及运行要求的音频信号，经放大后送至被调级调幅，生成的射频调幅波经过高末槽路调谐滤波，变换阻抗，最终输出符合要求的载波通过天线发射。

图1 1kW PDM 中波发射机组成

在1 kW PDM 中波发射机安装前，主要开展天线铁塔架设、天线地网铺设、调配亭新建、馈管架设、防雷及工作接地等配套性工作。天线地网是发射功率与天线结构、匹配程度、地网优劣、地导系数传播路径等有关。天线铁塔自身即为发射体，其主要将高频已调波能量转换为电磁波能量，进而将电磁波发送至指定方向。中波的传播主要借助地波，地波传播通常需要使用垂直化极波，所以该广播电视台中波天线采用垂直天线，天线高度具体根据水平向场强、电流腹点和波长确定。中波天线以地网为回路，电流通过地面所产生的损失即为地损，为保证天线效率，减少地损，中波发射天线必须配备较好的地网设施。该广播电视台主要以铁塔底部母线为圆心，以120 根Φ3.0 mm 软铜线导线为工作波长作为辐向射线和网状体地网。

2 故障分析

2.1 无法正常开机

按下发射机开机键后机器无法正常开机。1 kW PDM 中波发射机开机过程如下：闭合开关S1 和S2 后按下开机键，低电平信号通过信号处理板开机电路中的XS7-1 端向开机电路输送，三极管V4 同时截止，V2-b 经电子开关N10：C 控制后使V2 饱和导通，K1 继电器吸合；常开接点接通后三极管C 极接入24 V，V10 导通。低压电源板+24 V 从XS4-7 端送入中间继电器K1线圈使其吸合，380 V 交流附加至-72 V 开关电源后再经由取样板送至PA 盒；信号处理板开机电路中的+12 V 经K2-11、K2-13、K1-9、K1-13 后得电吸合，K3-13 和K3-9 吸合接地信号经XS7-5 去至键盘。以上任何环节出现问题，便无法完成1 kW PDM 中波发射机开机操作。

2.2 功率增大故障

中波发射机开机后功率无法加持，显示屏不显示功率增大字样。对信号处理板功率电路分析，中波发射机开机后低电平升功率信号输送至XS5-26 端，功率升高过程中N6：A-2 和N6：A-3 分别对应0 和1，当N6：B 及脉冲控制均开启后N3 产生的0.1 s 的脉冲信号输送至N1-1 数字电位器。结合N1 时序图，N1-5 数字电位器滑动端持续上升并输出上升电压，输送至N5运算放大器调制器后使调制器方波占空比发生调整，功率自动升高过程完成[2]。若XS5-26 端从微机控制板所接收的升功率信号电平存在异常，则引发功率无法加持故障。

2.3 运行及重启故障

中波发射机运行期间突然关机并报警，显示屏显示“功放电压”故障，随即关机。原因主要有：取样板故障，微机控制板故障或-72 V 开关电源故障。在更换掉-72 V 电源后故障仍未消除，将中波发射机中微机控制板所施加的控制取消后，重新开机，则电故障排除。微机显示屏上-72 V 主电压指示值通过控制板上RB4 电位器进行调整，其上限为-75 V，一旦主电压指示值超出-75 V，则微机控制器便会自动判定出功放电压故障，并关闭中波发射机。1 kW PDM 中波发射机在运行期间调试值出现偏离，并超出保护值，引发运行故障。中波发射机在工作期间突然自动重启，且键盘手动操作完全失灵。引起这一故障的主要原因在于微机控制板+24 V 供电电压不稳。通过多用表检测输出电压时发现K2 继电器轻轻摇动的过程中，输出端三脚电压在3.5～25.5 V 变化，进而引发相应故障。

3 故障检修及预防

3.1 无法正常开机的检修预防

中波发射机开机故障的原因主要在于信号处理板三极管V10 工作电流超出800 mA 的额定电流，使管壳温度升高；发射机长时间持续运转使三极管提前老化、寿命减短[3]。通过多用表检测至三极管V10 时，发现开机状态下V10-e 无电压输出，由此判定为V10 损坏。该三极管损坏后无法通过XS4-9 提供电压至中波发射机中间继电器K1 线包，造成继电器K1 无法吸合以及-72 V 电源无法顺利开启。更换三极管V10，便可保证正常开机及中波发射机正常工作。

3.2 功率增大故障的检修预防

故障出现后经过观察发现，手动升功率完全正常，而自动开机后便会出现故障，为此可以判定，微机控制板向单板机输送升功率信号的XS5-26 端信号异常，是造成功率增加故障的主要原因。无故障时中波发射机在自动开机后15 s 内便能完成自动升功率，故障出现后，这一过程将延长至30 s。结合检测结果，微机控制板功放电压低于-72 V 的正常功放电压是故障的主要原因，微机控制板功放电压预设区间为-75～-65 V，在发射机自动开启后一旦检测到功放电压达到或接近下限，则认定为功放电压异常[4]。中波发射机自动开机后通过调节微机控制板上RB4可调电位器，将功放电压降至预设区间下限后关机，重新开机后再次检查中波发射机功率增加情况，显示正常。

3.3 运行及重启故障的检修预防

根据检测分析，微机控制板及取样板是引发中波发射机运行故障的主要原因，在处理过程中，应先将处理板上J1 插头本地控制切换成微机控制，再恢复J9 和J10 至原位；将RB4 电位器逆时针旋转两圈，使功放电压显示值降低后开机检测，运行故障已然消除。输出的-72 V 电路经由信号处理板后输送至微机控制板，实测XS2-5 信号处理板电压值为2.06 V，比取样值2.0 V略大，微机显示屏所显示的功放电压为-73～-74 V。结合取样电路图，将R29 电位器调整后同时将信号处理板输入电压调整至2.0 V，此时功放电压显示值为-72 V，与实际要求吻合。随即结束检修和调试，中波发射机运行稳定。

微机控制板是1 kW PDM 中波发射机的重要控制系统，若其运行期间存在电压波动，必将引发电路程序混乱及误报警、设备重启等异常。为此，必须定期测试确保继电器和+24 V 开关电源电压，保证其输出电压稳定。相关电路原理如图2 所示。

图2 相关电路原理

4 结束语

1 kW PDM 中波发射机采用新型固态放大器件取代效率低、能耗高的大功率电子管，PDM 脉冲宽度调制新电路的采用与电子管发射机相比，仪器运行效率提升65%左右，体积缩小，质量减轻，能耗降低，性能也更加稳定可靠。在运行过程中，对于1 kW PDM 中波发射器所出现的无法正常开机、功率增加故障、运行及重启故障、功放盒故障，采取针对性的检修及预防措施后，均能保证中波发射机恢复正常运行，同时能延长发射机使用寿命，节省设备运行成本投入。