全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)開(kāi)關(guān)電源維修實(shí)例

張 鵬，曾祥鑫

(荊州電視臺(tái)，湖北 荊州 434007)

1 故障現(xiàn)象

荊州電視臺(tái)使用的北廣全固態(tài)發(fā)射機(jī)中采用的航星SPS2300VV型開(kāi)關(guān)電源為單獨(dú)供電，8塊開(kāi)關(guān)電源分別為8個(gè)750 W功放模塊提供+32 V和+25 V電源電壓。經(jīng)檢測(cè)，其中1塊電源無(wú)法為750 W功放模塊提供正常的電壓輸出，監(jiān)測(cè)面板上顯示電壓為0 V。

2 故障分析

由于沒(méi)有相關(guān)圖紙資料，經(jīng)過(guò)摸索，大致判斷該電源主要由3組開(kāi)關(guān)電源模塊組成。其工作原理如下:1)由變壓器將380 V輸入變成32 V左右的交流輸出，經(jīng)L4960開(kāi)關(guān)模塊，產(chǎn)生+18 V直流輸出，提供+32 V開(kāi)關(guān)電源的電路工作電壓;2)直接用三相交流380 V作為輸入電壓，產(chǎn)生+32 V直流輸出的開(kāi)關(guān)電源;3)用+32 V直流電壓作為電路工作電壓，用220 V交流作為輸入電壓，產(chǎn)生+25 V直流輸出電壓。其中+32 V和+25 V電壓經(jīng)過(guò)接口插座輸出至功放模塊。工作原理如圖1所示。

圖1 SPS2300VV型開(kāi)關(guān)電源工作原理圖

根據(jù)近些年積累的維護(hù)和維修全固態(tài)發(fā)射機(jī)電源的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于沒(méi)有電壓輸出的故障，一般初步檢測(cè)電路板上有無(wú)明顯的被燒毀的元件以及接觸不良的情況，再通過(guò)在線(xiàn)測(cè)量各元件的電阻值，對(duì)可疑的元件要進(jìn)行拆離后進(jìn)一步測(cè)量，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。排除電路中電阻電容等基礎(chǔ)元件的損壞可能后，再檢查市電及變壓器輸出的交流32 V電壓也正常，整流輸出端+34 V電壓也正常，但是通過(guò)萬(wàn)用表檢測(cè)+18 V輸出開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓沒(méi)有，因此判斷故障可能來(lái)自L(fǎng)4960穩(wěn)壓模塊。

3 開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)壓芯片L4960原理

L4960是ST半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的單片集成開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)壓器，采用SIP-7封裝，引腳圖如圖2所示。其中管腳1和管腳7分別為電壓輸入和輸出端;管腳2外接取樣電路，為反饋輸入端，其中圖3為固定輸出5.1 V時(shí)的情況;管腳3為頻率補(bǔ)償，外接串聯(lián)RC電路，以改善芯片內(nèi)部誤差放大器的頻率響應(yīng);管腳4為接地端;管腳5為振蕩器引出腳，外接并聯(lián)RC電路，確定開(kāi)關(guān)頻率;管腳6為軟啟動(dòng)，外接軟啟動(dòng)電容，主要用來(lái)定義軟啟動(dòng)的時(shí)間常數(shù)和決定短路時(shí)的輸出電流均值。

圖2 L4960引腳圖

其輸入電壓為9～46 V，有較寬的輸入電壓范圍，輸出電壓可調(diào)范圍為5～40 V，最大可輸出2.5 A電流。該芯片具有可靠的工作性能、較高的工作效率和較強(qiáng)的輸出電流驅(qū)動(dòng)能力，并且具有完善的保護(hù)功能，包括軟啟動(dòng)、過(guò)流保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)等。L4960內(nèi)部原理圖如圖3所示。

4 基于L4960的開(kāi)關(guān)電源典型應(yīng)用電路

通過(guò)查閱L4960芯片官方資料，結(jié)合對(duì)SPS2300VV型開(kāi)關(guān)電源實(shí)際電路中的分析，繪出典型的L4960開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用電路圖，見(jiàn)圖4所示。

輸出電壓Vo取決于Rk和R3的分壓比，可通過(guò)下面的公式來(lái)計(jì)算Vo值

式中:R3一般取4.7 kΩ。通過(guò)調(diào)節(jié)電位器Rk的值，可以調(diào)節(jié)輸出電壓Vo=5～40 V。在此次維修案例中，北廣發(fā)射機(jī)所使用的航星SPS2300VV開(kāi)關(guān)電源中L4960實(shí)現(xiàn)的就是將整流濾波輸出的+34 V電壓變?yōu)?18 V輸出，以提供下一級(jí)+32 V輸出開(kāi)關(guān)電源的工作電壓。經(jīng)檢測(cè)L4960管腳1的輸入端+34 V電壓正常，而管腳7輸出端為0 V。更換新的L4960后，+18 V輸出電壓正常，同時(shí)，檢測(cè)面板上+32 V和+25 V電壓指示燈恢復(fù)正常。

5 小結(jié)

發(fā)射機(jī)開(kāi)關(guān)電源一般工作在大功率、大電流的狀態(tài)下，尤其是在一些環(huán)境惡劣的發(fā)射臺(tái)，受工作溫度高和運(yùn)行環(huán)境差的影響，很容易發(fā)生故障。并且，隨著全固態(tài)發(fā)射機(jī)使用程度上的普及，不難發(fā)現(xiàn)，開(kāi)關(guān)電源的故障率占發(fā)射機(jī)總故障率的比例相對(duì)較高［1-3］。分析本次L4960損壞的原因很有可能是因?yàn)殡娫摧斎腚妷哼^(guò)高或芯片工作溫度過(guò)高芯片自我保護(hù)導(dǎo)致，因此，對(duì)于日常發(fā)射機(jī)功放和電源工作環(huán)境的監(jiān)測(cè)，以及定期開(kāi)展清潔維護(hù)工作都是非常必要的。

［1］吳義靈，楊寶珊.電視發(fā)射機(jī)開(kāi)關(guān)電源的原理與維修［J］.中國(guó)有線(xiàn)電視，2010，(9):1104-1109.

［2］孔澤明，孔際明.開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)壓器——L4960的原理及應(yīng)用［J］.甘肅科學(xué)學(xué)報(bào)，1997(4):82-84.

［3］徐法義.全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)開(kāi)關(guān)電源的維修方法［J］.電視技術(shù)，2008，32(7):82-83.