淺談TH-576型真空電子管常見故障分析處理

【摘要】本文介紹了TSW2500型短波發(fā)射機(jī)中大型電子管的常見故障及日常維護(hù)要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】短波發(fā)射機(jī)真空四極電子管射頻放大器常見故障

TSW2500型短波發(fā)射機(jī)是目前世界上先進(jìn)的大功率短波發(fā)射機(jī)，該機(jī)射頻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單工作穩(wěn)定，射頻系統(tǒng)高末級只采用一只湯姆遜產(chǎn)的TH-576型四極真空電子管構(gòu)成功率放大器，該管工作于丙類過壓狀態(tài)，對高頻信號(hào)進(jìn)行功率放大。TH-576型電子管的板極采用超蒸發(fā)冷卻，增強(qiáng)了板極的散熱能力；柵極采用熱解石墨柵技術(shù)，石墨柵不易變形，熱膨脹系數(shù)??；電子管采用金屬陶瓷封裝技術(shù)，對于電子管真空度和工作頻率都起到了重要作用。

TH-576型電子管作為TSW2500型短波發(fā)射機(jī)射頻放大器的心臟，其工作電壓高、功率大、增益高、可靠性高，作為發(fā)射機(jī)不可或缺的關(guān)鍵器件直接影響發(fā)射機(jī)工作狀態(tài)。

一、電子管老化故障：

現(xiàn)象1：發(fā)射機(jī)在播音過程中頻繁由ON（加高壓）狀態(tài)掉至STBY（預(yù)加高壓），報(bào)警顯示為Ig1V2 above limit（高末柵流過流）、Ig2V2 above limit（高末簾柵流過流）、PSM output current above limit（PSM放大器輸出電流過流）。

現(xiàn)象2：發(fā)射機(jī)在播音過程中工作狀態(tài)不穩(wěn)定，功率正常情況下報(bào)警顯示Ig1V2 below limit（高末柵流低），激勵(lì)衰減值RFAT大大低于正常值，從發(fā)射機(jī)表值上觀察簾柵流、柵流均低于正常值，表現(xiàn)出推動(dòng)不足現(xiàn)象，增大激勵(lì)輸入、提高燈絲電壓或降功率后可維持工作。

分析：由于電子管長期滿負(fù)荷工作，陰極老化造成電子發(fā)射不足導(dǎo)致出現(xiàn)推動(dòng)不足現(xiàn)象發(fā)生。由于板極、簾柵極、柵極長期受到高速電子束轟擊，極易造成電極老化或釋放出有害氣體，導(dǎo)致過流頻繁報(bào)警：Ig1V2 above limit（高末柵流過流）、Ig2V2 above limit（高末簾柵流過流）、PSM output current above limit（PSM放大器輸出電流過流）。

處理：對于陰極電子發(fā)射不足可采用適當(dāng)升高燈絲電壓結(jié)決，否則更換新電子管。

二、柵陰碰極

現(xiàn)象：發(fā)射機(jī)在播音過程中由ON（加高壓）狀態(tài)掉至STBY（預(yù)加高壓），報(bào)警顯示為Iav2 above limit（高末板流過流），Transient Ig1V2 above limit（瞬態(tài)高末柵流過流），Vg1V2 below limit（高末柵偏壓低限），VfilV2 above limit（高末燈絲電壓越限）發(fā)射機(jī)關(guān)至OFF（關(guān)斷狀態(tài)），重新開機(jī)現(xiàn)象重復(fù)。

分析：當(dāng)Iav2 above limit， Transient Ig1V2 above limit，Vg1V2 below limit（Grid 1 V2 votage）同時(shí)出現(xiàn)，說明電子管柵極可能通地，導(dǎo)致偏壓丟失板極過流；filV2 above limit（Filament voltage V2）發(fā)射機(jī)關(guān)至OFF說明電子管燈絲阻抗升高，綜和分析有可判斷為電子管出現(xiàn)柵陰碰極或電子管管座出現(xiàn)柵陰之間擊穿短路。

處理：將發(fā)射機(jī)關(guān)至OFF狀態(tài)，斷開電子管柵極供電引線路，用萬用表或搖表測量檢查柵極和陰極之間電阻，如正常應(yīng)為斷開狀態(tài)，若呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)則需要吊起電子管再次測量以確定是電子管管座擊穿或電子管柵陰碰極。如測量管座擊穿，則應(yīng)清潔、打磨處理短路部位。如果檢查測量為電子管柵陰碰極則應(yīng)當(dāng)更換備份電子管。

三、金屬陶瓷放電

現(xiàn)象：發(fā)射機(jī)在播音過程中報(bào)警顯示：Ig1V2 above limit（高末柵流過流）、Ig2V2 above limit（高末簾柵流過流）、PSM output current above limit（PSM放大器輸出電流過流），同時(shí)報(bào)Arcing RF staage（射頻機(jī)箱打火），開門加高壓髙觀察，末電子管板極和簾柵極之間陶瓷爬電，可看到藍(lán)色電弧。

分析：由于電子管陶瓷環(huán)表面被污染導(dǎo)致板極和簾柵極之間耐壓值降低，由于陶瓷與簾柵環(huán)焊接部位焊料擴(kuò)散至陶瓷部分導(dǎo)致陶瓷耐壓降低，引起板極與簾柵極之間放電；另外由于發(fā)射機(jī)末級調(diào)諧回路中調(diào)諧元件異常導(dǎo)致放大器工作狀態(tài)異常，高末管板極出現(xiàn)異常高電壓導(dǎo)致放電。

處理：清潔電子管板極與簾柵環(huán)之間陶瓷環(huán)；檢查發(fā)髙射機(jī)末調(diào)諧回路各調(diào)諧元件調(diào)諧位置是否正常；如上述情況均正常則更換電子管。

四、漏氣、余氣

由于意外原因或機(jī)械碰撞導(dǎo)致電子管陶瓷開裂或管殼破裂均能導(dǎo)致電子管內(nèi)部進(jìn)入空氣，從而使得電子管內(nèi)部真空度下降各極間耐壓值降低，同時(shí)造成管內(nèi)各電極快速氧化損壞電子管，使得發(fā)射機(jī)工作中頻繁出現(xiàn)柵流過流、板流過流、簾柵過流，并且還能觀察到電子管內(nèi)部閃光。

綜上所述，可以看出廣大維護(hù)人員必須正確使用和精心維護(hù)電子管，采取有效措施和手段，延長電子管的使用壽命.首先要做好管殼的清潔工作，尤其是陶瓷部分不能用手直接接觸，如有臟污應(yīng)用無水酒精和干凈紗布清潔。對于各電極引出環(huán)表面有氧化物出現(xiàn)時(shí)應(yīng)用細(xì)砂布清潔，并敷涂專用油防止氧化。對于新接收電子管要通過用搖表搖絕緣檢查，在室溫情況下進(jìn)行冷打高壓去處管內(nèi)各電極間毛刺，通過老煉消除管內(nèi)殘余氣體提高電子管各極間耐壓性能，隨著使用時(shí)間的變化及時(shí)調(diào)整燈絲電壓。