DX600發(fā)射機風(fēng)冷系統(tǒng)原理及常見故障處理

王慶華 周 舟 陳世鵬

（作者單位：海峽之聲廣播電臺）

DX600發(fā)射機風(fēng)冷系統(tǒng)原理及常見故障處理

王慶華 周 舟 陳世鵬

（作者單位：海峽之聲廣播電臺）

摘 要：DX600發(fā)射機的冷卻系統(tǒng)由水冷和風(fēng)冷兩種方式組成，本文主要介紹了發(fā)射機風(fēng)冷系統(tǒng)原理和常見故障的處理。關(guān)鍵詞：DX發(fā)射機；冷卻系統(tǒng)；風(fēng)量檢測

海峽之聲廣播電臺現(xiàn)用的DX600發(fā)射機是由美國哈里斯公司生產(chǎn)的全固態(tài)數(shù)字化調(diào)制發(fā)射機，由三部200 kW功率單元（POWER BLOCK）并機組成，能工作于N及N-1模式，功率大、效率高、性能好，但現(xiàn)已運行10多年，部分元器件老化，尤其是近段時間以來PB機柜風(fēng)機故障不斷，給安全播出帶來了一定的考驗。值機員在檢修維護過程中積累了發(fā)射機風(fēng)冷系統(tǒng)的維護經(jīng)驗，掌握了常見故障的排除方法。

1 DX發(fā)射機風(fēng)冷系統(tǒng)的原理

目前，在大功率DX型發(fā)射機的設(shè)計中，每個功放單元中有兩級冷卻系統(tǒng)。這兩級包括：（1）通過射頻放大器和一個水冷散熱板之間的一個散熱塊直接對射頻放大器進行冷卻；（2）經(jīng)過一個閉環(huán)的循環(huán)風(fēng)吹到一個水冷式熱交換系統(tǒng)把其他元器件殘留的熱量帶走。利用這兩級冷卻系統(tǒng)，可以有效地將機器中的熱量從功放單元中帶走，并排放到室外。本文主要對第二種也就是風(fēng)冷卻方式的原理和常見故障進行討論。

PB機柜中的風(fēng)冷系統(tǒng)主要由3個3/4馬力和1個1/3馬力的風(fēng)機構(gòu)成。圖1是功放單元冷卻系統(tǒng)的循環(huán)風(fēng)和冷卻水流動通路。冷卻水進入功放單元然后又流經(jīng)散熱管線。對于電路中的那些散熱元件并不是由冷卻水直接冷卻的。它們是利用了散熱管線，由冷卻的循環(huán)風(fēng)以閉環(huán)通路通過機箱內(nèi)循環(huán)完成對其他元器件的冷卻。產(chǎn)生熱源的元器件有：合成器的銅管、輸出和匹配線圈；風(fēng)扇馬達(dá)和射頻放大器冷卻銅板的對流熱損耗。冷卻風(fēng)采用強制轉(zhuǎn)換方式帶走這些元器件的熱量；變熱的風(fēng)又直接通過機箱內(nèi)的風(fēng)水熱交換器；這個交換器又將熱風(fēng)進行冷卻。在功放單元工作期間，這種處理過程是連續(xù)不斷進行著的。

圖1　循環(huán)風(fēng)和冷卻水流動通路

2 PB風(fēng)冷系統(tǒng)常見故障

2.1 輸出匹配板風(fēng)機保險熔斷故障

2.1.1 故障現(xiàn)象

機器運行中，PB1突然自動降功率，LED板顯示“冷卻降功率故障”，輸出監(jiān)測板上DS1顯示風(fēng)流量故障。

2.1.2 故障處理

（1）發(fā)射機倒兩并機播出，斷開PB1低壓電源空氣開關(guān)，并用萬用表確認(rèn)無誤后拆下風(fēng)機保險F12、F13。

（2）用萬用表測新保險確認(rèn)完好后裝機。

（3）合PB低壓電源，開啟發(fā)射機確認(rèn)機器正常運行。

2.1.3 故障分析

每個PB機柜都有5個風(fēng)流量檢測位置，分別是調(diào)制編碼板A25、A26、A28、A30上的風(fēng)流動檢測器和輸出匹配柜中的風(fēng)量檢測板，它們檢測的原理是相同的。風(fēng)量檢測板主要由溫度傳感器U1、U2，發(fā)熱電阻R1和差分放大器U3組成。U1和U2的輸出電壓與攝氏溫度的線形關(guān)系可用下面公式表示，0℃時輸出為0 V，每升高1℃，輸出電壓增加10 mV，即V=10Mw/℃*T℃。U2用于檢測環(huán)境溫度，U2-2輸出的電壓值作為基準(zhǔn)參考，U1用于檢測R1的環(huán)境溫度，U1-2輸出的電壓值作為風(fēng)量冷卻情況。

如圖2所示，U1-2與U2-2經(jīng)過U3進行差分后的值經(jīng)J1-5輸出，從輸出檢測板J7-5進入圖3檢測電路，分兩路輸入到U3比較器5腳和7腳，與U3預(yù)設(shè)的降功率參考點4腳和冷卻錯誤參考點6腳進行比較。風(fēng)機正常運行時，TP5電壓值為0，U3輸出低電平；風(fēng)機故障時，TP5電壓值變高，當(dāng)U3-6>U3-5>U3-4時，U3-2輸出高電平，Q11和Q10導(dǎo)通，

DS1亮紅燈，J6-39送出低電平降功率信號去控制板進行降功率處理；當(dāng)U3-6

圖2　輸出匹配柜風(fēng)量檢測電路

圖3　輸出檢測板檢測電路

圖4　調(diào)制編碼板風(fēng)量/溫度故障檢測電路

此故障與PB機柜其它風(fēng)機保險故障類似，故在此不詳細(xì)介紹其他風(fēng)機保險故障處理。

2.2 調(diào)制編碼板風(fēng)量檢測電路故障

2.2.1 故障現(xiàn)象

加PB低壓電源時，PB1的LED顯示板顯示冷卻故障，調(diào)制編碼板2A30上DS7紅燈亮。

2.2.2 故障處理

用萬用表直流電壓檔分別對PB1 2A30上TP7、TP31、U41-2測試點，發(fā)現(xiàn)三個測試點電壓均偏高，判斷U41溫度傳感器出問題的可能性很大。更換該調(diào)制編碼板U41后試機正常。

2.2.3 故障分析

每塊調(diào)制編碼板上都有風(fēng)量/溫度故障檢測電路，其中左機柜左側(cè)調(diào)制編碼板1A29上J7-6和J7-8之間有跳線，檢測RF1#功放模塊溫度，其他機柜1A25、1A26、1A28、2A30調(diào)制編碼板在板上J7-5和J7-8之間有跳線分別對右機柜、中機柜、左機柜、擴展柜進行風(fēng)量檢測。調(diào)制編碼板上的風(fēng)流動檢測器由一個環(huán)境溫度傳感器、一個“加熱的”溫度傳感器和一個差分放大器組成。環(huán)境傳感器U40安裝在板子的下面，它的輸出接在差分放大器U38-2的“-”端，那個加熱的溫度傳感器U41以熱耦合方式連接在一個由彎架支撐的30?/20W的電阻R115旁邊。這兩個器件都案子底板下，散熱片的前方是機箱中的冷風(fēng)風(fēng)道。U41的輸出接到差分放大器U38-3的“+”輸入端。差分放大器U38-1z只放大這兩個輸入端信號的差值。功放單元接通狀態(tài)時，B+電壓就會對電阻R115加熱。加熱的傳感器的輸出電壓將隨著這個電阻的溫升而增加，因為風(fēng)流動通過這兩個元件，使電阻的溫升逐漸穩(wěn)定。功放單元中風(fēng)流動正常時，使U38-1的電壓達(dá)到穩(wěn)定。如果功放單元中風(fēng)流減弱，這個輸出電壓就會增高從而產(chǎn)生發(fā)射機降功率或關(guān)機信號。如圖4所示，正常開機狀態(tài)下電阻R115會持續(xù)產(chǎn)生熱量，U41溫度傳感器對其進行檢測，當(dāng)R115溫度正常時U41不會發(fā)出故障信號。PB加低壓電源而未開機，此時B+電源還不會啟動，不會給電阻R115加熱，U41不應(yīng)檢測到過熱情況，此故障是由于U41溫度傳感器故障而導(dǎo)致的誤檢測。

3 總結(jié)

風(fēng)冷系統(tǒng)是DX600發(fā)射機冷卻系統(tǒng)中重要的組成部分，由于整機聯(lián)鎖系統(tǒng)完善，風(fēng)量故障可導(dǎo)致PB降功率甚至脫機保護，值機人員掌握風(fēng)冷系統(tǒng)常見故障的排除方法，將大大縮短故障排查時間，進一步保障安全播出。