SW100F短波發(fā)射機(jī)典型故障的分析和處理

徐馳

摘 要 本文簡(jiǎn)要介紹了SW100F短波發(fā)射機(jī)PSM功率開關(guān)管的控制原理，針對(duì)功率開關(guān)控制板過(guò)流故障和發(fā)射機(jī)高末級(jí)常見故障的原因和現(xiàn)象分別進(jìn)行論述;同時(shí)，對(duì)發(fā)射機(jī)真空器件的運(yùn)維進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞 廣播發(fā)射機(jī) 功率開關(guān) 真空器件

中圖分類號(hào)：TN934.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.05.012

SW100F Shortwave Transmitter Typical Fault Analysis and Processing

XU Chi

（State Press and Publication Administration of Radio Qiliuyi Tai， Yong'an， Fujian 366000）

Abstract This paper introduces the control principle SW100F shortwave transmitter power switch PSM were discussed for the power switch control panel overcurrent faults and high-end level transmitter common cause of the failure and phenomena; at the same time， the vacuum device transmitter operation and maintenance described.

Key words broadcast transmitter; power switch; vacuum devices

0 前言

SW100F短波發(fā)射機(jī)是PSM系列短波發(fā)射機(jī)的一個(gè)機(jī)型。隨著PSM技術(shù)的廣泛應(yīng)用，極大地提高了發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定性。然而，在發(fā)射機(jī)實(shí)際運(yùn)維中，PSM功率開關(guān)控制板相對(duì)于其他器件的損壞比較頻繁，發(fā)射機(jī)高末級(jí)故障較容易出現(xiàn)是一個(gè)事實(shí)。這些狀況對(duì)于發(fā)射機(jī)運(yùn)維者來(lái)說(shuō)，了解PSM功率開關(guān)控制板結(jié)構(gòu)、原理及各門限值;了解發(fā)射機(jī)高末級(jí)電路原理。既可快速對(duì)其中的元器件進(jìn)行檢測(cè)和更換，也可提高運(yùn)維者業(yè)務(wù)技能，達(dá)到快速排除故障。在此，筆者就工作中遇到的PSM功率開關(guān)板和發(fā)射機(jī)高末級(jí)常見故障進(jìn)行分析，對(duì)故障排查處理以及發(fā)射機(jī)真空器件的運(yùn)維進(jìn)行了論述。希望對(duì)此類故障的準(zhǔn)確定位和快速有效處理有所幫助。

1 SW100F短波發(fā)射機(jī)PSM開關(guān)管控制原理及典型故障分析

1.1 PSM開關(guān)管控制原理

SW100F短波發(fā)射機(jī)PSM開關(guān)管的控制信號(hào)是由如圖1所示電路引入它的門極。原理是當(dāng)某個(gè)PSM開關(guān)的合閘信號(hào)由電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)，從而通過(guò)光纜傳送到對(duì)應(yīng)的光電隔離管B4，B4受光導(dǎo)通輸出低電平引入D2/6、D2/5與12VB相連為高電平，兩者經(jīng)與非門輸出D2/4為1信號(hào)。這個(gè)1信號(hào)輸入到D2/13、D2/12在過(guò)載鎳絲不起作用時(shí)也是1信號(hào)，故兩者輸出D2/11為0信號(hào)。再經(jīng)過(guò)非門N9轉(zhuǎn)為1信號(hào)，即高電平，所以DC管門極得高電平觸發(fā)而導(dǎo)通。反之，當(dāng)上述PSM開關(guān)受拉閘信號(hào)控制時(shí)B4沒有光輸入，相應(yīng)DC管的門極輸入為低電平。

當(dāng)過(guò)載電流達(dá)到整定值時(shí)，鎳絲兩端的電壓降引入光電隔離管B3，從而使其二極管發(fā)光，并由所發(fā)之光促使它的三極管飽和導(dǎo)電。這樣B3的三極管集電極就由截止時(shí)的高電平轉(zhuǎn)為導(dǎo)電飽和時(shí)的低電平。這個(gè)低電平脈沖輸入到定時(shí)器D4/8，從而使D4/9輸出高電平。由圖1可知，此高電平經(jīng)三級(jí)非門轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖剑蚨箤?duì)應(yīng)的DC管拉開，防范了過(guò)載事故。

1.2 開關(guān)管過(guò)流故障快速排查分析

由開關(guān)控制板檢測(cè)器送一個(gè)過(guò)流信號(hào)到圖1中B3，從而引起開關(guān)管DC管關(guān)閉，檢測(cè)器發(fā)出警告聲，表明過(guò)流保護(hù)正常。因此，通過(guò)檢測(cè)器可以檢測(cè)出開關(guān)管過(guò)流保護(hù)是否存在故障，并且可以在加電過(guò)流的情況下利用萬(wàn)用表測(cè)出各個(gè)元器件的電平，通過(guò)這種方法，減少了檢修的復(fù)雜程度，在加電過(guò)流的情況下，利用萬(wàn)用表測(cè)試控制小板的各個(gè)元器件的電位值與表1進(jìn)行對(duì)比，就可以很簡(jiǎn)單的判斷出哪個(gè)元器件出了故障，并進(jìn)行更換。

表1 開關(guān)管門限表值

2 SW100F短波發(fā)射機(jī)高末故障分析和處理

2.1 故障原因：高末管柵陰碰極（或通地）

故障現(xiàn)象：燈絲升到正常以后，加偏壓，高末柵流反打，此時(shí)再加高壓則高末簾柵過(guò)荷。如果處于正在播音的情況下碰極，則其現(xiàn)象為掉高壓，高末簾柵過(guò)荷，高末柵流反打，柵壓極低，幾乎為零。

故障分析：發(fā)射機(jī)正常工作時(shí)，高末級(jí)工作在丙類弱過(guò)壓狀態(tài)，柵極加有直流負(fù)偏壓，當(dāng)柵陰碰極時(shí)，則柵極和陰極同電位，電流方向與原正常相反，同時(shí)形成大電流，又因簾柵級(jí)的保護(hù)電流先于陽(yáng)級(jí)進(jìn)行過(guò)荷保護(hù)，所以表現(xiàn)現(xiàn)象為高末柵流反打，高末簾柵過(guò)流引起保護(hù)，柵壓為零。

故障處理：在處理中應(yīng)注意區(qū)分是電子管碰極還是偏壓回路通地。首先斷開電子管的柵偏壓回路，加偏壓調(diào)試，如果故障現(xiàn)象依舊則是偏壓回路通地;如果故障現(xiàn)象消失則是電子管柵陰碰極。

電子管柵陰碰極需關(guān)機(jī)待風(fēng)水停后進(jìn)行換管。處理中應(yīng)對(duì)管座進(jìn)行檢查，防止因管座問(wèn)題引起的誤操作，簧片變形的應(yīng)矯正，彈性不住的應(yīng)換新環(huán)，在換完電子管后應(yīng)對(duì)管座上各電極進(jìn)行測(cè)量，謹(jǐn)防安裝過(guò)程的次生故障的發(fā)生。

此類故障的常見處理方法：（1）電子管碰極，則按換高末管的操作規(guī)程進(jìn)行操作。（2）電子管管座短路，則按換管座的操作規(guī)程進(jìn)行操作。（3）柵極回路有通地點(diǎn)，則找出通地點(diǎn)并使其斷開。

2.2 故障原因：高末輸出T網(wǎng)絡(luò)電容C22、C23、C24擊穿

故障現(xiàn)象：播音中發(fā)射機(jī)保護(hù)掉高壓。降功率后加高壓功率表仍無(wú)指示。分別對(duì)M3、M4、M5進(jìn)行手動(dòng)調(diào)諧，觀察V2陽(yáng)流表是否有反應(yīng)，雙指針功率表無(wú)指示，若無(wú)反應(yīng)這其對(duì)應(yīng)的電容擊穿，其中M3對(duì)應(yīng)C22，M4對(duì)應(yīng)C23，M5對(duì)應(yīng)C24.用點(diǎn)溫計(jì)對(duì)它們進(jìn)行測(cè)溫。按常規(guī)擊穿電容溫度過(guò)高。

故障分析：C22、C23、C24電容擊穿后，高末輸出回路處于失諧狀態(tài)，大電流直接通過(guò)電容到地，導(dǎo)致電容過(guò)熱，高末級(jí)無(wú)輸出功率。

故障處理：降功率后用分別用手動(dòng)調(diào)諧M3、M4和M5來(lái)區(qū)分擊穿電容位置或在發(fā)射機(jī)落高壓后用點(diǎn)溫計(jì)測(cè)量電容溫度。確定擊穿電容后，按照更換高末槽路電容的操作規(guī)程進(jìn)行操作。操作時(shí)務(wù)必注意電容的伺服位置是否在原對(duì)應(yīng)點(diǎn)上，堅(jiān)決防止伺服位置混亂。

2.3 故障原因：高末簾柵薄膜電容擊穿

故障現(xiàn)象：發(fā)射機(jī)出現(xiàn)高末簾柵流過(guò)流保護(hù)，掉高壓，高末柵流表出現(xiàn)瞬間突增。

故障分析：末級(jí)簾柵回路從簾柵電源輸出算起，包括以下器件：高頻線圈、簾柵泄放電阻、音頻調(diào)制電感、電壓和電流取樣、兩個(gè)穿心電容C18、C19;電感L7以及放點(diǎn)球、簾柵薄膜電容等。引起高末簾柵過(guò)流的原因很多，應(yīng)根據(jù)電路的特點(diǎn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)。當(dāng)電流取樣電阻R2和R3阻值變大時(shí)也會(huì)引起高末簾柵過(guò)流保護(hù)。為了避免出現(xiàn)異常高電壓打到簾柵薄膜電容上，必須使簾柵放電球充分發(fā)揮作用，可以根據(jù)季節(jié)的變化來(lái)調(diào)整放電球的距離。

故障處理：通過(guò)故障現(xiàn)象可以判斷為高末簾柵薄膜電容擊穿或高末簾柵電源回路中存在通地點(diǎn)現(xiàn)象。為了快速判斷通地點(diǎn)，可以拆開末級(jí)機(jī)箱中簾柵電源的引線，并注意引線的懸空，用搖表或三用表與簾柵對(duì)地進(jìn)行測(cè)量，若阻值正常則為電源回路中有通地點(diǎn)，否則為高末簾柵薄膜電容擊穿，確定是高末簾柵級(jí)有通地現(xiàn)象，則拆下電子管，對(duì)簾柵薄膜電容進(jìn)行更換。

2.4 故障原因：高末電子管燈絲斷開

故障現(xiàn)象：加燈絲后燈絲正常指示燈不亮，高末管無(wú)燈絲電流;高末管無(wú)亮度，不發(fā)熱。

故障分析：高末燈絲開路，燈絲變壓器次級(jí)是空載電壓加到管子的內(nèi)外環(huán)間，沒有形成電流回路，內(nèi)外環(huán)間有燈絲電壓而無(wú)燈絲電流。判斷時(shí)應(yīng)同時(shí)測(cè)量電流和電壓，如只測(cè)電壓正常，可認(rèn)定燈絲檢測(cè)回路故障，將延長(zhǎng)故障處理時(shí)間。

故障處理：關(guān)機(jī)待風(fēng)水停止后，按換高末管的操作規(guī)程進(jìn)行操作。

3 發(fā)射機(jī)真空器件的管理和使用

綜述以上故障可以看出，絕大部分都是電子管和電容的故障。在筆者工作的發(fā)射機(jī)房就2014年統(tǒng)計(jì)，處理了9次電子管故障和3次電容故障，占全部故障的52%。在除去真空器件本身的質(zhì)量問(wèn)題外，如何減少真空器件的損壞，則需要重視真空器件的日常維護(hù)和使用。

本機(jī)房采用的高末電子管為：京東方的FU2054C和成都旭光的FU616C，它們都是大功率金屬陶瓷四級(jí)管，采用的是網(wǎng)狀釷鎢陰極、鼠籠型柵極、同軸電極結(jié)構(gòu)，陽(yáng)極采用超蒸發(fā)冷卻方式，最高工作頻率150MHz，輸出功率可達(dá)100Kw。因此，如何保障真空器件的完好率是非常重要的。以下就真空器件的管理和維護(hù)談?wù)剛€(gè)人意見。

（1）真空器件運(yùn)管：在裝卸搬運(yùn)真空器件時(shí)需謹(jǐn)慎小心，盡量避免震動(dòng)、碰撞、傾斜、雨淋和腐蝕;存放的庫(kù)房的溫度保持在5～40℃，相對(duì)濕度不得高于80%。

（2）真空器件入庫(kù)：對(duì)新入庫(kù)的真空器件必須進(jìn)行認(rèn)真的查驗(yàn);仔細(xì)觀察其外表，看其表面是否存在氣泡、裂縫、沙點(diǎn)和機(jī)械損傷。同時(shí)使用歐姆表檢驗(yàn)燈絲是否通路，用2500V兆歐表檢查各級(jí)間絕緣電阻是否符合規(guī)定。除此以外還需要對(duì)真空器件進(jìn)行打壓檢驗(yàn)，測(cè)試其耐壓是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。打壓時(shí)需嚴(yán)格按照高壓試驗(yàn)操作卡片進(jìn)行，防止操作不當(dāng)造成損失。對(duì)于備用真空器件，需要每季都進(jìn)行打壓檢驗(yàn)，通過(guò)打壓使真空器件內(nèi)的氣體電離，提高真空器件的真空度和絕緣度，使其保持最好狀態(tài)。

（3）建立健全真空器件電子檔案：機(jī)房應(yīng)對(duì)每個(gè)真空器件建立檔案;這包括產(chǎn)品的合格證、質(zhì)量保證書以及真空器件的卡片，卡片包括器件型號(hào)、入庫(kù)時(shí)間、檢測(cè)記錄、測(cè)試人、責(zé)任人、上下機(jī)時(shí)間、使用時(shí)間等。通過(guò)建立檔案可更加方便、直觀地查看器件的試驗(yàn)參數(shù)、使用情況、上下機(jī)時(shí)間等。

（4）電子管的老練：對(duì)于新的電子管上機(jī)前必須經(jīng)過(guò)一系列試驗(yàn)性運(yùn)行既通常所指的（電子管老練）。老練的具體步驟是：電子管加燈絲電壓的30%運(yùn)行30分鐘;加燈絲電壓的60%運(yùn)行30分鐘;加全燈絲電壓運(yùn)行一小時(shí);發(fā)射機(jī)加全壓在載波狀態(tài)下運(yùn)行10～15分鐘;再加調(diào)試運(yùn)行5～10分鐘。通過(guò)老練可以使電子管的壽命大幅延長(zhǎng)。按制度備份的電子管和存放在機(jī)房庫(kù)房的電子管都必須經(jīng)過(guò)老練試驗(yàn)，才能保證備份和庫(kù)房的電子管在緊急情況下能夠萬(wàn)無(wú)一失地隨時(shí)啟用。

（5）真空器件的運(yùn)維：真空器件工作在高溫、高壓、高頻的環(huán)境中，極易吸附空氣中的粉塵、顆粒，這樣就會(huì)降低真空器件的耐壓程度，極間的阻值而造成器件的爬電、吱火，以至器件的損壞引發(fā)各類事故。因此需加強(qiáng)日常維護(hù)，檢修時(shí)對(duì)其進(jìn)行細(xì)心的擦拭，主要是對(duì)于面積較大的污物應(yīng)用稀釋肥皂水擦拭干凈，再用綢布沾酒精擦拭;對(duì)于個(gè)別污點(diǎn)，可先用橡皮擦輕擦去除，再用綢布沾酒精擦拭。

使用過(guò)程中，真空器件應(yīng)保證在良好和穩(wěn)定的工作狀態(tài)下運(yùn)行。如果長(zhǎng)時(shí)間處在失諧狀態(tài)下運(yùn)行，一是加速器件的老化;二是極易損壞器件。因此。務(wù)必保證發(fā)射機(jī)運(yùn)行在正調(diào)諧點(diǎn)。此外，發(fā)射機(jī)中和電容沒調(diào)好或某些元件損壞變值，引起自激震蕩，產(chǎn)生異常高壓，造成器件的閃絡(luò)、極間打火、電容打火或漏氣，也可導(dǎo)致真空器件的損壞。所以，機(jī)器若有打火時(shí)應(yīng)盡快查明原因，及時(shí)處理，使機(jī)器處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)，對(duì)于延長(zhǎng)真空器件的使用壽命是極為有利的。

4 結(jié)束語(yǔ)

發(fā)射機(jī)運(yùn)維是一門科學(xué)，需要維護(hù)工作者養(yǎng)成勤學(xué)、勤記、勤實(shí)踐，業(yè)精于勤的作風(fēng)。本文是筆者在廣播發(fā)射機(jī)運(yùn)行維護(hù)實(shí)踐中的一些體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)，由于水平有限存在不足在所難免，歡迎同行指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

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