DX系列發(fā)射機功放板檢修實例及故障分析

孟慶堂

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DX系列發(fā)射機功放板檢修實例及故障分析

孟慶堂

摘 要：在日常維護中，DX系列發(fā)射機最常見的故障是功放板損壞。本文針對10kW/1026kHz發(fā)射機功放維修實例，介紹了造成功放板故障的幾種情況，著重分析了造成無規(guī)律隨機性功放板故障的原因及維修方法，供技術(shù)人員在維修實踐中參考借鑒。

關(guān)鍵詞：DX系列發(fā)射機；功放板；故障處理

1 功放板故障類型

功放板故障，一般指功放板上功放模塊MOSFET被擊穿，功放板上保險燒毀。主要有以下幾種情況：偶發(fā)性功放板損壞；在固定位置上連續(xù)出現(xiàn)燒功放；不同位置隨機的功放板連續(xù)損壞；大面積損壞功放板。一般情況下，如果在維護發(fā)射機時做到認真細致，那么，大面積的功放損壞較為少見。因雷電、激勵、輸出網(wǎng)絡(luò)或發(fā)射機供電等原因引發(fā)的故障，在實際工作中很少出現(xiàn)，在此不做分析。對于偶發(fā)性的功放板故障，一般來說，更換正常的備用功放板就能解決。1026kHz發(fā)射機在工作中，第一次有三塊功放板出現(xiàn)故障，在更換備用板后，發(fā)射機工作正常，但在第二天檢查中發(fā)現(xiàn)，在同一位置功放板又出現(xiàn)故障，經(jīng)過多次反復，在更換備用板后，有四、五塊功放板損壞。

2 偶發(fā)性功放板故障

偶發(fā)性故障，其原因一般有下面幾種：風雨雷電等造成輸出網(wǎng)絡(luò)短時期內(nèi)發(fā)生阻抗變化，使輸出故障檢測電路未起到應有的保護作用；主電源不穩(wěn)定或因繼電器工作時產(chǎn)生的脈沖干擾造成；發(fā)射機功放板處灰塵堆積在某處，或某些關(guān)鍵點的絕緣度下降，改變了電路導電特性；功放板本身的某些元器件性能下降。在解決1026kHz發(fā)射機功放板故障時，初期要檢查維護天調(diào)網(wǎng)絡(luò)及機房配電柜，同時，清理清掃功放板、功放板插槽及機器后面合成母板上的灰塵。

3 固定位置連續(xù)出現(xiàn)功放板故障

在檢修1026kHz發(fā)射機出現(xiàn)功放板故障的中期，發(fā)現(xiàn)在損壞的功放板中，有一兩塊功放板在同一位置上連續(xù)出現(xiàn)故障，下文簡單介紹其常見的故障原因及檢修方法。

3.1 射頻推動信號幅度和相位異常

在正常情況下，推動信號幅度應該是在23VP-P，低于20VP-P為欠激勵，高于25VP-P為過激勵，這都可能造成功放板故障。不僅要檢查推動信號的幅度（檢查正常），還要對射頻輸出電纜、輸入輸出插排等進行細致檢查。由于發(fā)射機長時間工作，熱脹冷縮、風機震動及灰塵堆積等原因，都會造成個別插芯接觸不良。

3.2 控制信號異常

在正常情況下，發(fā)射機編碼板對應功放板的控制信號輸出電壓為3～4V之間，在檢查時，可對比測量正常工作的功放板控制信號電壓，如有差異，應重點檢查編碼板上故障位置的反相器輸出到合成母板的插排插芯。在實際檢查中，并未發(fā)現(xiàn)有明顯變化，但因編碼板上的保險長時間工作，阻值稍大，因而對其予以更換。

3.3 功放板輸出變壓器故障

功放板位置的輸出變壓器及合成木板上對應的效率線圈，由于長時間工作，或有灰塵，會造成發(fā)熱發(fā)燙，有時更會有破裂或打火痕跡。此類故障發(fā)生時，要重點檢查該處。特別是輸出變壓器顏色變黃，則必須更換。

3.4 功放板插座接觸不良

對工作年限較長的發(fā)射機來說，因功放板插座接觸不良而造成功放板故障的案例很常見。河南省鶴壁第二中波轉(zhuǎn)播臺在初期檢修時，本著由簡入繁的原則，就做過此類處理，起到了一定的作用。

4 隨機性功放板連續(xù)損壞

在維修1026kHz發(fā)射機功放板故障的后期，發(fā)現(xiàn)發(fā)射機除了在同一位置功放板出現(xiàn)故障外，在其他位置，功放板也會發(fā)生損壞，這種故障的成因就相對復雜。要解決此類問題，要求技術(shù)人員全面掌握檢修技術(shù)及知識，對發(fā)射機進行全面檢查。

4.1 B-電源故障

B-電源故障在引起功放板故障占有的比例較大，而且，當B-電源故障保護電路未起作用時，甚至可能引發(fā)大面積功放板故障。在1026kHz發(fā)射機的維護過程中，UC3834就出現(xiàn)過損壞?？赏ㄟ^電源調(diào)整及電源輸出故障保護處理此類故障，其工作原理為：當輸出電壓過高時，UC3834的內(nèi)部輸出控制電壓（16腳）為高電平，使V2導通，輸出電壓通過R7～R10，并聯(lián)后接在V2上，此時V2導通，相當于接地，在輸出對地之間，相當于接了一個0.25Ω的電阻，從而進行輸出電壓降壓保護。

B-電源用于對功放的開關(guān)時間進行補償，對發(fā)射機調(diào)制部分的正常工作與否，起著至關(guān)重要的作用，若調(diào)制B-電源設(shè)置不當，就有可能造成隨機性功放板損壞，因此，在檢修和維護發(fā)射機時，應當對B-電源給予高度重視。

4.2 過電壓故障

MOSFET元件是電壓敏感元件，當工作電源電壓異常時，功放管會因為過電壓而擊穿。產(chǎn)生過電壓的原因非常之多，常見的有雷電進入，故障點打火，元器件的老化，因長時間工作造成其耐壓系數(shù)降低，外電電壓不穩(wěn)定及開關(guān)機啟動次數(shù)過多等。固態(tài)發(fā)射機的合成變壓器是串聯(lián)而成，因此，合成變壓器一旦打火，就可能直接燒壞打火處附近的功放板及插排，嚴重的會燒毀功率合成母板。造成合成變壓器打火的重要原因之一就是灰塵的堆積。因此，在日常工作中，要保持發(fā)射機房及發(fā)射機內(nèi)部的清潔，在檢修維護發(fā)射機時，要及時清理清掃發(fā)射機及合成母板。

4.3 +5V電源異常

發(fā)射機調(diào)制編碼板是由+5V電源供電，其故障檢測點與B-電源在直流穩(wěn)壓板上。由于負載較重，+5V電源從直流穩(wěn)壓板到調(diào)制編碼板，要經(jīng)過接插排線、插座、保險絲等器件。當發(fā)射機工作到一定年限后，由于接插件之間、保險絲座在空氣中氧化、生銹，會造成接觸不良，這樣在其上面會產(chǎn)生較大的壓降，造成編碼板上的反相器工作電壓無法達到5V，反相器輸出電壓相應降低，當反相器輸出到功放板的開關(guān)控制管上的電壓低于3V時，會導致功放管（場效應管）的不能正常開通或閉合，久而久之，就會造成功放板故障。

由于+5V的工作狀態(tài)是負載功率大，流經(jīng)各個傳輸器上的壓降相應也會大，所以，在檢修維護時，應順著+5V電源供電路徑進行檢測，重點檢測各個傳輸器件上的電壓降，其中，更要檢測各接插件的接觸狀況，編碼板上的保險絲F1如果出現(xiàn)0.1V以上的壓降或嚴重發(fā)熱現(xiàn)象，一定要及時處理，特別是在更換保險時，有必要連保險絲座一并更換。

從以往的維護經(jīng)驗來看，B-電源異常會造成經(jīng)常工作的低序號位置上的功放板故障；+5V電源異常，損壞功放板的幾率會增大。

4.4 發(fā)射機散熱不良

發(fā)射機散熱風機氣流不足，會造成發(fā)射機，特別是功放部分溫度過高，假如風節(jié)點或發(fā)射機熱敏繼電器失效，可導致功放因過熱而損壞。當機房溫度過高，而機房冷卻設(shè)備未開或制冷效果不好，風道堵塞，機器后門未關(guān)嚴導致風量減小，又或者風口灰塵多等原因，都可能導致發(fā)射機通風散熱不良而燒壞功放版。

4.5 激勵異常

單路激勵異?？蓪е鹿潭ㄎ恢蒙系墓Ψ虐鍝p壞，但是，當激勵的公共部分有故障時，則可造成隨機性功放板故障。當場效應管工作在開關(guān)狀態(tài)時，效率最高，其輸出的電壓也最高，為了保證其穩(wěn)定地工作，就需要提供相對穩(wěn)定的激勵電壓。以河南省鶴壁第二中波轉(zhuǎn)播臺發(fā)射機所用的IRF350管為例，激勵電壓應在20～25VP-P之間，最佳工作電壓為21～23VP-P之間，低于20VP-P為欠激勵，高于25VP-P為過激勵。欠激勵會造成場效應管飽和深度不夠，使激勵輸出波形（方波）前后沿變差，嚴重時會使功放管在放大區(qū)工作時間過長，增加管耗，導致功放管受損或燒壞；過激勵則會導致功放管柵極與源極之間擊穿。

10kW發(fā)射機的激勵部分，由外激和內(nèi)激一主一備兩個，由于是同步廣播，該發(fā)射機一直使用外激。在1026kHz發(fā)射機功放板故障的檢修后期，當檢查到外激輸出時，發(fā)現(xiàn)提供外激的設(shè)備雖未損壞，但外激輸出不穩(wěn)定，輸出幅度較低，發(fā)射機工作欠激勵，導致功放板故障。當發(fā)射機由外激改為內(nèi)激后，發(fā)射機正常工作。隨后，更換了從外激到發(fā)射機的激勵輸出線路，發(fā)射機用外激正常工作。

1026kHz發(fā)射機在維護過程中，天調(diào)輸出網(wǎng)絡(luò)偶發(fā)電容燒毀的案例，也導致了發(fā)射機功放板故障。這是因為假如干擾自天線進入，會竄入功放模塊的輸入端，干擾信號會破壞柵極激勵電壓的波形，造成激勵異常，從而使功放管受損。

作者單位：（河南省鶴壁第二中波轉(zhuǎn)播臺）