DX型中波發(fā)射機(jī)PB200單元模擬輸入板電源軟故障處理實(shí)例

【摘 要】DX型中波發(fā)射機(jī)是一種全固態(tài)數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)，對(duì)大功率DX型中波發(fā)射機(jī)來(lái)講，最小單元為PB200（DX-200），具有體積小、效率高、指標(biāo)好等諸多優(yōu)點(diǎn)，發(fā)射機(jī)由成千上萬(wàn)只器件組成，控制線路比較復(fù)雜，出現(xiàn)故障幾率較高，維護(hù)先進(jìn)的發(fā)射機(jī)設(shè)備需要多方面的專業(yè)知識(shí)，熟練和正確地使用儀器不但能正確的測(cè)試發(fā)射機(jī)的運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患，同時(shí)在處理故障和異態(tài)時(shí)，能準(zhǔn)確找到故障根源，及時(shí)處理故障。本文主要介紹數(shù)字示波器和波形觀測(cè)法，并結(jié)合處理某臺(tái)DX中波發(fā)射機(jī)PB200單元模擬輸入板電源軟故障進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵詞】DX型中波發(fā)射機(jī) 示波器 波形觀測(cè)法 軟故障 接觸不良

1 示波器簡(jiǎn)介

示波器是一種測(cè)量?jī)x器，在電子設(shè)備生產(chǎn)和維護(hù)領(lǐng)域，得到了極為廣泛的應(yīng)用，它是一種圖形顯示設(shè)備，描述電信號(hào)的波形曲線。這一簡(jiǎn)單的波形能夠說(shuō)明信號(hào)的許多特性：信號(hào)的時(shí)間和電壓值，振蕩信號(hào)的頻率，脈沖信號(hào)的脈寬、上升沿、下降沿等參數(shù)，信號(hào)的直流成份和交流成份，信號(hào)的噪聲值和噪聲隨時(shí)間變化的情況，以及比較多個(gè)信號(hào)波形情況。示波器的種類很多，按照對(duì)被測(cè)信號(hào)處理方式來(lái)說(shuō)，主要分為模擬示波器和數(shù)字示波器兩種。

模擬示波器提供眼見(jiàn)為實(shí)的波形，在規(guī)定的帶寬和電壓要求內(nèi)，可放心進(jìn)行測(cè)試。優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，垂直分辨率高，數(shù)據(jù)更新快，實(shí)時(shí)帶寬和實(shí)時(shí)顯示。數(shù)字示波器優(yōu)點(diǎn)是充分利用記憶、存儲(chǔ)和處理，以及多種觸發(fā)和預(yù)前觸發(fā)功能，將捕捉到的波形通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換數(shù)字化處理，再存入數(shù)字儲(chǔ)存器中。讀出時(shí)，將存入的數(shù)字化波形信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換，還原成捕捉到的波形，然后在熒光屏上顯示出來(lái)。它采用大規(guī)模集成電路和微處理器，在微處理器的統(tǒng)一指揮下工作，具有自動(dòng)化程度高、功能強(qiáng)等特點(diǎn)。

2 波形觀測(cè)法

常用發(fā)射機(jī)故障處理，技術(shù)人員一般都采用萬(wàn)用表測(cè)量元器件的電壓，也就是電壓測(cè)量法，只能檢測(cè)電路的靜態(tài)，對(duì)于電路變化的動(dòng)態(tài)則無(wú)法確定。而波形觀測(cè)法是用示波器觀察電路中各測(cè)試點(diǎn)波形的形狀、幅度、周期等，來(lái)判斷元器件是否損壞變質(zhì)或其它原因引起故障的方法，能檢查電路的動(dòng)態(tài)功能是否正常，所以檢測(cè)結(jié)果更為準(zhǔn)確、可靠。下面介紹使用示波器注意事項(xiàng)和方法要領(lǐng)。

2.1 注意事項(xiàng)

（1）注意示波器輸入阻抗對(duì)被測(cè)電路的影響，必要時(shí)應(yīng)使用10︰1固定衰減探頭進(jìn)行檢測(cè)。（2）注意被測(cè)電路中電壓對(duì)示波器輸入端器件的影響。設(shè)Ud為直流電壓，Ua為信號(hào)電壓值，Umax為示波器可測(cè)量的最大輸入電壓，則Umax≥Ua+Ud。波形觀測(cè)法是一種觀察波形是否與正常工作時(shí)相符的檢測(cè)方法，所以有正常運(yùn)行時(shí)的有關(guān)電路測(cè)試點(diǎn)波形資料，就顯得十分重要了。

2.2 方法要領(lǐng)

用示波器觀測(cè)有疑問(wèn)電路的輸入和輸出信號(hào)波形，如果有輸入信號(hào)而無(wú)輸出信號(hào)，或輸出信號(hào)波形太差，則問(wèn)題存在于被測(cè)電路中。數(shù)字示波器優(yōu)點(diǎn)：發(fā)射機(jī)軟故障即故障現(xiàn)象時(shí)有時(shí)無(wú)，一時(shí)難以發(fā)現(xiàn)規(guī)律的故障，通常是一閃即逝的信號(hào)，用模擬示波器無(wú)法完成捕捉，因?yàn)槿搜鄹緹o(wú)法觀察到故障出現(xiàn)時(shí)的波形變化。但使用數(shù)字示波器的儲(chǔ)存功能可以進(jìn)行有效捕捉。技術(shù)人員可以對(duì)用數(shù)字示波器捕捉到的故障信號(hào)波形逐步分析后，再進(jìn)行下一步的捕捉，逐步縮小故障范圍，最終確定故障根源，并予以正確處理。

3 模擬輸入板電源軟故障處理實(shí)例

3.1 故障現(xiàn)象

某臺(tái)DX-400發(fā)射機(jī)并機(jī)400kW播出時(shí)，PB1單元LED板顯示模擬輸入板電源故障，射頻封鎖一次，機(jī)器自動(dòng)恢復(fù)正常。此故障有時(shí)一天能出1～3次。

3.2 故障查找和分析

故障發(fā)生后，打開(kāi)中機(jī)柜柜門，查看模擬輸入板電源指示正常，用萬(wàn)用表測(cè)各直流電壓無(wú)異常。初步斷定可能線路有干擾或某些器件性能不好，或者供電線路有接觸不良等情況。對(duì)軟故障查找要有耐心；因?yàn)槌霈F(xiàn)次數(shù)比較頻繁，查找相對(duì)比較容易，因正處于播出中，不能對(duì)有關(guān)插接件進(jìn)行按壓來(lái)查找此故障。圖1所示模擬輸入板供電線路走向及電源故障檢測(cè)控制通路。

從控制板送到模擬輸入板的+18V、+8V和-18V直流電源通過(guò)各自的2A保險(xiǎn)，經(jīng)過(guò)U24、U22和U23穩(wěn)壓器，分別被穩(wěn)壓成+15V、+5V和-15V。每只穩(wěn)壓器輸出都接有一只電源指示燈，穩(wěn)壓器工作正常時(shí)，亮綠色。為能夠監(jiān)測(cè)各穩(wěn)壓器工作情況，+18V電源和+8V電源分別通過(guò)兩只二極管或在一起送到U29穩(wěn)壓器輸入端，輸出+5VB電源。+5VB電源經(jīng)過(guò)一串電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)作為比較器U15的反相或同相輸入端的基準(zhǔn)電壓，而每個(gè)電源的分壓都連接相應(yīng)的U15輸入端。當(dāng)三個(gè)電源輸出正常時(shí)，即U15同相輸入端比反相輸入端電壓高時(shí)，輸出端為+5V，這個(gè)電壓加到U15-10反相輸入端，U15-11同相輸入端接+5VB電源分壓的+2.5V，此時(shí)U15-13輸出端為0V，Q2（NPN）截止，J2-7為+5V（高電平）。當(dāng)其中有一個(gè)穩(wěn)壓器壞或者輸出降得很低，相應(yīng)的比較器輸出端為低電平，電源故障指示燈DS4亮紅色，使U15-13輸出端為高電平，Q2飽和導(dǎo)通，J2-7為低電平，送到控制器板J1-7上，通過(guò)U25鎖存器鎖存，一路送到U19故障門1（PAL塊）塊，輸出RF封鎖信號(hào)將所有大臺(tái)階和二進(jìn)制射頻放大器關(guān)斷；另一路送到二極管板，顯示模擬輸入板電源故障。為徹底找出產(chǎn)生軟故障的根源，技術(shù)人員使用HP54600B型數(shù)字示波器進(jìn)行查找，此示波器為雙通道示波器，可同時(shí)觀測(cè)兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)，因?yàn)橐鸸收系脑虮容^多，測(cè)試點(diǎn)也多，受到只有一臺(tái)數(shù)字示波器的限制，不能對(duì)各測(cè)試點(diǎn)同時(shí)觀測(cè)，只能分步驟從后向前進(jìn)行觀測(cè)查找。

查找分析步驟如下：

（1）首先要確定是控制板還是模擬輸入板引起的故障，將示波器CH1探頭接R154下端（U15-13），CH2探頭接TP42，選用合適的垂直幅度擋位和時(shí)間擋位，按電壓測(cè)量鍵，再按示波器顯示有效值下方的軟鍵，分別選擇CH1和CH2的有效值，按自動(dòng)儲(chǔ)存功能鍵，所有存儲(chǔ)的波形都以半亮度顯示在屏幕上，最近一次出現(xiàn)的波形則以全亮度顯示在屏幕上。當(dāng)PB1模擬輸入板電源故障再次出現(xiàn)時(shí)，示波器把故障跳變信號(hào)軌跡儲(chǔ)存，圖像如圖2A所示，在0.00S時(shí)，R154下端電壓波形上跳變，TP42測(cè)試點(diǎn)的電壓波形出現(xiàn)下跳變，即U15-13瞬間為高電平，Q2飽和導(dǎo)通，產(chǎn)生模擬輸入板電源故障低電平信號(hào)送到控制板上，由此可以排除控制板出現(xiàn)故障的可能。

（2）繼續(xù)向前查找故障，將示波器CH1探頭接TP20（-15V），CH2探頭接TP21（+15V），選用合適的垂直幅度擋位和時(shí)間擋位，在儲(chǔ)存欄中按清除按鍵，清除原儲(chǔ)存波形，繼續(xù)儲(chǔ)存當(dāng)前信號(hào)波形。當(dāng)PB1模擬輸入板電源故障再次出現(xiàn)時(shí)，示波器把故障跳變信號(hào)軌跡儲(chǔ)存，圖像如圖2B所示，TP21測(cè)試點(diǎn)的電壓波形出現(xiàn)斜坡下降的軌跡，使用示波器游標(biāo)功能，測(cè)得故障波形最低點(diǎn)距地為+13.28V，由此初步排除比較器U15和高頻旁路電容以及-15V電源出現(xiàn)故障的可能，故障與+15V電源有關(guān)。

（3）繼續(xù)向前查找故障，將示波器CH1探頭接TP18（+8V），CH2探頭接TP29（+18V），按清除按鍵，清除原儲(chǔ)存波形，繼續(xù)儲(chǔ)存當(dāng)前信號(hào)波形。在巡機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)示波器波形有變化，圖像如圖2C所示，TP29測(cè)試點(diǎn)的電壓波形出現(xiàn)兩次斜坡下降的軌跡，使用示波器游標(biāo)功能，測(cè)得故障波形最低點(diǎn)距地為+15.16V，因送到U24穩(wěn)壓器的電壓不算太低，所以沒(méi)有引起模擬輸入板電源故障，但由此初步排除+8V電源出現(xiàn)故障的可能。

（4）繼續(xù)向前查找故障，將示波器CH1探頭接到TP29（+18V），CH2探頭接控制板TP24（+18V），把CH2的參考接地位置移到屏幕下方，為了方便觀測(cè)，按清除按鍵，清除原儲(chǔ)存波形，繼續(xù)儲(chǔ)存當(dāng)前信號(hào)波形，當(dāng)PB1模擬輸入板電源故障再次出現(xiàn)時(shí)，示波器把故障信號(hào)軌跡儲(chǔ)存，圖像如圖2D所示，TP24測(cè)試點(diǎn)電壓波形在有上揚(yáng)趨勢(shì)，使用示波器游標(biāo)功能，測(cè)得故障波形最低點(diǎn)距地為+16.88V，TP29測(cè)試點(diǎn)電壓波形同圖2C中CH2所示一樣斜坡下降，測(cè)得故障波形最低點(diǎn)距地為+14.38V；這兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)前后波形應(yīng)該是一樣變化，但是我們所觀察到的波形信號(hào)卻不一致，而且故障點(diǎn)電壓幅度相差2.5V，由此故障范圍縮小到兩測(cè)試點(diǎn)之間。兩測(cè)試點(diǎn)間部件由F3（2A）保險(xiǎn)和兩板間P10-1到P4-1電源帶狀電纜導(dǎo)線組成。

3.3 故障處理

利用周二停機(jī)檢修時(shí)間，斷機(jī)器高、低壓供電后，查看模擬輸入板F3保險(xiǎn)接觸正常，用HP多用表電橋擋測(cè)量P10-1到P4-1電源供電線路阻值，并用手分別觸動(dòng)帶狀電纜P4和P10插頭，發(fā)現(xiàn)觸動(dòng)P10插頭時(shí)，阻值有明顯變化，拔下P10插頭，對(duì)J10-1的插針表面進(jìn)行鍍錫處理，使插頭與插座接觸良好，測(cè)其接觸阻值為26mΩ。在以后的播出中，PB1再也未出現(xiàn)模擬輸入板電源故障。

4 結(jié)語(yǔ)

維護(hù)DX型中波發(fā)射機(jī)需要特別注意：因?yàn)榘l(fā)射機(jī)體積小，有些電路板和器件是安裝在門的內(nèi)側(cè)的，值機(jī)人員盡量在播出中減少開(kāi)門次數(shù)，即只有在檢修和處理與其相關(guān)故障時(shí)才可開(kāi)門，這樣安裝在門上電路板的連接帶狀電纜插頭產(chǎn)生接觸不良和內(nèi)部電源線或控制線折斷的情況將大大減少。波形觀測(cè)法的使用要求是對(duì)發(fā)射機(jī)各部分線路以及工作原理要十分熟悉，并能正確熟練使用數(shù)字示波器的各項(xiàng)功能，這樣通過(guò)波形觀測(cè)法對(duì)一些軟故障的查找和分析，將變得更加科學(xué)和有效，并且能大大節(jié)省故障處理時(shí)間。希望本文能給同行們帶來(lái)一些幫助。

作者簡(jiǎn)介：于春洪（1966—），女，北京人，本科，北京師范學(xué)院（現(xiàn)為首都師范大學(xué)），高級(jí)工程師，研究方向：無(wú)線電臺(tái)管理局教育培訓(xùn)。