DCM廣播發(fā)射機高功率開機保護(hù)故障判斷和檢修

盧云高

（作者單位：個舊654臺）

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DCM廣播發(fā)射機高功率開機保護(hù)故障判斷和檢修

盧云高

（作者單位：個舊654臺）

摘 要：本文介紹了DCM10kW數(shù)字循環(huán)調(diào)制中波發(fā)射機駐波比檢測電路工作原理，結(jié)合個舊654臺設(shè)備出現(xiàn)的故障實例，分析了故障產(chǎn)生的原因及處理方法，以供同行參考。

關(guān)鍵詞：DCM中波發(fā)射機；駐波比；故障檢修

射頻輸出監(jiān)測板是監(jiān)測發(fā)射機射頻通道輸出的一塊綜合型檢測控制模塊，是確保發(fā)射機高效安全運行的重要保障，也是監(jiān)視功率傳輸?shù)年P(guān)鍵。輸出監(jiān)測板對發(fā)射機的輸出功率、傳輸狀況提供可靠的信息，最終由控制電路執(zhí)行操作。

1 天線電壓駐波比檢測電路工作原理

DCM10kW數(shù)字循環(huán)調(diào)制中波廣播發(fā)射機輸出監(jiān)測板主要由入射、反射功率，VSW關(guān)斷保護(hù)和射頻輸出監(jiān)測取樣電平3個部分組成，駐波比監(jiān)測電路是監(jiān)測板的基本電路。簡化原理見圖1。

圖1　駐波比檢測電路原理圖

圖1中，C3、C4與C15組成射頻電壓取樣。C3、C4電容分壓的高頻電壓取自輸出網(wǎng)絡(luò)，C15電壓幅度調(diào)整；撥碼開關(guān)S8（A、B、C、D）與C13并聯(lián)諧振于工作頻率，起隔離調(diào)整的作用。A、B、C、D粗調(diào)，C13細(xì)調(diào)；T1高頻電流變壓器（電流拾?。?，高頻電流取自輸出網(wǎng)絡(luò)；S2天線電壓駐波比和帶通濾波器駐波比檢測開關(guān)。S2置于“校準(zhǔn)”位置可使相應(yīng)比較器的反向輸入第④端有約+5V的電壓，模擬電壓駐波比故障信號，以檢驗判斷電路工作是否正常；S4（C與L4）并聯(lián)諧振于工作頻率，L4相位調(diào)整；D7、D8全波整流二極管，相位檢測變換與調(diào)試。R7控制比較器反向輸入端直流電壓的大小，R7阻值增大，直流電壓的衰耗增大能降低高音頻調(diào)制時，邊帶功率出現(xiàn)的駐波比故障；P1、P2示波器探頭監(jiān)測孔，分別監(jiān)測幅度和相位調(diào)整。

發(fā)射機正常工作時，負(fù)載為50Ω純阻抗（即50Ω+j0），電壓/電流=負(fù)載阻坑。同時，應(yīng)將射頻電壓和電流的取樣電平調(diào)平衡，讓兩者幅度相等相位相同。工作時，S2置于“正?！蔽恢茫@時變壓器T2和T3初級線圈沒有電流產(chǎn)生，次級也就沒有電壓輸出。反之，在“不正?！鼻闆r下，電流或電壓任意一個因素發(fā)生變化，都將在T2和T3次級產(chǎn)生一感應(yīng)電壓，經(jīng)過二極管D7和D8全波整流后產(chǎn)生直流電壓，通過電阻R7送到比較器反向輸入端。該電壓超過比較器正相輸入端標(biāo)準(zhǔn)參考值時，比較器N1和N4有直流電壓輸出，使單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作，輸出一控制信號。當(dāng)不連續(xù)的、輕微的單個駐波比超限時，例如，出現(xiàn)電源電壓波動或雷電沖擊等現(xiàn)象時，控制電路會瞬時關(guān)閉調(diào)制編碼板功放模塊，啟動振蕩同步電路，封鎖射頻推動信號，以避免損壞功放板，并進(jìn)行非鎖存顯示。若出現(xiàn)多個連續(xù)的駐波比沖擊故障超過設(shè)備廠家設(shè)置的保護(hù)門限，導(dǎo)致整機駐波比過大保護(hù)，便發(fā)出“降功率”命令，同時向控制電路發(fā)出信號故障，進(jìn)行鎖存顯示。只有當(dāng)反射功率低于設(shè)定值，降功率操作才停止。在功率降低時，雖然駐波比并沒有改善，但反射電壓變小，機器仍能繼續(xù)工作。當(dāng)發(fā)生惡性故障時，例如誤將S2置于“校準(zhǔn)”位置，輸出狀況不能提供可靠的監(jiān)控信息以保護(hù)電路執(zhí)行降功率或關(guān)機，此時會燒功放主電源保險，擊穿功放模塊，嚴(yán)重時甚至?xí)p壞器件和部件。

2 天線電壓駐波器零位調(diào)節(jié)方法

固態(tài)發(fā)射機具有先進(jìn)的控制系統(tǒng)，大量應(yīng)用了撥碼開關(guān)和微型（小豆）開關(guān)等微電子產(chǎn)品，使用和維護(hù)要求高。如果缺乏操作常識或不遵守操作規(guī)定，可能會造成電路板上的開關(guān)和跳線設(shè)置不在出廠時的位置；或因環(huán)境因素（如灰塵的影響）和元器件自身因素（如失效或接觸不良），也可能會引發(fā)故障。因此，我們必須掌握該類發(fā)射機的輸出監(jiān)測板天線電壓駐波器零位調(diào)試方法。調(diào)試方法如下：

第一，用雙蹤示波器A探頭監(jiān)測P2，S 2置于地電位（測試、校準(zhǔn)、CAL），按“升功率鈕到1kW（帶通濾波器零位調(diào)整正常后才能加滿功率進(jìn)行），再瞬間按下開關(guān)S 2人為模擬VSWR故障，此時可以看到P2的信號幅度有所下降。調(diào)節(jié)C 13，使示波器顯示波形幅度最?。捎脫艽a開關(guān)S 8選擇與C 13并聯(lián)電容）。這個信號包含有載波頻率的許多

諧波；

第二，將S 2置于正常位置（NORMAL），示波器B探頭監(jiān)測P 1，將L 4設(shè)置在中間位置，用撥碼開關(guān)S 4選擇電容，使兩個波形相位盡量一致；

第三，調(diào)節(jié)電容C 15使兩個波形幅度相同，調(diào)節(jié)L 4使兩個波形相位同相。

第四，檢測P 8近似于零電平，面板表“天線零位檢測”應(yīng)指示零。需要注意的是，調(diào)節(jié)L 4之前調(diào)節(jié)C 15是不能使兩個信號等幅同相。

3 故障實例

3.1 故障現(xiàn)象

處于工作中的DCM 10kW中波數(shù)字循環(huán)調(diào)制發(fā)射機，當(dāng)功放機箱發(fā)出異常響聲時，有一組主電源+230V/25A保險絲熔斷。更換主電源保險，開機后會發(fā)現(xiàn)四個功放單元故障指示燈變紅。更換燒壞的16支IRFP350管，開機升功率到10kW，工作時間沒有多久，入射功率表大幅下降到3kW，工作幾天后，在其他位置又出現(xiàn)燒功放管的故障。這是由于駐波比過大保護(hù)，造成功放模塊缺損，輸出功率只能開到3Kw維持播出。

3.2 故障檢修過程

從故障現(xiàn)象看，在“高”、“中”、“低”三種工作狀態(tài)下，開機駐波比零位相差甚大。在高功率狀態(tài)（5～10kW）下，發(fā)射機面板上的天線零位和濾波器零位指示過大，故障指示燈閃爍，功率降低。調(diào)整輸出網(wǎng)絡(luò)阻抗微調(diào)電路，改善不大。其他原因：帶通濾波器故障、諧振電路失諧、從發(fā)射機輸出到天線阻抗失配、輸出監(jiān)測電路有問題等。以上種種原因，造成帶通濾波器和天線駐波比檢測電路進(jìn)行保護(hù)動作。在故障檢修時，首先，外觀檢查發(fā)射機功率合成器后的帶通濾波器、T型匹配網(wǎng)絡(luò)和天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)等有關(guān)的元器件。如未發(fā)現(xiàn)異常，再用網(wǎng)絡(luò)分析儀檢查輸出網(wǎng)絡(luò)與天線的阻抗匹配情況，在機房測天饋線阻抗，斷開饋線在輸出網(wǎng)絡(luò)輸出端接50Ω假負(fù)載，最終若測合成變壓器輸出阻抗均在界定范圍內(nèi)，我們要再次分析駐波比檢測電路的工作原理，看檢測電路信號的幅度和相位是否符合設(shè)計要求。這時可以用一臺雙蹤示波器，把第一通道上的探頭接到相位檢測板P1端（射頻電壓輸出取樣），第二通道的探頭接到P2端（射頻電流輸出取樣），正常時P1和P2的信號幅度和相位基本相同，如圖2所示，故障時兩信號的相位相差1800，如圖3所示。

圖2　S2置于“正?！蔽恢貌ㄐ?/p>

圖3　S2置于“校準(zhǔn)”位置波形

檢修人員在仔細(xì)觀察輸出監(jiān)測板上的元器件后，準(zhǔn)備用無感起子調(diào)節(jié)L4，使兩信號相位盡量一致時，無意中發(fā)現(xiàn)S2撥碼開關(guān)被置于“CAL”，將S2撥回“NORMAL”位置后，發(fā)現(xiàn)P1和P2兩個波形的信號幅度相同，相位相差小于30。此時，檢測P8近似于零電平，觀察面板表“天線零位檢測”指示0，開機觀察一段時間，無異常現(xiàn)象，恢復(fù)播出后也再沒發(fā)生燒功放模塊的故障。

4 結(jié)語

綜上所述，DCM中波廣播發(fā)射機，其控制系統(tǒng)、信號系統(tǒng)和互鎖系統(tǒng)采用邏輯電路，固態(tài)器件小型，元器件較為精密，安裝緊湊，空間很小，給維護(hù)帶來了一定的困難。為使技術(shù)人員維護(hù)失誤，導(dǎo)致發(fā)射機安全保護(hù)系統(tǒng)感應(yīng)器對數(shù)據(jù)作出“故障”反應(yīng)，我們用數(shù)碼相機對主要單元電路進(jìn)行了拍照存檔以供維修時參考。

作者簡介：盧云高，（1974-），男，云南石屏人，本科，廣播電視工程中級工程師，云南省廣播電視局個舊654臺值機員，研究方向：廣播電視工程。