DX型中波發(fā)射機(jī)模擬輸入板電源檢測(cè)電路分析及故障分析

王昌國

摘 要：本文詳細(xì)分析了模擬輸入板供電通路及故障檢測(cè)電路的工作原理，介紹了模擬輸入板出現(xiàn)電源故障時(shí)的基本處理流程，并列舉故障案例進(jìn)行剖析。

【關(guān)鍵詞】模擬輸入板 檢測(cè)電路 故障

1 前言

DX型中波發(fā)射機(jī)具有非常完備的保護(hù)電路和檢測(cè)電路，一旦這些保護(hù)電路或者檢測(cè)電路檢測(cè)出故障信號(hào)時(shí)，發(fā)射機(jī)將作出相應(yīng)的不同等級(jí)的響應(yīng)，以保護(hù)人身安全以及機(jī)器設(shè)備安全。DX型中波發(fā)射機(jī)中的模擬輸入板是整機(jī)音頻系統(tǒng)通路的重要組成部分，該板的輸出信號(hào)將一個(gè)帶有直流成分的音頻信號(hào)和72KHz超音頻抖動(dòng)信號(hào)，送到A/D轉(zhuǎn)換板，再通過調(diào)制編碼板送出開通/關(guān)斷信號(hào)去控制射頻功率放大器的工作狀態(tài)。其中，模擬輸入板上的直流成分決定著功放單元在未加調(diào)制時(shí)載波功率的輸出，音頻成分改變瞬時(shí)功率輸出，抖動(dòng)信號(hào)發(fā)生器中輸出的72kHz三角波信號(hào)用以改進(jìn)功放單元的信噪比。

2 模擬輸入板的工作原理

來自低壓電源板的三種直流電壓送至模擬輸入板，并經(jīng)過相應(yīng)的穩(wěn)壓器分別穩(wěn)壓，作為模擬輸入板的工作電源，電源故障檢測(cè)電路對(duì)這些電源進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其中任何一路有故障時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電源故障信號(hào)送入控制板并在LED板上指示“電源故障”，同時(shí)輸出一個(gè)射頻封鎖信號(hào)，將當(dāng)前的功率電平降低到0kW，直到這個(gè)故障被排除。由于供電電壓相對(duì)較為復(fù)雜，故障率較高，只有穩(wěn)定的供電才能保證模擬輸入板正常工作，并對(duì)發(fā)射機(jī)250VDC電流等信號(hào)進(jìn)行過荷監(jiān)測(cè)。

2.1 模擬輸入板的供電通路

模擬輸入板的三路直流電壓由電源分配板送至發(fā)射機(jī)接口板，經(jīng)控制板送至模擬輸入板的J4端子，+18V、-18V和+7.5V這三路電源分別經(jīng)過一個(gè)2A的保險(xiǎn)F3、F1和F2，再經(jīng)過U24、U23和U22穩(wěn)壓器分別被穩(wěn)壓成+15V、-15V和+5V的電壓。三個(gè)穩(wěn)壓器的輸出除了向模擬輸入板的放大器和振蕩器供電以外，同時(shí)輸送到電源故障傳感器，在傳感器內(nèi)，分別與各自的參考電平相比較，并由比較器輸出檢測(cè)信號(hào)，分別對(duì)應(yīng)三個(gè)指示燈DS3、DS1和DS2，當(dāng)穩(wěn)壓器工作正常時(shí)，亮為綠色，并分別由齊納二極管CR21、CR16和CR15進(jìn)行反向保護(hù)。如果有任何一路低壓電源出現(xiàn)問題、穩(wěn)壓器損壞，或者某個(gè)穩(wěn)壓器的輸出低于正常值的80%，比較器U15后端的DS4故障指示燈將變紅，即顯示模擬輸入板“電源故障”。

2.2模擬輸入板的電源檢測(cè)電路

模擬輸入板上有一路與穩(wěn)壓電源無關(guān)的電源電壓，以便在模擬輸入板板上觀察到穩(wěn)壓器的工作狀態(tài)指示。+18V電源經(jīng)F3保險(xiǎn)、R96和CR20后，與經(jīng)過CR27的+7.5V電源一起加到一個(gè)5V穩(wěn)壓器U29上，即+5VB電源。

+5VB電源經(jīng)過電壓分壓網(wǎng)絡(luò)，用來作為比較器U15的反相輸入端的基準(zhǔn)。每種電源都是連到一個(gè)電壓分壓器上，然后再加到U15的輸入端。當(dāng)U15的同相輸入端比反相輸入端的電壓為正時(shí)，它的輸出為+5VDC。這個(gè)電壓也加在第三個(gè)比較器U15-10的（-）輸入端，它的（+）輸入端的基準(zhǔn)電壓是+2.5VDC。在正常情況下，U15-13輸出端為0VDC，三極管Q2（NPN）截止，J2-7為+5V（高電平），如果其中有一個(gè)穩(wěn)壓電源壞了或者輸出降得很低，相對(duì)應(yīng)的那個(gè)比較器的輸出將變?yōu)?VDC，電源故障指示燈DS4將亮為紅色，U15-13輸出將變?yōu)楦唠娖?，Q2飽和導(dǎo)通，J2-7為低電平，送到控制板J1-7，通過U25鎖存器鎖存發(fā)出兩個(gè)命令，一個(gè)命令在Q2的集電極發(fā)出低電平射頻封鎖信號(hào)，將所有的大臺(tái)階和二進(jìn)制射頻放大器關(guān)斷，另一個(gè)命令是至控制板的電源故障，當(dāng)Q1導(dǎo)通時(shí)，功放單元將被關(guān)斷。模擬輸入板的電源通路及電源檢測(cè)電路如圖1所示。

3 故障案例分析

當(dāng)PB單元出現(xiàn)模擬輸入板電源故障時(shí)，發(fā)射機(jī)將射頻封鎖，故障診斷盤上模擬輸入框中“電源錯(cuò)誤”紅燈指示，應(yīng)打開中機(jī)柜前門，觀察模擬輸入板上DS1、DS2、DS3和DS4電源故障指示燈的情況，按照正常時(shí)DS1、DS2、DS3均為綠燈，DS4不亮，按照指示燈情況檢查三路供電電源中哪路存在問題。

當(dāng)三路中任意一路的故障指示燈綠燈滅，查看相應(yīng)測(cè)試點(diǎn)上直流電壓，如果異常則檢查并更換該通路上保險(xiǎn)或穩(wěn)壓器，如：當(dāng)DS1綠燈滅，說明+5V供電異常，檢查對(duì)應(yīng)F2保險(xiǎn)及測(cè)試點(diǎn)TP18上+7.5V直流電壓，如果異常則更換F2或檢查前端供電情況和低壓電源問題，如果測(cè)有+7.5V電壓則說明前端正常，需要更換穩(wěn)壓器U22。

如果三路故障指示燈均正常，而DS4燈變紅時(shí)，則需要檢查故障檢測(cè)電路，當(dāng)該路測(cè)試點(diǎn)電平不為+5V時(shí)更換前端穩(wěn)壓器U29，當(dāng)該點(diǎn)電壓正常，測(cè)量檢測(cè)電路測(cè)試點(diǎn)TP42，如果是高電平，則說明信號(hào)不存在問題，檢查控制板和相關(guān)接線；如果TP42為低電平，而三路直流電壓測(cè)試點(diǎn)上的電壓均正常，則檢查比較器U15，必要時(shí)進(jìn)行更換。

若所有電源指示燈顯示正常，用數(shù)字萬用表測(cè)各直流電壓也無異?，F(xiàn)象，可按照故障路徑分段查找供電線路問題，檢查電源分配板、發(fā)射機(jī)接口板、控制板至模擬輸入板上三路直流電壓接線電阻及每一路上電壓測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行排除。

4 故障案例分析

4.1 故障現(xiàn)象

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。此故障現(xiàn)象多次出現(xiàn)，屬于軟故障。

4.2 故障判斷

打開中機(jī)柜柜門，查看模擬輸入板上的所有電源指示正常。用數(shù)字萬用表測(cè)量各直流電壓無異常現(xiàn)象。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。

由圖1可知，+5VB電源經(jīng)過一串電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，用來作為比較器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LED板，顯示模擬輸入板“電源故障”。使用雙蹤示波器查找故障點(diǎn)。

（1）首先初步判斷是控制板還是模擬輸入板引起的故障。將示波器CH1探頭接U15-13，CH2探頭接TP42，當(dāng)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。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）將示波器CH1探頭接TP20（-15V），CH2探頭接TP21（+15V），當(dāng)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。TP21測(cè)試點(diǎn)的電壓波形出現(xiàn)斜坡下降的軌跡，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）將示波器CH1探頭接TP18（+8V），CH2探頭接TP29（+18V），TP29測(cè)試點(diǎn)的電壓波形出現(xiàn)兩次斜坡下降的軌跡，由此初步排除+8V電源出現(xiàn)故障的可能。

（4）將示波器CH1探頭接到TP29（+18V），CH2探頭接控制板TP24（+18V），當(dāng)模擬輸入板電源故障再次出現(xiàn)時(shí)，TP24測(cè)試點(diǎn)電壓波形在有上揚(yáng)趨勢(shì)。由此故障范圍縮小到兩測(cè)試點(diǎn)間部件由F3保險(xiǎn)和兩板間P10-1到P4-1電源帶狀電纜導(dǎo)線。

4.3 故障處理

斷開發(fā)射機(jī)電源后，查看模擬輸入板F3保險(xiǎn)接觸正常，用多用表測(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。

4.4 故障分析

故障原因?yàn)楣╇娋€路接觸不良。

5 結(jié)束語

在發(fā)射機(jī)的實(shí)際檢修維護(hù)工作中，時(shí)常出現(xiàn)排線松動(dòng)、端子插針接觸不良等問題，這就需要技術(shù)人員在日常檢修時(shí)對(duì)各板卡中的元件和板卡間的插接線細(xì)致查看，提高維護(hù)水平，同時(shí)更需要技術(shù)人員深入了解了各部分元件工作原理，掌握快速處理方法，提高故障處理水平。

作者單位

國家新聞出版廣電總局七五一臺(tái)