DX中波發(fā)射機(jī)功放模塊日常維護(hù)

李 斌

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DX中波發(fā)射機(jī)功放模塊日常維護(hù)

李 斌

一部DX200功放單元總共包括239塊射頻放大模塊，由一塊預(yù)驅(qū)動(dòng)14塊驅(qū)動(dòng)放大器4塊二進(jìn)制模塊和220射頻放大器構(gòu)成。由調(diào)制編碼板送來的音頻加直流信號(hào)控制224個(gè)放大模塊的開通與關(guān)斷經(jīng)跌加后輸出射頻功率。本文就對(duì)放大模塊的原理以及在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的故障和維護(hù)做分析和介紹。

放大器的基本原理

（1）射頻功放包括五個(gè)部分包括射頻激勵(lì)變壓器、D類MOS開關(guān)、電纜連鎖、柵極控制電路和保險(xiǎn)故障檢測(cè)電路、功放的冷卻設(shè)備。射頻放大器模塊是一個(gè)D類工作狀態(tài)的四邊橋式狀態(tài)組成的電路。

兩路射頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過保險(xiǎn)F3、F4送到射頻激勵(lì)變壓器，輸入為同幅度同相位的信號(hào)，輸入給不同的MOSFET開關(guān)幅度相同但是相位相差180°。

圖1所示為RF功率放大器原理框圖模塊分為兩邊工作，分別為A和B，和合成變壓器初級(jí)形成四邊形橋式電路，A中包含了一對(duì)MOS場(chǎng)效應(yīng)開關(guān)，每個(gè)開關(guān)由兩只MOS場(chǎng)效應(yīng)管并聯(lián)組成，功率合成變壓器串接在AB邊中間。每個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管通過來自射頻變壓器激勵(lì)信號(hào)開控制開通或關(guān)斷。所以這些場(chǎng)效應(yīng)管在一個(gè)周期里，一半是開通的，一半是截止的。當(dāng)射頻信號(hào)為正半周時(shí)0度A邊的Q1/Q3飽和導(dǎo)通BQ6/Q8也導(dǎo)通，相反A邊Q5/ Q7截止B邊Q2/Q4也截止，此時(shí)正半周輸出矩形波電壓為+V。當(dāng)激勵(lì)信號(hào)為負(fù)半周180度的時(shí)候則情況正好相反，Q5/Q7截止轉(zhuǎn)為飽和導(dǎo)通狀態(tài)Q2/Q4也飽和導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)Q1/Q3轉(zhuǎn)為截止Q6/Q8也截止，輸出波形也為矩形電壓也為+V，最后在合成變壓器初級(jí)兩端得到了兩倍的電源電壓 。

（2）開關(guān)控制信號(hào)控制H形橋式電路Q5/Q7，Q6/ Q8。當(dāng)接通/關(guān)斷為高電平時(shí)，此時(shí)模塊關(guān)斷；當(dāng)接通/關(guān)斷為低電平時(shí)，模塊接通。Q5/Q7，Q6/Q8既受激勵(lì)信號(hào)控制，也受開關(guān)信號(hào)控制。

（3）電纜內(nèi)鎖是指線路板上單獨(dú)接線與相應(yīng)的接頭在一起，如果模塊沒有插入或接頭沒接觸良好，電纜聯(lián)鎖就開路，就會(huì)出現(xiàn)聯(lián)鎖故障。

（4）模塊上的激勵(lì)保險(xiǎn)和電源保險(xiǎn)是用來保護(hù)功放模塊單位中的其他電路，當(dāng)保險(xiǎn)出現(xiàn)燒斷就會(huì)在電纜內(nèi)鎖上出現(xiàn)一個(gè)低電壓，此時(shí)保險(xiǎn)故障檢測(cè)電路就會(huì)檢測(cè)到故障。

（5）在正常載波的時(shí)候，射放模塊1～102開通，此時(shí)每個(gè)模塊輸出為E，射放模塊103～220則關(guān)斷狀態(tài)，此時(shí)射放模塊103～RF變壓器次級(jí)銅棒和天線串聯(lián)在一起形成了負(fù)載，就會(huì)消耗功率，此時(shí)對(duì)103～220射放模塊來說應(yīng)該為射放模塊1～102提供低阻狀態(tài)，減少不良影響。

（6）場(chǎng)效應(yīng)管選用的是由國際整流器公司生產(chǎn)的增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管型號(hào)為IRFP360。具有漏源極間并聯(lián)反相二極管，驅(qū)動(dòng)信號(hào)簡(jiǎn)單，同型管并聯(lián)容易等特性。

故障現(xiàn)象及分析處理

圖1　射頻功率放大器原理框圖

當(dāng)射頻功放模塊及相關(guān)電路有故障發(fā)生時(shí)，此時(shí)PB中機(jī)柜LED顯示板上DS6（保險(xiǎn)故障燈）變?yōu)榧t燈，按下恢復(fù)按鈕無法恢復(fù)這時(shí)就出現(xiàn)了保險(xiǎn)故障，出現(xiàn)保險(xiǎn)故障共有以下四種可能。（1）功放模塊上有的保險(xiǎn)出現(xiàn)了熔斷 ，主要是指250VDC或射頻驅(qū)動(dòng)保險(xiǎn)。（2）保險(xiǎn)板上有250VDC保險(xiǎn)出現(xiàn)熔斷。（3）功放模塊上的射頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)異常。（4）調(diào)制編碼板或控制器上相關(guān)電路出現(xiàn)損壞或接觸不良。

故障實(shí)例

結(jié)合我臺(tái)實(shí)際情況來說明維護(hù)過程中所出現(xiàn)的一例故障現(xiàn)象，對(duì)故障檢查過程進(jìn)行簡(jiǎn)單的說明。

故障現(xiàn)象

DX-600發(fā)射機(jī)開機(jī)后PB2面板LED顯示板指示保險(xiǎn)故障燈紅燈亮（DS6）。

故障判斷

PB功放模塊保險(xiǎn)損壞或250V大保險(xiǎn)損壞，打開機(jī)柜分別檢查7塊調(diào)制編碼板上DS6和各機(jī)柜功放模塊上的DS1、DS2是否為紅燈，如果模塊由紅燈，則該模塊損壞。若僅調(diào)制編碼板DS6有紅燈指示而功放模塊無紅燈指示則用三用表測(cè)量該調(diào)制編碼板上測(cè)試點(diǎn)TP2、TP16、TP17、TP18的電平正常值為9.5V，出現(xiàn)故障時(shí)電壓為5.6V或更低，若有測(cè)試點(diǎn)電平不對(duì)則該測(cè)試點(diǎn)對(duì)應(yīng)的大保險(xiǎn)損壞，如果大保險(xiǎn)損壞機(jī)器功率會(huì)下降20KW左右。

故障分析

經(jīng)多次實(shí)踐，在更換模塊后，可以用示波器檢查250V的射頻放大器輸出方波，有的方波的波形不好，它本身的功耗就大，容易燒毀保險(xiǎn)。特別是在夏天的時(shí)候，在水路沒有改造以前機(jī)箱溫度可達(dá)到60度極易損壞模塊。在水路改造以后，機(jī)箱溫度可以控制在40以下，模塊損壞的故障率明顯下降。

還有一個(gè)比較特殊的情況就是CR25會(huì)引起保險(xiǎn)和編碼板連鎖故障導(dǎo)致關(guān)機(jī)故障，功放模塊的CR25變值后，J2-9將有一部分電流通過CR25流經(jīng)到地，這樣就相當(dāng)于把正常狀態(tài)在的J2-9處的電壓（正常為15VDC）給拉低了，U34-7 U34-5上的電壓也相應(yīng)的降低，從而觸發(fā)保險(xiǎn)故障和電纜連鎖故障比較器，使得LED板上的射頻放大器保險(xiǎn)和編碼板連鎖故障指示燈亮紅燈。編碼板連鎖故障為關(guān)機(jī)故障，是PB關(guān)機(jī)。查看調(diào)制編碼板應(yīng)該有發(fā)現(xiàn)DS6（保險(xiǎn)故障燈）為紅色，可判斷故障出現(xiàn)在這快調(diào)制編碼板這是可以測(cè)量TP2、TP16、TP17、TP18的電平正常值為9.5V，發(fā)現(xiàn)那個(gè)測(cè)試點(diǎn)電壓就不正常結(jié)合兔子就可以判斷是哪八塊功放模塊?？梢詫⑦@八塊功放模塊換下進(jìn)行測(cè)量。正常功放模塊CR25用三用表電阻檔20K正反相測(cè)量阻值大約為無窮和13K，如果是異常模塊會(huì)出現(xiàn)阻值變小。

功放模塊的維護(hù)

在維護(hù)發(fā)射機(jī)初期，功放模塊損壞比較嚴(yán)重，修復(fù)模塊需要花費(fèi)大量的人力時(shí)間和精力。通過摸索，我們發(fā)現(xiàn)射頻驅(qū)動(dòng)電平過低以及在維修是不注意一些細(xì)節(jié)是造成損壞的主要原因，因此規(guī)范一些措施，可以提高模塊的修復(fù)率，并取得良好的效果。

1.可以用示波器對(duì)模塊輸入的射頻激勵(lì)波形定期進(jìn)行測(cè)量，對(duì)不符合要求波形的模塊進(jìn)行跟換。

2.定期對(duì)射頻分配板、射頻驅(qū)動(dòng)電纜和合成母板插頭連接線的接觸是否良好。

3.定期查看驅(qū)動(dòng)級(jí)電感，查看三個(gè)PB的預(yù)驅(qū)動(dòng)電流是否一致，使功放級(jí)激勵(lì)波形幅度基本一樣。

4.檢查功放模塊散熱片是否與水流銅排緊密接觸，這樣才能確保功放模塊散熱正常。

5.在維修功放模塊時(shí)注意以下幾個(gè)方面：

（1）在專門的維修房間能檢修。

（2）拿新的MOS管的時(shí)候，手盡量不要觸摸場(chǎng)效應(yīng)管的三個(gè)電極，最好要佩戴防靜電手鐲，身上不要帶有靜電防止擊穿MOS管。

（3）焊接的電烙鐵外殼必須有效接地。

（4）在焊接MOS管時(shí)，時(shí)間不宜過長，一是防止mos管因過熱而導(dǎo)致?lián)p壞，二是防止將功放模塊的電路板上的銅箔燒壞。5）更換MOS管時(shí)，必須將保險(xiǎn)損壞的一邊的4個(gè)MOS管全部換掉才能有保證。完成上述工作后，更換損壞的保險(xiǎn)并上級(jí)實(shí)驗(yàn)功放模塊是否正常而且還要加音周實(shí)驗(yàn)才能確保正常。

結(jié)束語

以上是我對(duì)維護(hù)DX發(fā)射機(jī)模塊的一些心德和體會(huì)，模塊雖然是一個(gè)小部件但它是發(fā)射機(jī)的根本，隨著科技的進(jìn)步只有不斷學(xué)習(xí)、總結(jié)和探索才能不斷提高自身的專業(yè)知識(shí)及維護(hù)水平，才能確保安全傳輸發(fā)射，確保發(fā)射機(jī)安全、優(yōu)質(zhì)、高效運(yùn)行。

李 斌

國家新聞出版廣電總局623臺(tái)

李斌，男 ，1980年2月11，漢族 ，江蘇省常州市人，本科學(xué)歷，工程師，在國家新聞出版廣電總局623臺(tái)工作，主要從事廣播發(fā)射機(jī)的維護(hù)和檢修的工作。

10.3969/j.issn.1001-8972.2016.11.044