10KW全固態(tài)電視發(fā)射機功放單元故障及維修

張延峰

10KW全固態(tài)電視發(fā)射機功放單元故障及維修

張延峰

內(nèi)蒙古新聞出版廣電局610臺 呼和浩特市 010050

固態(tài)功放在調(diào)頻廣播、電視發(fā)射方面得到廣泛應(yīng)用，目前全國各發(fā)射臺所使用的模擬、數(shù)字電視發(fā)射機，末級放大單元大多采用固態(tài)功放技術(shù)。本文介紹了鞍山通用設(shè)備有限公司生產(chǎn)的10KW全固體電視發(fā)射機功放單元的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、常見故障及其維修方法，針對功放單元故障總結(jié)日常維護經(jīng)驗。

固態(tài)功放 發(fā)射機 故障處理

引 言

全固態(tài)電視發(fā)射機射頻放大末級采用多個固態(tài)功放單元功率合成，各功放單元在性能、線性、結(jié)構(gòu)、體積、供電和維護方面具有明顯的優(yōu)勢，在電視、調(diào)頻發(fā)射機領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。即使在地面數(shù)字電視逐步登場的今天，其末級放大也多采用多個固態(tài)功放并聯(lián)放大形式。下面以鞍山通用設(shè)備有限公司生產(chǎn)的單通道10KW米波發(fā)射機為例介紹其功放單元故障及維修。

1 功放單元系統(tǒng)構(gòu)成

該設(shè)備為單通道合放式，末級采用八個1500W固態(tài)功放單元功率合成，各單元內(nèi)部由預(yù)放級、末級功放模塊、取樣/保護電路板、四路分配器和四路合成器組成。預(yù)放級分為預(yù)放1、預(yù)放2兩級放大，預(yù)放1為30W放大器，預(yù)放2為60W放大器，均工作在甲類；末級為四個400W功放模塊組成，工作在甲乙類，四個功放模塊采用3dB合成器兩次合成輸出。如圖1所示.

圖1 功放單元系統(tǒng)構(gòu)成

2 功放單元故障及其處理方法

功放單元具有較為完善的保護和現(xiàn)實方式，一般故障均能通過功放單元下方指示表板顯示故障現(xiàn)象（如過荷、過溫等），并可通過兩組電子開關(guān)選擇多用表的指示內(nèi)容，了解各功放單元的各項工作參數(shù)及整機的工作情況，便于故障判斷，進而檢修相應(yīng)的電路單元。

2.1 故障一

發(fā)射機功率8.5KW，激勵器輸出指示5.1W，平時激勵器輸出4.5W時，發(fā)射機功率就可達10KW，估計有功放沒有工作。通過電子開關(guān)依次檢查各功放單元內(nèi)部預(yù)放和功放模塊，各單元預(yù)防1電流均在1.2A左右，預(yù)防2電流均在7.5A左右，均正常。但末級功放模塊有的電流僅2A多，有的6A多，正常應(yīng)該為11.5A左右，初步斷定功放板上兩個場效應(yīng)管（型號SR401）有的是單管工作，有的均未工作。拆下有問題的功放單元，對電流不正常的功放模塊，先在路測量場效應(yīng)管，即用數(shù)字萬用表置于20K檔，測柵極對地應(yīng)電阻應(yīng)在2.16～2.19之間，測漏極電阻開始為零點多，后逐漸增大至無窮大，一般說明場效應(yīng)管正常。對阻值偏大的場效應(yīng)管，焊下再用萬用表測量做進一步判斷。

將所有損壞的場效應(yīng)管換掉后，再檢查功放模塊偏壓調(diào)整電位器、旁路電容、耦合電容、三分貝耦合線及吸收負(fù)載，查出旁路電容有只明顯燒壞，三分貝耦合線與吸收負(fù)載焊接觸片有一處虛接，重新焊上。再加機測試，功率恢復(fù)正常。

2.2 故障二

開機后，有個功放單元無功率輸出，從多用表板查看參數(shù)，發(fā)現(xiàn)60W功放（預(yù)防2）電流很小，取下該功放模塊檢查，預(yù)放2上一只MRF185場效應(yīng)管柵源極被擊穿。換上新管后上機試驗，低功率狀態(tài)可播出，功率升高則過荷保護，檢查功放單元3dB合成器及功放模塊均正常，更換的新場效應(yīng)管在焊接前已對其各極對地電阻值進行過測量，阻值在正常范圍。但有時場效應(yīng)管故障無法通過電阻法準(zhǔn)確判斷，于是上機通過電壓法判斷，將該功放單元與最靠邊的功放單元更換位置，便于測量場效應(yīng)管靜態(tài)電流，開機不加激勵信號，測得預(yù)放2上兩只場效應(yīng)管偏壓均為2.7V，漏極電源電壓均28V，正常。將新?lián)Q的場效應(yīng)管偏壓調(diào)到零，另一個偏壓2.7V不變，測“取樣電阻”兩端電壓為29mV，再把這個管偏壓調(diào)到零，逐漸調(diào)高新?lián)Q場效應(yīng)管偏壓，觀察取樣電阻兩端電壓變化，當(dāng)偏壓升至2.3V時，其取樣電阻兩端電壓已達30mV，一般應(yīng)在2.7V以上才會達到30mV，于是判斷該場效應(yīng)管性能改變，更換后，故障排除。

2.3 故障三

發(fā)射機無功率輸出，整機過溫保護指示為紅色。該機過溫保護檢測線路有兩條，一條來自功放單元。另一條來自CYSEL 功率合成器吸收負(fù)載盒。因功放單元過溫保護燈未亮，所以整機過溫保護信號來自吸收負(fù)載盒。逐個測量負(fù)載盒內(nèi)八個吸收負(fù)載，其中一個吸收負(fù)載開路，更換該負(fù)載后，開機后該負(fù)載升溫很快。CYSEL功率合成器要求輸入信號相位盡量一致，否則會有一部分功率消耗在吸收負(fù)載上，相位差別越大，吸收負(fù)載上消耗的功率越大。相位不一致的原因可能是：（1）功放輸入口的電容損壞，（2）激勵器輸出射頻線或功放單元輸出射頻線長度改變，（3）功放單元內(nèi)部放大單元參數(shù)發(fā)生改變。經(jīng)檢查前兩個原因得到排除，考慮到與該吸收負(fù)載對應(yīng)的功放單元此前換過預(yù)放2模塊，估計該模塊輸出相位與原模塊不一致。由于激勵器輸出電纜兼有相位補償?shù)淖饔?，從而可通過調(diào)節(jié)激勵器輸出線長短調(diào)整相位。于是在吸收負(fù)載和CYSEL功率合成器連接線之間接入直通式功率計，改變激勵器至該功放單元射頻線的長短，經(jīng)過多次改變長短并查看直通式功率計指示大小，最終使其指針接近零。最后，將發(fā)射機功率增大到100%運行數(shù)小時，過溫保護現(xiàn)象再未出現(xiàn)，故障排除。

結(jié)束語

全固態(tài)電視發(fā)射機在性能、線性、結(jié)構(gòu)、體積、供電，維護等方面具有明顯的優(yōu)勢，但現(xiàn)在許多設(shè)備都是“西新工程”時采購的產(chǎn)品，已運行十多年，出現(xiàn)故障在所難免，其功放故障是出現(xiàn)頻率較高的故障。實際維護中，應(yīng)對激勵器輸出功率、功放運行電流等參數(shù)經(jīng)常進行查看、記錄、比較，及時發(fā)現(xiàn)解決故障，避免故障范圍擴大。另外，功放單元應(yīng)定期清潔、除塵，檢查各射頻通路連接情況，各大小吸收負(fù)載阻抗變化情況，做好日常檢修維護工作。

責(zé)任編輯：王學(xué)敏

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2096-0751（2017）07-0023-03

張延峰 內(nèi)蒙古新聞出版廣電局610臺 高級工程師

審稿人：嚴(yán)志剛 內(nèi)蒙古新聞出版廣電局包頭廣播發(fā)射中心臺 正高級工程師