DAM10 kW發(fā)射機功率放大器故障分析與處理

李樹豐

1　DAM10kW中波發(fā)射機功率放大器的工作原理

DAM10 kW中波發(fā)射機的功放單元屬于丁類開關(guān)放大器。一般情況下，由4只較大功率的金屬氧化物場效應(yīng)管構(gòu)成，這4只管子的連接呈橋式線路狀態(tài)，這種電路的連接方式，不僅能使發(fā)射機的功率效率極大提高，而且能使管子導(dǎo)通器件的瞬時功耗大大降低。如果放大器的場效應(yīng)管以開關(guān)狀態(tài)呈現(xiàn)，管子導(dǎo)通時處在飽和區(qū)域，這時器件的內(nèi)阻抗基本上就處于零狀態(tài)；如果截止狀態(tài)的電流為0，管子導(dǎo)通器件的內(nèi)阻也就會不斷增大，可以大到無限狀態(tài)，這時管子的漏極功耗也會得到一定程度的降低，從而極大促進工作效率提高。在正常情況下，由丁類放大器組成的整機末級功放，其工作效率能保持在90%以上。

射頻信號由推動級射頻分配器母板經(jīng)過驅(qū)動變壓器T1和T2，傳送給4只場效應(yīng)管，4只管子相當于4個開關(guān)Ql﹑Q2﹑Q3﹑Q4，并由射頻推動電壓控制著,當正半周期Q1﹑Q4導(dǎo)通，Q2﹑Q3處于截止狀態(tài)時，ab兩端接入電源，這時a正b負；當負半周期Q2﹑Q3導(dǎo)通Ql﹑Q4處在截止狀態(tài)時，這時b正a負。T3兩端電壓Uab相當一個雙向矩形波，射頻功率經(jīng)過變壓器T3的作用，會耦合到輸出合成網(wǎng)絡(luò)中，這時候場效應(yīng)管導(dǎo)通時的內(nèi)阻為零，變壓器T3初級得到的射頻方波電壓峰值為二倍B+。另外，4個對接的齊納二極管，能充分發(fā)揮對場效應(yīng)管的“保護傘”作用，以免出現(xiàn)瞬態(tài)電壓過大或驅(qū)動信號不正?，F(xiàn)象，從而造成場效應(yīng)管損壞。此外，需要說明的是，通過橋式功放單元方法控制，如果Q2﹑Q4同時截止，T3中就不會通過電流，輸出的電流也就是零。

如果Q2﹑Q4處于截止狀態(tài)，輸出變壓器T3初級就會形成開路，從次級就會形成較高的阻抗，從而使功率合成器的等效內(nèi)阻增大，工作不正常，如果有功放單元暫停工作，T3初級處于短路狀態(tài)。射頻在負半周時，T3初級感應(yīng)電勢反相，也可形成回路短路現(xiàn)象。如果使功放單元的輸出電壓按二進制遞減，不改變原來的電路，通?？梢圆扇煞N方法。一是通過改變功放的直流電源電壓，輸出電壓和電源電壓成正比例關(guān)系，電源電壓減半輸出電壓也會減半，所以可采取降低電源電壓來降低輸出電壓的方法，降低倍數(shù)不大時刻通過降低電源電壓可以輕松完成。但如果輸出電壓降低過大，如要降低E/64時，電源電壓也就會降得過低，這時候場效應(yīng)管的內(nèi)阻自然就會產(chǎn)生作用。二是可以通過改變輸出變壓器，從而改變功率合成器匝數(shù)比，當輸出的變壓器初級電壓峰峰值，呈二倍電源電壓狀態(tài)時，可以改變匝數(shù)比。比如，假使匝數(shù)比是1∶1時的次級電壓輸出是E，那么匝數(shù)比為64∶1時的次級輸出電壓就是E/64。需要指出的是，在DAMl0 kW中，對于頻率很高和匝數(shù)比較高的變壓器來說，通常會將上述兩種方法結(jié)合使用。

2　故障分析處理

機器運行中發(fā)生欠激保護，用示波器檢查功放板場效應(yīng)管的柵極電壓，判定其是否處于正常狀態(tài)。檢查后發(fā)現(xiàn)是因為射頻分配器母板接地不良引起打火，使分配器母板接地銅皮燒焦，射頻信號不能正常傳輸，各功放單元也就接不到信號，出現(xiàn)欠激保護，電路因自保護會自行關(guān)機。這時要對射頻分配器母板進行檢查，確保接地情況正常，進行正確固定，并對各功放單元驅(qū)動信號數(shù)值進行檢測，直到開機正常。

功率放大器電感熔斷故障。發(fā)射機內(nèi)部的熔斷器組件板，一般包括外接電路﹑輸出保險﹑取樣電路等幾部分。熔斷器組件板的各個保險，與不同數(shù)量的功率放大器分別一一對應(yīng)，分別承擔著保護射頻放大器和合成主板放大器的功能，實現(xiàn)對中波發(fā)射機過壓保險的保護。一旦電壓保險裝置出現(xiàn)故障，就會切斷內(nèi)部功率放大器供電，導(dǎo)致發(fā)射機內(nèi)部功率明顯下降，使用過程中發(fā)生聲音失真現(xiàn)象。針對電感熔斷現(xiàn)象，要檢查電流表指示是否正常。然后，檢查功率放大器相應(yīng)模塊，如果沒有損壞或接觸不良引起的過熱現(xiàn)象，就可能是內(nèi)部保險出現(xiàn)熔斷，需要做好相應(yīng)的維修或更換。

DAM10 kW機正常運行中功率模塊有兩只場效應(yīng)管損壞，更換后運行不久，又有兩只場效應(yīng)管燒壞，檢查驅(qū)動信號和其他電路都正常，檢查T3線圈存在發(fā)熱變色現(xiàn)象，對線圈進行更換后，運行進入正常。

3　結(jié)語

DAM發(fā)射機實際運行中經(jīng)常會遇到一些問題和故障，大多是因為使用方法不正確或設(shè)置環(huán)境不合理及誤動作造成的，必須對故障的原因進行正確分析，采取有效措施妥善處置，快速解決問題，縮短停播和停傳時間，有效提高工作效率和質(zhì)量。平時要加強機器的維護和檢查，將預(yù)防排查工作做到位，切實保證DAM發(fā)射機始終處于高效穩(wěn)定的工作狀態(tài)。

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