10kWDAM中波廣播發(fā)射機(jī)射頻功率放大器的原理與維護(hù)

魏 靜

（山西省新聞出版廣電局陽泉中波轉(zhuǎn)播臺(tái)，陽泉 045000）

近年來，傳統(tǒng)廣播發(fā)展迅猛，充分融合互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化發(fā)展理念，DAM全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)射頻功率放大器也被廣泛投入到生產(chǎn)和運(yùn)用中。運(yùn)行模式上，高頻振蕩電壓對(duì)直流能量進(jìn)行激勵(lì)，轉(zhuǎn)換為高頻交流能量。場(chǎng)效應(yīng)管具有低噪聲、高效益、大功率等特點(diǎn)，因此受到廣泛的關(guān)注和使用。作為目前最為理想的功率放大器件，DAM中波廣播發(fā)射機(jī)射頻功率放大器同時(shí)具備高輸出功率、快速開關(guān)、同頻寬帶、高頻特性等優(yōu)點(diǎn)。通過對(duì)10kWDAM中波廣播發(fā)射機(jī)射頻功率放大器常見故障進(jìn)行分析，提出維護(hù)措施，具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 10kWDAM中波廣發(fā)發(fā)射機(jī)射頻功率放大器

1.1 工作原理

所有射頻放大器模塊均由4個(gè)N溝道型號(hào)為IRFP350的場(chǎng)效應(yīng)管組成，采用丁字開關(guān)放大方式，由兩個(gè)半橋組成。MOS管循環(huán)交替導(dǎo)通，形成“開關(guān)效應(yīng)”，輸入到模塊中的兩個(gè)功率MOS管射頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)相差一定數(shù)值，導(dǎo)通與截止過程中，地電位與供電電壓之間就會(huì)發(fā)生相互轉(zhuǎn)換。

1.2 全橋式功效

射頻放大器主要在全橋模式中運(yùn)行，輸出與相對(duì)變壓器初級(jí)線圈的首末連接，功率MOS管對(duì)射頻信號(hào)相位的控制下，導(dǎo)致可能只有2個(gè)同時(shí)通斷。射頻信號(hào)上半周，V1與V4導(dǎo)管導(dǎo)通，V2與V3導(dǎo)管中斷，射頻信號(hào)的下半周，則是V1與V2導(dǎo)管導(dǎo)通，V3與V4導(dǎo)管中斷。這種情況下，應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)換供電，由電容C8將電壓轉(zhuǎn)供給初級(jí)線圈，推挽放大器就會(huì)產(chǎn)生方波輸出。在變壓器線圈L處接電容C8，這樣是為了避免MOS管發(fā)生短路，導(dǎo)致電流接地[1]。

2 電路解析

2.1 供電電壓

來自高壓整流電源分配板的+230VDC從功放模塊的P1-23、P1-29分別送入，給模塊兩個(gè)半橋供電。左半橋L1為高頻扼流圈，右半橋L2為很高頻扼流圈。模塊發(fā)生故障的情況下，保險(xiǎn)絲熔斷，模塊上的發(fā)光二極管顯示紅色，指示半橋故障，由此可以透過發(fā)射機(jī)功效內(nèi)門來觀察。+60VDC提供了A40預(yù)推動(dòng)級(jí)，+115VDC供給推動(dòng)級(jí)的三塊功放模塊，+230VDC供給功率放大級(jí)42個(gè)大臺(tái)階，供給6個(gè)二進(jìn)制臺(tái)階的典雅中，+115VDC供給4個(gè)二進(jìn)制臺(tái)階，剩下2個(gè)由+30VDC提供[2]。

2.2 射頻激勵(lì)輸入電路

射頻激勵(lì)輸入信號(hào)源自A15板，將相同幅度的激勵(lì)信號(hào)輸入變壓器，具體就是從功放模塊的P1-49/50和P1-53/54分別將激勵(lì)信號(hào)輸入T1和T2。L3、R3、R5的作用在于擴(kuò)充電路的頻帶，使得在不改變?cè)?shù)的前提下，能夠保證發(fā)射機(jī)在所有頻段內(nèi)都能正常工作，其是與變壓器初級(jí)并聯(lián)的。經(jīng)過變壓器的耦合，射頻激勵(lì)信號(hào)就轉(zhuǎn)化成了2個(gè)反相同等幅度信號(hào)，其中A、B兩半橋?qū)?yīng)信號(hào)即為等幅反相。

3 維護(hù)要點(diǎn)

3.1 不同位置同一模塊重復(fù)損壞

不同位置統(tǒng)一模塊重復(fù)損壞是模塊常見故障之一。造成這種故障出現(xiàn)的主要原因是可能有三個(gè)：（1）場(chǎng)效應(yīng)管柵極發(fā)生一定程度的損壞，散熱銅片之間出現(xiàn)絕緣橡皮的破損現(xiàn)象；（2）模板塊存在虛焊、連焊等情況；（3）功放模塊中開/關(guān)電路引起的故障。

3.2 同一位置不同模塊連續(xù)損壞

同一位置不同模塊連續(xù)損壞也是模塊故障中常常出現(xiàn)的一種[3]。造成這種故障的主要因素可能有以下幾個(gè)方面：（1）射頻推動(dòng)信號(hào)的幅度出現(xiàn)問題，或者也有可能是相位引起的原因；（2）可能是輸出變壓器發(fā)生故障。對(duì)此，應(yīng)當(dāng)首先檢查變壓器，以磁環(huán)部分為主，認(rèn)真辨別是否發(fā)生破損，或者出現(xiàn)打火痕跡。（3）可能是模板插座發(fā)生接觸不良現(xiàn)象。對(duì)此，應(yīng)當(dāng)檢查簧片及插接處具體情況，判斷簧片是否變形，檢查插接處是否存在打火痕跡，并減少模板的拔下頻率，從而降低損壞程度。（4）控制信號(hào)不正確。對(duì)此，應(yīng)當(dāng)對(duì)應(yīng)調(diào)制編碼版（A36）的驅(qū)動(dòng)電路情況進(jìn)行檢查分析。

3.3 不同位置功放模塊連續(xù)損壞

不同位置功放模塊連續(xù)損壞也是常見故障之一。造成這種情況的主要原因可能涉及到以下幾個(gè)方面：（1）風(fēng)冷氣流流量不夠。電路、風(fēng)機(jī)故障情況下，模塊會(huì)大量發(fā)熱，最終導(dǎo)致?lián)p壞；（2）保護(hù)電路發(fā)生故障。駐波比保護(hù)電路故障狀態(tài)下，功放模塊就會(huì)受到駐波攻擊而造成損壞；（3）調(diào)制B-電源設(shè)置錯(cuò)誤。（4）A/D轉(zhuǎn)換器的采樣脈沖相位設(shè)置錯(cuò)誤；（5）過載保護(hù)電路的調(diào)整出現(xiàn)錯(cuò)誤。（6）發(fā)射機(jī)的輸出網(wǎng)絡(luò)失諧。出現(xiàn)這種故障時(shí)會(huì)降低模塊的效率。

4 結(jié)束語

本文主要是對(duì)導(dǎo)致功放模塊出現(xiàn)故障的相關(guān)原因進(jìn)行分析，只有對(duì)相關(guān)損壞及其損壞原因有所了解，才能積極應(yīng)對(duì)各種維護(hù)問題，在面臨各種故障時(shí)，才能在最短時(shí)間內(nèi)找出損壞的位置以及出現(xiàn)故障的原因，從而提高維修效率。同時(shí)通過對(duì)本文的分析討論，了解到把相關(guān)知識(shí)原理與實(shí)際問題相結(jié)合起來，才能更加快速有效的發(fā)現(xiàn)問題及解決問題，從而達(dá)到發(fā)射臺(tái)的基本要求和相應(yīng)的工作要求，并確保發(fā)射臺(tái)能夠正常安全的運(yùn)行。