50KW中波發(fā)射機功放模塊維修實例

（廣西廣播電視技術中心柳州分中心）

1 引言

我臺50KW中波發(fā)射機（TDS-50），由于氣候或者壞境的影響，經(jīng)常會燒壞功放模塊，特別是在打雷下雨或者停電來電等電壓不穩(wěn)的時候，更容易燒壞功板。功放模塊在發(fā)射機中，對功率起著決定性的作用?？焖俑鼡Q和維修功放模塊，是我們在日常維護過程中經(jīng)常要做的工作。本文通過檢修實例，展示了維修50KW發(fā)射機功放模塊的一些方法與經(jīng)驗，并進行總結，以作拋磚引玉，供同行參考。

2 故障現(xiàn)象

在值班過程中，值班人員發(fā)現(xiàn)50KW中波發(fā)射機機器面板的功放指示燈由綠燈變?yōu)榧t燈，這表明功放模塊有故障，但是發(fā)射機上有足夠的備選功放模塊，仍然可以支持其繼續(xù)正常地工作，所以人員在停播時間再進行試機檢查。停機后通過檢查發(fā)現(xiàn)，有4塊功放模塊亮紅燈出現(xiàn)故障，對這些功放模塊進行更換后，故障解除，面板指示燈由紅變綠，發(fā)射機面板顯示正常。

3 功放模塊電路原理

圖1 功放模塊原理圖

在（TSD-50）50KW中波發(fā)射機中，一共有143塊完全相同的功率放大板，其中一塊用作前置驅動板，14塊用作功放驅動板，其余的128塊用作功率放大板，分別插在驅動柜中的功率合成母板上以及主機柜中的八塊功率合成母板上，所有功率放大板的結構和電性能都是一樣的，可以進行互換。每個功放板上，有八個MOS管，每個MOS管，是工作在截止和飽和工作狀態(tài)，并在極短時間內快速切換，發(fā)射機工作時，根據(jù)音頻調制信號幅度的大小，從而控制開關一定數(shù)量的功放板，使得射頻輸出功率隨著信號的變化而變化。每一塊功放板上，八個功率MOS場效應管組成了H型橋式開關放大器。為了擴大功放板的工作電流，提高功放板的輸出功率，功放板中的8個MOS管是分成4對并聯(lián)的，如下圖一中的V1V12、V3V10、V2V9、V4V11是并聯(lián)工作的，在電原理上可以看做是一個MOS開關器件。H橋開關放大器由兩個半橋組成，左半橋包括V1V12和V3V10，右半橋包括V2V9和 V4V11。V1V12（V2V9）的源極和V3V10（V4V11）的漏極的連接點是半橋的輸出端，每個半橋有一個驅動變壓器（圖中T1T2），射頻驅動信號加在驅動變壓器的初級繞組上，次級繞組在V1V12和V3V10的柵極上產(chǎn)生兩個有180度相位差的激勵信號，使得V1V12和V3V10（V2V9和V4V11）交替地導通和截止。這兩個半橋，分別通過5A快速保險絲F1和F2供電，在功放板的外沿裝有兩個紅色發(fā)光二極管，用來顯示兩個保險管的通斷狀況。當功放板正常時，二極管VDS1與VDS2沒有電流通過而熄滅，當因故障燒毀保險絲時，230V高壓通過限流電阻R1或者R2點亮VDS1或VDS2以示報警。

4 故障分析及檢修過程

4.1 故障分析

圖2 功放模塊實物圖

在功放模塊的故障中，一般常見的是場效應管（圖1橢圓區(qū)）和保險管燒壞（圖1矩形區(qū)）損壞。通過原理圖，可以知道發(fā)生故障功放板的指示燈（VDS1、VDS2）亮，表示保險絲斷了，但是保險絲的斷路，往往是由于功放板上的MOS管擊穿短路，導致電流過大，從而燒斷了保險絲。因此，檢修時先用萬用表測量保險絲F1（F2）是否斷路，從而再判斷對應支路的MOS管是否擊穿。如果F1（F2）斷路，則表示其對應的供電的MOS管V1V12（V3V10）有被被燒壞的可能，如果F1（F2）通路，則其對應的供電的MOS管正常。F1F2對應的MOS管在電路板上的位置如圖2所示。

4.2 檢修過程

實例一，我們拿了第一塊換下的功放板進行檢修。用萬用表測量保險絲，測量發(fā)現(xiàn)：F1斷路，說明V1V12和V3V10這四個MOS管存在損壞的元件；F2通路，表示F2對應的V2V9及V4V11正常。接下來用排除法找出V1V12和V3V10中的故障元件，用萬用表先測量V3V10針腳，如圖3所示，數(shù)值顯示兩個MOS管均正常，再測量V1V12的針腳，數(shù)值顯示兩個MOS管都是短路。用電烙鐵拆下了V1V12，正欲裝上新的管子，此時多了個心眼我們對拆下來的V1V12分別進行了測量，發(fā)現(xiàn)V12并沒有損壞。為什么V12前后兩次測量結果有差異？原來V1與V12的三個針腳在電路板上是并聯(lián)的，在電路板上單獨測量V1和V12，始終測到的是并聯(lián)值。此時，V1短路，V12即使正常，也測不出來，只有拆下V1后，才可以正確測量V12。于是，又把原來的V12裝回去，最終這塊功放板我們只更換了保險管F1及MOS管V1后，就恢復了正常，但是這個過程我們卻拆裝了兩個管子和一個保險，把V12這個正常的場效應管誤拆了。

實例二、我們拿了第二塊換下的功放板進行檢修。用萬用表測量保險絲，發(fā)現(xiàn)F1、F2都是斷路，說明兩個支路都存在故障元件。有了實例一的經(jīng)驗，檢測顯示V1V12兩個管短路之后，先拆下V1獨立進行檢測，V1正常，從而可以推斷V12已損壞，就不用再測它了；同理，按同樣的方法對剩余的3對MOS管進行檢測，結果V3損壞，V10正常，V2和V9正常，V4正常，V11損壞。在這有一點要注意，一開始為什么沒有先拆拆V12先呢，是因為它比較難拆。功放板上的八個MOS管，V1V2V3V4是在散熱器的外圍，易安裝和拆除，其余四個在散熱器的夾層中間，很難拆除和安裝。本著先易后難的原則，我們優(yōu)先拆外圍（V1、V2、V3、V4）的管子，即使拆下來的是好的，裝上去也容易，可以減輕工作量。第二塊板的維修，有了實例一的經(jīng)驗，沒有拆V12下來檢測，又避免了拆V10這個好的管子，但是運氣不好，卻又拆下的正常的V1、V4，雖然安裝V1、V4很容易，但還想找更好的方法，盡量避免拆正常的MOS管。

圖3 功放模塊局部圖（背面）

圖4 功放模塊局部圖（正面）

實例三、第三塊功放板的檢修，按照上面的方法，先用萬用表檢測保險絲，結果只有F2是斷路的，這說明V2V9和V4V11存在損壞故器件。先在電路板上對V2V9，V4V11進行檢測，發(fā)現(xiàn)這兩對管子都短路了，然后用烙鐵脫開V2（V9）和V4（V11）的中間腳，使其不與電路板有連接，也就是使并聯(lián)點脫離，然后對V2，V9，V4，V11，逐個測量，結果V2、V11正常，V4和V9損壞。這第三塊板的維修過程，只是誤脫開了V2的一個針腳，便可以測量出V2V9的損壞狀態(tài)，比之前拆下一個管來進行分離測量，方便又快捷了許多。不過，要使管針腳與電路板脫離，又不拔出來，有一定的難度，因為針腳與孔之間間隙比較?。ㄈ鐖D4所示），非?？简災托暮图毿?。所以，當我們很難只分離一個針腳的時候，還是用上面實例二的方法先脫開一個管來進行測量。

通過以上三個檢修實例，我們對維修該功模塊逐漸有了一個比較完善的步驟：一、首先檢測F是否斷路，如果斷路，執(zhí)行第二步，如果通路，則對應支路正常。二、F斷路，在電路板上檢測其對應的兩組MOS管是否擊穿短路，如果擊穿短路，執(zhí)行第三步，反之則正常。三、并聯(lián)MOS管被擊穿短路，分離其中一個管的中間腳，使其脫離并聯(lián)點測量，當難于只脫離中間腳時，就把容易拆裝的一個管子拆下進行測量。

5 總結

50KW的中波發(fā)射機（TDS-50）最常見的故障就是功放模塊故障，所以快速地檢查和維修功放模塊，在維護過程中變得很重要。通過以上三個例子的檢修，我們知道維修的整體思路固然很重要，維修過程的思路要非常的清晰，還要熟悉電路圖，但對維修過程的一些細節(jié)進行總結也很重要，只有不斷地嘗試和總結，才知道那些細節(jié)被忽略，那些步驟可以優(yōu)化，從而得出最快捷方便的維修步驟。如果通過這樣類似的維修實例，使我們達到快速維修的目的，這就能為我們的安全播出工作爭取到更多的時間，特別是要搶修爭分奪秒的時候，對我們來說這是很有幫助的。