東芝電視發(fā)射機(jī)功放管半管瞬間損壞故障的解決

高 軒張

1.2.河北省廣播電視八三四發(fā)射臺 河北省 保定市 071051

1 故障現(xiàn)象與分析

河北省廣播電視八三四發(fā)射臺的農(nóng)民頻道發(fā)射機(jī)采用的是東芝TU3404A型10KW全固態(tài)發(fā)射機(jī)，其末級功放管是MRF372，兩個MRF372及附屬電路組成一個200W功放單元，6個200W功放單元合成一個1.2kW的功放。MRF372由兩個管芯組成，也就是說，一只MRF372就是兩個性能完全一致的放大管，有兩個獨(dú)立的柵極和兩個獨(dú)立的漏極，源極則做成了一體，外形見圖1。

圖1 MRF372外形照片

該發(fā)射機(jī)出現(xiàn)過200W功放單元輸入節(jié)點(diǎn)虛焊、功放管漏極虛焊、功放管損壞等故障，這些問題都得到了順利解決，并總結(jié)出了處置和防范措施。在此過程中，我們遭遇過一次“疑難”故障。

在一次巡檢中，我們發(fā)現(xiàn)發(fā)射機(jī)的第十圖像功放第5、6管工作電流異常，見表1中第二列。第5管電流比正常管電流小1A左右，第6管電流則低于正常管電流的一半。關(guān)斷第十圖像功放的激勵信號，查看各管靜態(tài)電流，第5、6管靜態(tài)電流為零（異常），其它管靜態(tài)電流為1A左右（正常）。斷電、開箱，分別測量兩管柵極、漏極對源極電阻，發(fā)現(xiàn)第6管的一個管芯（圖二中TR6下半管）柵極和源極擊穿，其它極間電阻正常。確認(rèn)第6管半管（一個管芯）損壞。

由圖2可見，對于TR6而言，激勵信號先由T6等分為二，分別驅(qū)動上下兩個管芯，經(jīng)兩個管芯放大后由T12合二為一，然后再與TR5輸出的信號合成。 由于兩個管芯性能完全一致，下管芯損壞的原因應(yīng)該僅局限于與其相關(guān)的電路。我們就對這部分電路進(jìn)行了檢測，重點(diǎn)檢測了偏置電壓可調(diào)電位器R35，沒有發(fā)現(xiàn)異常。拆下TR6后又對比測量了兩個柵極的偏置電壓，完全一致，都是3.64V，判斷該管芯為偶然損壞。隨即更換了新管，在關(guān)斷激勵信號的情況下加電試驗，發(fā)現(xiàn)在加電瞬間TR6內(nèi)部打火并發(fā)紅。斷電后經(jīng)測量確認(rèn)TR6下管芯柵極和源極再次擊穿。這個意外的挫折一下就使我們陷入了復(fù)雜的分析之中。

表1 第十圖像功放三種情況下的各管工作電流

大家知道，引起高頻功放管損壞的常見原因有四個：1、激勵過大；2、直流偏置過大；3、電路中存在自激振蕩；4、輸出環(huán)路不匹配造成的反射過大。因為更新的管子是在靜態(tài)損壞的，這就排除了原因1和4，用示波器檢測功放靜態(tài)輸出，無明顯波形，基本排除了原因3，這就只剩下了原因2，即3.64V的柵極偏置電壓對于新?lián)Q的管子來說太高了。

圖2 東芝TU3404A電視發(fā)射機(jī)200W末級功放單元電路圖

基于上述分析，我們再次拆除損壞的TR6，將偏置可調(diào)電位器R35和R36調(diào)至極限，使兩個管芯的柵極偏置電壓處于最低（2.44V）。在調(diào)節(jié)R35和R36時，我們進(jìn)行了仔細(xì)觀察，偏置電壓始終緩慢下降，沒有發(fā)現(xiàn)間歇、跳躍性變化等現(xiàn)象。斷電后小心翼翼地裝上新管，在關(guān)斷激勵信號的情況下加電試驗，此時靜態(tài)電流為零。先緩慢調(diào)整R35，下管芯柵極電壓達(dá)到3V時始有電流，至3.5V時電流達(dá)到0.5A；再調(diào)整R36至3.5V，此時新管靜態(tài)電流為1.1A。查看同功放內(nèi)其它10只管子的靜態(tài)電流，發(fā)現(xiàn)都是0.9A。微調(diào)R35和R36，當(dāng)兩個管芯的柵極偏置電壓都在3.44V時，新管靜態(tài)電流降低到了0.9A。此時其它管子的柵極電壓卻都是3.64V。

靜態(tài)運(yùn)行了5分鐘未見異常。加激勵信號試機(jī)，發(fā)現(xiàn)新管工作電流比TR5大1.1A，見表一中第三列。再次微調(diào)R35和R36，使新管靜態(tài)電流降低到了0.85A，加激勵后第6管與第5管的工作電流差降到了0.3A（見表一中第四列），已經(jīng)處于正常范圍。

2 故障原因總結(jié)

反思此例故障之所以由簡單演變成了“疑難”，不外乎以下兩種原因：

2.1 不同批次的場效應(yīng)管參數(shù)的離散性較大

原管柵極在靜態(tài)偏置電壓為3.64V時正常工作，新管在相同偏置電壓下就發(fā)生過偏置損壞。查看新、舊管的標(biāo)注（見圖一），型號一致，但原管尾號為CT0846AG，新管尾號為QQ0512，這說明尾號不同的同型號場效應(yīng)管的性能是有較大差別的。

2.2 處理小故障時不夠嚴(yán)謹(jǐn)

認(rèn)為單管芯損壞涉及面很小，不用過于復(fù)雜地分析，沒檢查出其它連帶損壞的元件即可直接更換新管。以前我們這樣做過，用的是發(fā)射機(jī)廠家提供的配件，沒有出現(xiàn)過此類問題，這次用其它途徑購置的配件就出了“意外”，說到底還是沒有嚴(yán)格按照程序操作。在我們以前總結(jié)出的《固態(tài)電視發(fā)射機(jī)MOS功放管損壞后的檢測與更換》一文中就明確指出了更換新管后必須重新調(diào)整靜態(tài)偏置電壓。