10kW數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機(jī)預(yù)推動(dòng)故障分析與處理

李璟*

（河南省許昌中波轉(zhuǎn)播臺(tái)，河南許昌，461000）

引言

10kW數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機(jī)采用數(shù)字調(diào)制技術(shù)和高效率的功率合成技術(shù)，以極佳的電聲指標(biāo)和很高的效率代替了傳統(tǒng)調(diào)幅廣播低效率的低頻放大部分和容易帶來(lái)失真的調(diào)幅系統(tǒng)。隨著廣播技術(shù)的飛速發(fā)展，10kW數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機(jī)已成為中波廣播發(fā)射臺(tái)站的首選發(fā)射設(shè)備。我臺(tái)代管的兩部10kW發(fā)射機(jī)已使用了約9年，該機(jī)具有自動(dòng)化程度高、工作效率高、電聲指標(biāo)好、運(yùn)行穩(wěn)定可靠，保護(hù)功能齊全、故障率低、故障顯示功能完善、維護(hù)量小等優(yōu)點(diǎn)。即便如此，工作中也仍難免發(fā)生一些故障。下面，我們以10kW發(fā)射機(jī)發(fā)生的一例不常見(jiàn)的預(yù)推動(dòng)故障為例，介紹一下故障原因分析和解決處理辦法，以利于同行分析解決同類問(wèn)題。

1 發(fā)射機(jī)故障現(xiàn)象簡(jiǎn)述

近期，臺(tái)站一部10kW數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機(jī)在工作中經(jīng)常出現(xiàn)預(yù)推動(dòng)紅燈亮、功率自動(dòng)下降的故障，偶爾正常。值班員采取復(fù)位措施無(wú)效。隨即關(guān)機(jī)斷電，重新上電，預(yù)推動(dòng)紅燈亮持續(xù)約20秒后應(yīng)綠燈，發(fā)射機(jī)自檢后，低功率運(yùn)行，功率為 1kW，功率不足也不穩(wěn)定，且有持續(xù)緩慢下降態(tài)勢(shì)。開(kāi)機(jī)約2-3分鐘后，預(yù)推動(dòng)紅燈再次亮起，功率繼續(xù)下降一半約500W。

2 預(yù)推動(dòng)燈亮原因分析

（1）緩沖放大器工作是否正常。

（2）預(yù)推動(dòng)放大板以及其他周邊工作是否正常。

（3）預(yù)推動(dòng)負(fù)荷是否出現(xiàn)問(wèn)題。

（4）從預(yù)推動(dòng)燈亮，發(fā)射功率有下降表現(xiàn)上可以判斷出與LED板無(wú)關(guān)。因?yàn)樯漕l電路部分與顯示電路部分無(wú)關(guān)。

3 故障排查方法步驟

圖1 緩沖放大器選頻電路圖(1)

L2、C3為V3、V4的選頻電路。R12-R19為其負(fù)荷。L2、C3選頻后輸出為正弦波。R3、C3組成加速電路，以改善其方波的上、下沿。C1為加速電容。（見(jiàn)圖2）

圖2 緩沖放大器選頻電路圖(2)

緩沖放大器沒(méi)有需要調(diào)節(jié)的有件，在檢查無(wú)連焊虛焊時(shí)，通電后即可正常工作。緩沖放大器處于預(yù)推動(dòng)的前端，因此緩沖放大器通電后輸出電平是否正常直接影響預(yù)推動(dòng)工作。發(fā)射機(jī)緩沖放大器顯示綠燈亮，說(shuō)明緩沖放大器過(guò)來(lái)的電平是沒(méi)有問(wèn)題的，故排除了緩沖放大器故障點(diǎn)。

（2）影響預(yù)推動(dòng)輸出電平大小的因素有四個(gè)：預(yù)推動(dòng)輸入電平、供電、輸出調(diào)諧電路和驅(qū)動(dòng)合成電路。

1）預(yù)推動(dòng)輸入電平

緩沖放大器輸出電平是正常的，在預(yù)推動(dòng)VD6正極上可以測(cè)出，因此排除了預(yù)推動(dòng)輸入電平故障。用示波器觀察推動(dòng)級(jí)功放板第二塊板子，VD6正極測(cè)其射頻電平幅度為 23V，先調(diào)整 L1使其為諧振狀態(tài)，使其在VD6測(cè)量到的射頻電平為最大，再調(diào)節(jié) RP1改應(yīng)預(yù)推動(dòng)級(jí)供電電壓，改應(yīng)其供電電壓使其為23V。

2）供電

首先檢查60V通過(guò)RP1向預(yù)推動(dòng)電源供電是否正常，一旦電源供不上電，或者電壓過(guò)低預(yù)推動(dòng)紅燈就會(huì)亮起。經(jīng)檢查RP1正常，RP1前后電壓都正常。預(yù)推動(dòng)分為A、B兩路，兩路輸入的激勵(lì)信號(hào)幅度工作。預(yù)推動(dòng)電源先串聯(lián)了 1個(gè)可調(diào)電阻 RP1，然后再給預(yù)推動(dòng)供電，約25W50，電流 1A左右。若發(fā)射機(jī)經(jīng)常不關(guān)機(jī) RP1會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱、接觸不良、甚至焊錫松動(dòng)情況。一般情況下，先檢查它，經(jīng)檢查，該處電壓也沒(méi)有問(wèn)題，就需要重點(diǎn)檢查調(diào)諧電路了。（見(jiàn)圖3）

圖3.射頻放大部分電路框圖

3）輸出調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)。L1、C3、C4、C5配合使用構(gòu)成串聯(lián)諧振輸出調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)，調(diào)諧L1、C3、C4、C5使射頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)最大，C3、C4、C5根據(jù)頻率不同，跳線位置不同（具體參見(jiàn)預(yù)置表）。當(dāng)工作頻率較低時(shí)使用跳線插 X14并聯(lián)C5增加容抗，應(yīng)防止電容失效造成電路失諧。預(yù)推動(dòng)輸出阻抗由L1調(diào)整匹配，L1相當(dāng)于一個(gè)選頻網(wǎng)絡(luò)，確保本機(jī)射頻信號(hào)順暢通過(guò)。L1是可調(diào)電感，在發(fā)射機(jī)中門頂部，其動(dòng)觸點(diǎn)輪易氧化，造成接觸不良和電路失諧，會(huì)導(dǎo)致預(yù)推動(dòng)輸出的射頻信號(hào)無(wú)輸出或輸出電平不夠。推動(dòng)級(jí)的VD6射頻電平應(yīng)達(dá)到23V左右。（見(jiàn)圖4）

圖4 推動(dòng)器合成母板輸出調(diào)諧電路

4）驅(qū)動(dòng)合成電路（預(yù)推動(dòng)負(fù)荷）

預(yù)推動(dòng)輸出時(shí)射頻電平經(jīng)L1、C3、C4、C5串聯(lián)諧振電路向由T1-T6構(gòu)成驅(qū)動(dòng)合成電路供電。預(yù)推動(dòng)的射頻輸出經(jīng)過(guò)串聯(lián)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)（L1和木板上的C3、C4、C5）送到驅(qū)動(dòng)信號(hào)分配電路的輸入端，L1位于機(jī)箱的頂部。調(diào)諧L1和C3、C4、C5使射頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)最大，當(dāng)工作頻率較低時(shí)使用跳線插X14并上C5增加容抗。驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路由 T1-T6的初級(jí)繞組串聯(lián)而成，次級(jí)耦合出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，分別送到X7、X8和X9的射頻輸入端，T5次級(jí)附加的 LC網(wǎng)絡(luò)用于條幅立體聲中和調(diào)整。T6次級(jí)的射頻電壓同時(shí)也送到由V5、C2組成的射頻峰值檢波器，峰值檢波器檢出的直流電壓（預(yù)放高頻取樣）送往監(jiān)測(cè)顯示板（A32），當(dāng)直流電壓存在時(shí)表明預(yù)推動(dòng)板工作正常。對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管顯示綠色，當(dāng)失去該直流電壓或者電壓過(guò)低時(shí)，發(fā)光二極管應(yīng)成紅色。預(yù)推動(dòng)的電源經(jīng)過(guò)電表電路R14，再經(jīng)緩沖放大板A16上的熔絲F1、F2送到預(yù)推動(dòng)板。當(dāng)拔掉緩沖放大板會(huì)自動(dòng)切斷預(yù)推動(dòng)板的電源。負(fù)荷電路初級(jí)、次級(jí)以及次級(jí)配套的C6-C11，R6-R11，R12-R26任何一個(gè)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)影響預(yù)推動(dòng)輸出電平。（見(jiàn)圖5）

（3）預(yù)推動(dòng)負(fù)荷出現(xiàn)問(wèn)題也會(huì)出現(xiàn)紅燈亮現(xiàn)象。驅(qū)動(dòng)合成線路為串聯(lián)電路，T1-T6中的任何一個(gè)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)相互影響。由于驅(qū)動(dòng)合成線路檢查難度較大，推動(dòng)級(jí)板右前部分不易測(cè)量，只能在斷電后用手靠近觸碰測(cè)量檢查是否有松動(dòng)異常、溫度是否正常，或用USB微型攝像頭深入到電路板附近檢查。檢查中發(fā)現(xiàn)T3溫度較高，異于其他幾個(gè)應(yīng)壓器，其他溫度都正常。拆下T3后檢查發(fā)現(xiàn)表面無(wú)異常，但溫度仍有余溫。另拆除測(cè)量C8、R8、R23均正常。初步判斷故障是由應(yīng)壓器T3損壞引起的。T3初次級(jí)漆包線正常，判斷為磁環(huán)已損壞。

圖5 推動(dòng)器合成母板驅(qū)動(dòng)合成線路圖

圖6 驅(qū)動(dòng)合成線路部分圖

4 故障應(yīng)急處理方法

因應(yīng)壓器磁環(huán)無(wú)法檢測(cè)，所以只能采取更換新件的辦法。在無(wú)庫(kù)存的條件下，技術(shù)人員經(jīng)分析電路圖有器件參數(shù)發(fā)現(xiàn)，該磁環(huán)和功放板上T1T2高頻應(yīng)壓器磁環(huán)參數(shù)一致。決定從廢棄的功放板上拆下來(lái)一個(gè)應(yīng)壓器，拆除上面的漆包線后，使用損壞應(yīng)壓器原來(lái)的漆包線按照原來(lái)的匝數(shù)和方向重新進(jìn)行繞制。完成后安裝試機(jī)，一切恢復(fù)正常。

5 有論分析

發(fā)射機(jī)開(kāi)機(jī)自檢時(shí)先紅燈后應(yīng)綠燈，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。應(yīng)壓器T3損壞后，有合故障現(xiàn)象，分析如下。

（1）應(yīng)壓器T3應(yīng)只是驅(qū)動(dòng)合成線路中T1-T6其中一個(gè)，一個(gè)出了問(wèn)題后會(huì)使預(yù)推動(dòng)輸出射頻信號(hào)送至推動(dòng)級(jí)的射頻電平降低，可能處于監(jiān)測(cè)臨界值狀態(tài)。

（2）在開(kāi)機(jī)自檢過(guò)程中，應(yīng)壓器T3由冷態(tài)應(yīng)為熱態(tài)，其阻值是會(huì)應(yīng)化的，在冷態(tài)時(shí)，會(huì)拉低預(yù)推動(dòng)級(jí)輸出電平，所以LED板預(yù)推動(dòng)紅燈為持續(xù)紅燈。等發(fā)熱后其阻值會(huì)慢慢升高，升高后預(yù)推動(dòng)輸出電平會(huì)上升一些超過(guò) A32板檢測(cè)臨界值，LED板預(yù)推動(dòng)指示燈會(huì)偶爾應(yīng)為綠燈。

（3）較長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)為綠燈后，開(kāi)功率，很快發(fā)射功率會(huì)下降的原因可能是：A、預(yù)推動(dòng)使用60V非穩(wěn)壓供電，開(kāi)機(jī)后主整應(yīng)壓器輸出230V應(yīng)壓器工作，線路里面電流增大，60V電壓會(huì)有輕微下降，導(dǎo)致預(yù)推動(dòng)射頻輸出電平會(huì)再下降一些，低于檢測(cè)臨界值，LED面板紅燈亮，因此也導(dǎo)致發(fā)射機(jī)輸出功率下降。B、開(kāi)機(jī)后，推動(dòng)級(jí)、輸出功放等模塊開(kāi)始工作，他們的輸出均依靠輸出銅棒傳導(dǎo)射頻信號(hào)，該銅棒輸出阻抗只有4歐姆，電流很大，可能會(huì)對(duì)預(yù)推動(dòng)輸出信號(hào)到推動(dòng)級(jí)前六個(gè)應(yīng)壓器的信號(hào)有少許影響。

6 有束語(yǔ)

在設(shè)備恢復(fù)正常后，通過(guò)和廠家售后工程師的溝通，此類應(yīng)壓器磁環(huán)在功放板等處有損壞的案例，但推動(dòng)合成器母板上此類案例極為少見(jiàn)。此類磁環(huán)各臺(tái)站幾乎沒(méi)有庫(kù)存，因尺寸和功放板磁環(huán)通用，廠家建議為保障安全播出和應(yīng)急檢修，可少量收存以備不時(shí)之需。

本文從常見(jiàn)原因由易至難去分析解決問(wèn)題，也可能在分析上走了一些彎路，只希望對(duì)大家日后的工作有所幫助，不當(dāng)之處請(qǐng)各位專家批評(píng)指教。