ZT-G1KW-Ⅲ發(fā)射機(jī)PA盒調(diào)制電路故障檢修實(shí)例

馮小花 楊柳進(jìn)

（廣西廣播電視技術(shù)中心玉林分中心）

一、前言

廣西廣播電視玉林二四一臺(tái)的ZT-G1KW-Ⅲ型全固化中波廣播發(fā)射機(jī)是哈爾濱正泰廣播設(shè)備有限公司設(shè)計(jì)、制造的一種采用脈沖寬度調(diào)制的中波廣播發(fā)射機(jī)。我臺(tái)共6個(gè)實(shí)驗(yàn)頻率在用，一主一備，總計(jì)12臺(tái)。PA盒為整機(jī)的心臟部位，也是最容易出現(xiàn)故障的部位。由于機(jī)器普遍存在使用年限長(zhǎng)、工作時(shí)間久、元器件老化等原因，故障時(shí)有發(fā)生。為日后遇到PA故障問(wèn)題能快速找到問(wèn)題點(diǎn)，現(xiàn)就實(shí)驗(yàn)機(jī)1098kHz 1KW中波發(fā)射機(jī)的調(diào)制電路故障一例作分析。

二、故障現(xiàn)象

1098KHZ發(fā)射機(jī)在正常播出過(guò)程中，有掉功率現(xiàn)象且無(wú)法再次正常開機(jī)，換備機(jī)播出。關(guān)機(jī)時(shí)間對(duì)故障機(jī)試機(jī)，隨機(jī)出現(xiàn)以下兩種現(xiàn)象：

（一）能開機(jī)，功率低

1.正常開機(jī)4~5小時(shí)后，有較大幾率再次出現(xiàn)掉高壓現(xiàn)象；

2.此后立刻重開啟故障機(jī)，功率維持100W左右；

3.工作電流指示為1~2A,正常為14A左右。

（二）無(wú)法開機(jī)

1.按開機(jī)鍵，幾秒后發(fā)射機(jī)警告啟動(dòng)；

2.面板功放故障和調(diào)制指示燈亮；

3.無(wú)功率無(wú)電流。

三、故障分析、判斷與處理

為方便后文的理解，先簡(jiǎn)單說(shuō)明開機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行開機(jī)的大致過(guò)程。ZT-G1KW-Ⅲ型發(fā)射機(jī)全機(jī)共三個(gè)按鈕，分別為開機(jī)、關(guān)機(jī) 、過(guò)荷恢復(fù)。當(dāng)整機(jī)的空氣開關(guān)接通后，輸出+24V控制電源，此時(shí)繼電器控制板待機(jī)工作。觸動(dòng)開機(jī)按鈕后，繼電器控制板接通-72V電源向PA放大器供電。與此同時(shí)，激勵(lì)器、功率放大-72V與PA放大器同步供電。激勵(lì)器采用頻率合成技術(shù),用來(lái)輸出Vp-p=12V,f為本機(jī)頻率的方波。此方波經(jīng)前置放大、激勵(lì)驅(qū)動(dòng)電路后輸出射頻信號(hào)J1-7：Vp-p=80~100V，f為本機(jī)頻率的正弦波信號(hào)。電臺(tái)送過(guò)來(lái)的音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)音頻處理器壓縮限幅之后，疊加一個(gè)直流電平再送到調(diào)制器板。調(diào)制器板由多路混合器，方波振蕩器，三角波發(fā)生器，脈寬發(fā)生器，故障封鎖電路等幾大部分組成，最后產(chǎn)生一個(gè)與音頻波形相對(duì)應(yīng)的調(diào)制信號(hào)J1-4：Vpp=15V，脈沖寬度可變的方波信號(hào)。射頻信號(hào)和調(diào)制信號(hào)最后輸出到功率放大單元。該型號(hào)發(fā)射機(jī)功放盒有三個(gè)相同的功放單元，每個(gè)單元能提供450W的RF功率。PA盒由電平轉(zhuǎn)換、調(diào)制驅(qū)動(dòng)、低通濾波器、RF功率放大、電流不平衡檢測(cè)、溫度越限保護(hù)等幾部分組成。當(dāng)激勵(lì)驅(qū)動(dòng)正常時(shí)，功率控制板上的調(diào)制關(guān)閉信號(hào)J2-4（高電平時(shí)封鎖，低電平時(shí)打開封鎖）由高電平變成低電平，封鎖門打開，發(fā)射機(jī)開始升功率。當(dāng)射頻驅(qū)動(dòng)輸出或取樣不足時(shí)，或者功放盒過(guò)熱（超過(guò)72°）時(shí)，發(fā)射機(jī)會(huì)啟動(dòng)系統(tǒng)保護(hù)，功率控制電壓J2-1下降為0V,關(guān)閉調(diào)制信號(hào)或者關(guān)掉調(diào)制器輸出，從而達(dá)到封鎖的目的。同樣如果在播音過(guò)程中無(wú)功率輸出或功率輸出不足時(shí)，告警板也會(huì)啟動(dòng)聲音報(bào)警。下圖1為PA盒工作的主要信號(hào)時(shí)序圖。

圖1 PA盒主要信號(hào)圖

（一）機(jī)器能開機(jī)，功率低

故障發(fā)生時(shí)，發(fā)射機(jī)工作電流較小為1~2A。下圖2為功率控制板。帶刻度的多圈電位器W4可調(diào)節(jié)功率控制電壓J2-1的大小，調(diào)節(jié)幅度為0~10V。功率控制電壓J2-1可改變發(fā)射機(jī)的工作電流：順時(shí)針旋轉(zhuǎn)W4，電壓增加，對(duì)應(yīng)發(fā)射機(jī)的工作電流上升，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)則下降。試圖順時(shí)針旋轉(zhuǎn)功率控制板上的W4，以達(dá)到提升工作電流的目的，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)電流無(wú)太大變化。

圖2 功率控制板W4

（二）檢查PA盒

PA盒電路框圖如下圖3。

由圖3電路圖可看出，R1//R2、L1、C1、C2 構(gòu)成一個(gè)串聯(lián)調(diào)諧選頻網(wǎng)絡(luò),驅(qū)動(dòng)放大器來(lái)的射頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)R1//R2緩沖，通過(guò)L1調(diào)諧到載頻，調(diào)諧后的載頻信號(hào)要求是幅度為80~100V，頻率對(duì)應(yīng)本機(jī)頻率1098KHZ的正弦波信號(hào)。斷電后連接好示波器測(cè)量探頭，再通電開機(jī)發(fā)現(xiàn)，故障時(shí)的幅度僅為20~30V,頻率也非本機(jī)所需頻率，故懷疑是調(diào)諧電路有故障。

圖3 功放盒的原理框圖

斷電檢查功放盒時(shí)發(fā)現(xiàn)，圖功放盒上R1、R2電阻表面發(fā)燙，如圖4所示位置，紅外測(cè)溫儀測(cè)到電阻表面溫度高達(dá)70°，萬(wàn)用表x100檔測(cè)量電阻的阻值已發(fā)生變化，電阻已損壞。

圖4 功放盒外箱局部圖

故障排除步驟如下：

1.初步懷疑該電阻損壞致調(diào)諧電路失諧。更換電阻之后開機(jī)，播出正常。開機(jī)一段時(shí)間后檢查此并聯(lián)電阻的溫度仍過(guò)高。開機(jī)2個(gè)小時(shí)后，機(jī)器掉功率現(xiàn)象依舊。拆下電阻測(cè)量阻值變?yōu)?0Ω左右?？梢?jiàn)電阻發(fā)燙燒壞只是表象，不是導(dǎo)致發(fā)射機(jī)故障的根本原因。

2.用正常備機(jī)的整個(gè)功放盒替代試機(jī)播出，整機(jī)掉功率故障現(xiàn)象消失，故將故障鎖定在功放盒。更換功放盒內(nèi)的三塊功放單元后故障依舊，范圍縮小到固定在功放盒外箱上的元器件。

3.整個(gè)RLC串聯(lián)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中，電阻R的大小不會(huì)影響諧振電路的固有頻率，僅起到限制和調(diào)節(jié)諧振時(shí)電流和電壓幅度的作用。諧振頻率改變的方法只有兩種，一種是線圈L1的電感量發(fā)生變化，另一種是電容器 C1、C2的容量發(fā)生變化。步驟2已經(jīng)排除三塊功放單元問(wèn)題，由于C1、C2電容集成在功放單元板上，所以排除C1、C2。故可能性最大的就是線圈L1了。

L1為T網(wǎng)絡(luò)的主要部件，經(jīng)分析推測(cè)，疑似L1中心抽頭虛焊，諧振電路處于失諧狀態(tài)，反射嚴(yán)重，引起過(guò)流，電阻發(fā)燙，當(dāng)內(nèi)部溫度升到72°時(shí)，觸發(fā)功率放大單元的溫度保護(hù)電路，導(dǎo)致熱敏常開開關(guān)接點(diǎn)閉合，從而引起繼電器控制板和功率控制板保護(hù)，切斷-72V電源并封鎖調(diào)制信號(hào)，保護(hù)機(jī)器。

4.將L1的調(diào)整端子（虛線框框）從1、2端改接成3、4端，開機(jī)試播恢復(fù)正常故障解決。如下圖5所示：

圖5

四、結(jié)束語(yǔ)

發(fā)射機(jī)發(fā)生故障時(shí)，故障指示燈和萬(wàn)用表檢測(cè)出來(lái)的異常數(shù)據(jù)很多時(shí)候能夠幫助我們確定故障范圍。結(jié)合發(fā)射機(jī)工作原理分析，進(jìn)一步確定故障所在。條件允許的情況下可借助示波器、頻譜分析儀等工具排除故障。為了降低機(jī)器故障率，在平常的日常維護(hù)中，也要特別注意檢查發(fā)射機(jī)發(fā)熱量大的器件及電路板是否有出現(xiàn)異常、發(fā)黃或者出現(xiàn)虛焊、接觸不良等現(xiàn)象。