循天1kW PDM發(fā)射機(jī)原理與故障處理

鄔元杰

內(nèi)蒙古新聞出版廣電局杭錦843臺 內(nèi)蒙古 杭錦旗 017400

2017年，循天1kW PDM 發(fā)射機(jī)在843 臺投入使用，工作穩(wěn)定，防雷性能良好。循天發(fā)射機(jī)在原1kW PDM 中波廣播發(fā)射機(jī)的基礎(chǔ)上，吸收DAM 數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，采用插件式設(shè)計(jì)兩路調(diào)制驅(qū)動(dòng)和功率放大模塊，一主一備自動(dòng)切換方式，前置放大器、前級網(wǎng)絡(luò)采用插件設(shè)計(jì)，故障后可進(jìn)行快速替換，方便進(jìn)行維護(hù)，功率放大器使用場效應(yīng)管是BVDSS 為400V，ID（on） 為 23A 的 IRFP360。另外，該機(jī)型采用RS232、RS485 接口進(jìn)行通訊，可以遠(yuǎn)程通過指令直接進(jìn)行發(fā)射機(jī)信息查詢和控制。

1 功放切換原理

1.1 功放保險(xiǎn)熔斷引起切換

當(dāng)功放橋，IRFP360 漏極、源極擊穿時(shí)，對應(yīng)的功放保險(xiǎn)熔斷，光耦MOC3020 動(dòng)作，將故障低電平經(jīng)功放板XP-7，XP-8 送到母版X1-6 功放主故障。如圖1，故障低電平在經(jīng)過K62，3，使得K1線圈得電，繼電器動(dòng)作，K13，4閉合，K2 線圈得電，K23，4、K25，6閉合，K3、K4、K5、K6 線圈得電，繼電器動(dòng)作，并通過K6 接點(diǎn)自保。到此完成功放主、調(diào)制驅(qū)動(dòng)主到功放備、調(diào)制驅(qū)動(dòng)備的切換?？砂纬鼍S修功放主和調(diào)制驅(qū)動(dòng)主。K3 為功放輸出切換，K5 完成功放聯(lián)鎖和激勵(lì)切換。K4 完成調(diào)制驅(qū)動(dòng)聯(lián)動(dòng)和調(diào)制信號輸入切換。待維修好功放主和調(diào)制驅(qū)動(dòng)主可按面板上的恢復(fù)按鈕，恢復(fù)主用工作?；謴?fù)主用工作原理，按下復(fù)位按鈕AN1 接通+15V，送到各主備功放板XP-15，XP-16，功放板V24 對地導(dǎo)通，進(jìn)而封鎖調(diào)制驅(qū)動(dòng)板脈寬信號。按下AN1 的同時(shí)K6 線圈失電，K1、K2 線圈失電，放開按鈕，調(diào)制封鎖斷開，恢復(fù)到主功放和調(diào)制驅(qū)動(dòng)主工作狀態(tài)。

1.2 過流（電流保護(hù)板A3）引起的功放切換

如圖2，來自互感器的取樣信號從N37 腳輸入，7 腳電壓大于參考電壓，1 腳輸出高電平，N1為電壓跟隨器，所以V1 導(dǎo)通，K1 繼電器線圈得電，X1-5 低電平送到母版X1-6，封鎖調(diào)制，完成功放切換。

1.3 故障處理二例

1.3.1 故障現(xiàn)象一

最上面的主功放板，與保險(xiǎn)并聯(lián)的紅色二極管亮，備功放工作指示綠燈亮，切換至備功放工作，發(fā)射機(jī)工作正常。

故障處理：經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，主功放板一路保險(xiǎn)熔斷，檢查該路保險(xiǎn)對應(yīng)的功放橋部分，發(fā)現(xiàn)一個(gè)功放管S、D 擊穿。更換后，將功放板插回主路，按下復(fù)位按鈕，由備路切換至主路，功放板指示正常，發(fā)射機(jī)滿功率。

1.3.1 故障現(xiàn)象二

第一組主備功放指示燈均不亮，第二路主功放指示正常、工作正常，發(fā)射機(jī)功率450W。

故障處理：經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)為母版第一組主備功放供電的電源保險(xiǎn)熔斷，檢查主功放板、備功放板均有一路保險(xiǎn)熔斷，更換各功放管，插好功放板，開機(jī)測試，主功放工作正常。將第一路主功放板保險(xiǎn)拔下，測試備功放板工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)切換至備路功放，母版第一組主備功放供電的電源保險(xiǎn)仍熔斷，檢查調(diào)制驅(qū)動(dòng)板，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)并聯(lián)IRFP360 中有一個(gè)，S、D 擊穿。更換 IRFP360 后重新開機(jī)測試，發(fā)射機(jī)主備功放、主備調(diào)制驅(qū)動(dòng)均工作正常。

2 保護(hù)電路原理

2.1 天線駐波比保護(hù)電路

輸出檢測板ANT_VSWR 由低電平變?yōu)楦唠娖?，N9 74HC221為不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，N94腳輸出低電平脈沖經(jīng)N10 反相輸出，期間DS5 發(fā)光。N913腳輸出高電平脈沖，經(jīng)N11反相，由微機(jī)控制器進(jìn)行脈沖信號檢測，如果1S 后高駐波依然存在，則聲光報(bào)警，控制器發(fā)出指令禁止調(diào)制。

圖2

圖3

另一路，ANT_VSWR 高電平輸入MPQ222 基極，V1 集電極輸出低電平，經(jīng)兩個(gè)反相器輸出低電平到V3 基極，由V3 集電極輸出+15V 到脈寬調(diào)制器封鎖調(diào)制。

2.2 電流過荷檢測

高頻電流取樣經(jīng)包絡(luò)對消電路，當(dāng)載波電流過大時(shí)，超過電流過荷檢測參考值，N18-2 輸出高電平，一路送到V2，使得V2 對地導(dǎo)通，經(jīng)兩個(gè)反相器，V3，同樣到脈寬調(diào)制器封鎖調(diào)制。

另一路，送到N9，上升沿觸發(fā)Q 端輸出約70ms 高電平，反相器X3-4 送到微機(jī)控制板，進(jìn)行脈沖信號檢測。如果1S 后電流過荷依然存在，則聲光報(bào)警，控制器發(fā)出指令禁止調(diào)制。

2.3 故障處理一例

故障現(xiàn)象：發(fā)射機(jī)報(bào)警指示燈亮，菜單查詢后，指示天線駐波比大，發(fā)射機(jī)有高壓，無輸出功率。

故障處理：起初判斷是氣溫變化，導(dǎo)致反射過大，仔細(xì)考慮后，氣溫變化引起天線阻抗變化，偏離最佳匹配點(diǎn)，會導(dǎo)致邊帶反射加大，但也不至于引起發(fā)射機(jī)保護(hù)，無輸出功率。于是，用儀器測試天調(diào)網(wǎng)絡(luò)阻抗，匹配良好。最后，檢查發(fā)現(xiàn)塔底放電球上有污物導(dǎo)致，清除后發(fā)射機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定。

3 防雷設(shè)計(jì)

循天發(fā)射機(jī)在功率輸出口接有專利型避雷器和和泄放雷電的石墨放電器，并將T 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)成-450 移相網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)雷擊T 網(wǎng)絡(luò)輸出端短路時(shí)，T 網(wǎng)絡(luò)的輸入端的等效阻抗呈感性，避免雷擊時(shí)功放輸出短路，造成功放輸出電流過大而燒壞功放管。這樣，大大減少機(jī)器故障率。