PDM 1KW 中波發(fā)射機(jī)功率合成母板故障處理二例

黃楚勇

（廣東省揭陽中波轉(zhuǎn)播臺，揭陽 522000）

哈廣生產(chǎn)的GZ-G1K-Ⅴ型PDM1KW 中波廣播發(fā)射機(jī)大部分主要部件都采用了獨(dú)立的印制板接插式結(jié)構(gòu)，這給發(fā)射機(jī)的維護(hù)檢修帶來極大的方便，同時也大大地提高了機(jī)器的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，其中最為典型的就是功率合成母板這一板塊。

1 功率合成母板的工作原理

功率合成母板由多塊功放板組合而成，其中包含了一塊前置放大板、兩塊功率放大板、兩塊調(diào)制驅(qū)動板和母板，母板作為插槽基座連接其他五塊獨(dú)立板塊，這五塊獨(dú)立板塊按一定順序排列，一旦插錯會引起連鎖故障而無法開機(jī)。如圖1所示。

圖1 功率合成母板簡圖

發(fā)射機(jī)工作時射頻信號由頻率合成振蕩器產(chǎn)生，振蕩器的輸出饋送到前置放大板進(jìn)行預(yù)放大，前置放大板由+30V 和-115V 供電，經(jīng)過三級放大電路后推動前置放大器的末級，為功率放大器提供驅(qū)動激勵信號。射頻信號從前置放大板輸出后進(jìn)入母板的高頻變壓器T1，從T1的次級輸出端經(jīng)串聯(lián)諧振回路和并聯(lián)諧振回路后，分別送至兩塊功率放大板的射頻輸入端[1]。另外，平衡雙端輸入的音頻信號進(jìn)入調(diào)制器板，經(jīng)過音頻信號處理器轉(zhuǎn)換為不平衡單端信號，再經(jīng)過一系列的有效調(diào)制后形成調(diào)制推動信號并進(jìn)入調(diào)制驅(qū)動板，通過調(diào)制驅(qū)動電路對該信號進(jìn)行脈沖放大和解調(diào)后，得到穩(wěn)定運(yùn)行的直流和音頻信號，最后將其輸出至功率放大板以實(shí)現(xiàn)幅度調(diào)制[2]。功率放大器是一個丁類開關(guān)放大器，它將來自調(diào)諧回路輸出的正弦波射頻電壓和疊加了音頻信號的直流電壓進(jìn)行幅度調(diào)制，得到射頻調(diào)幅波。兩塊功率放大板輸出的調(diào)制信號送至功率合成變壓器的初級，得到總的合成功率后送至輸出網(wǎng)絡(luò)[3]。其工作流程圖如圖2所示。

圖2 功率合成母板工作流程圖

2 功率合成母板故障分析與處理

故障現(xiàn)象1：發(fā)射機(jī)在開機(jī)過程中，突然出現(xiàn)故障報警無法上高壓，打開柜門有燒焦異味，經(jīng)檢查，調(diào)制驅(qū)動板三極管2N2219、2N2905和功率放大板場效應(yīng)管IRFP350均燒壞，功率放大板保險絲熔斷，功率合成母板XS5-39～44連到R2、R3的覆銅線出現(xiàn)甩銅現(xiàn)象，脫落銅線有明顯的扭曲。

故障分析與處理：通過對功率合成母板的電路分析，正常工作時-230V 電壓輸入到調(diào)制驅(qū)動板，經(jīng)過三極管2N2219（NPN）和2N2905（PNP）構(gòu)成的并聯(lián)推挽電路，將電壓調(diào)整為-115V 送到功率放大板。正常工作情況下每塊功率放大板的輸出功率為650W，當(dāng)開機(jī)瞬間突發(fā)的高壓將調(diào)制驅(qū)動板的三極管2N2219 和2N2905 擊穿，-230V 電壓直接輸送到功率放大板，此時功率放大板的瞬間功率可達(dá)到1500W 左右，場效應(yīng)管因此被燒壞，保險管也因電流超負(fù)荷而熔斷，在熔斷前瞬間，流經(jīng)功率合成母板的強(qiáng)電流使XS5-39～44到R2、R3的覆銅線過度發(fā)熱而出現(xiàn)甩銅脫落現(xiàn)象。處理該故障時，先檢查功率合成母板的接地是否良好，發(fā)現(xiàn)無異常情況。接著將損壞的三極管2N2219和2N2905、場效應(yīng)管IRFP350和保險管更換掉，同時將脫落的銅皮去掉，用一根粗細(xì)合適的導(dǎo)線代替并焊接牢固。將各大板塊安裝完畢后開機(jī)試機(jī)，故障被排除，發(fā)射機(jī)工作正常。

故障現(xiàn)象二：1098kHz 頻率發(fā)射機(jī)在播出過程中突發(fā)雷擊，機(jī)內(nèi)出現(xiàn)異響，緊接著故障報警并自動下高壓，關(guān)機(jī)后打開柜門有燒焦異味，經(jīng)檢查一塊功率放大板的兩個場效應(yīng)管燒壞，母板XS5-39～44連到R2、R3的覆銅線銅皮脫落，R2、R3燒壞，母板的高頻變壓器磁環(huán)出現(xiàn)裂痕。

故障分析與處理：出現(xiàn)該故障首先應(yīng)考慮到整套發(fā)射系統(tǒng)的防雷措施，經(jīng)檢查，天線端的防雷放電球表面附著積碳并有生銹現(xiàn)象，發(fā)射機(jī)內(nèi)的放電球間距相比其他發(fā)射機(jī)要寬一些。處理時將天線端和發(fā)射機(jī)內(nèi)的放電球表面用砂紙打磨干凈，同時調(diào)整好發(fā)射機(jī)內(nèi)放電球的間距使其可以正常放電，接著更換掉功率放大板損壞的場效應(yīng)管IRFP350。最后處理功率合成母板，但由于母板損壞較為嚴(yán)重，且沒有現(xiàn)成的磁環(huán)零件，為了使發(fā)射機(jī)盡快恢復(fù)正常工作，采取更換備用母板。新的母板并非工作在1098kHz 頻點(diǎn)上，需對其進(jìn)行調(diào)整才能正常工作。經(jīng)分析，母板中電容C1和電感L5構(gòu)成了串聯(lián)諧振回路，電感L6和功率放大板場效應(yīng)管IRFP350等效過來的輸入電容構(gòu)成了并聯(lián)諧振回路，都諧振于發(fā)射機(jī)的工作頻率上。因此需要分別調(diào)整兩個回路的諧振狀態(tài)，首先斷開C1的前端和L5的后端，調(diào)節(jié)L5線圈匝數(shù)和磁芯，并用網(wǎng)絡(luò)分析儀測量使C1和L5串聯(lián)諧振于1098kHz 頻率上，接著插上兩塊功率放大板，調(diào)節(jié)L6線圈匝數(shù)和磁芯，使L6和功率放大板等效電容并聯(lián)諧振于1098kHz頻率。最后恢復(fù)斷開的接點(diǎn)，插上各功放板并開機(jī)試機(jī)，故障被排除，發(fā)射機(jī)工作正常。用音頻測試儀測試發(fā)射機(jī)的三大指標(biāo)，均能達(dá)到甲等狀態(tài)。

故障總結(jié)：這兩次故障現(xiàn)象都較為明顯，故障的根源也頗為相似，皆為超負(fù)荷過流導(dǎo)致的，這在日常的停機(jī)檢修時應(yīng)該引起注意，對防雷部件要時常進(jìn)行檢查以確保防雷效果，另外需注意各功放板和母板元器件的工作狀態(tài)，像場效應(yīng)管、保險管、電容等器件會因射頻推動電壓的高低而出現(xiàn)變化，容易出現(xiàn)故障，如發(fā)現(xiàn)輕微損壞應(yīng)及時更換，以避免故障擴(kuò)大化。

3 結(jié)束語

本文介紹了功率合成母板的工作原理，并就功率合成母板日常工作出現(xiàn)的兩例故障提出了相應(yīng)的處理方法，為我臺的安全播出提供了保障。