DM50KW中波廣播發(fā)射機電源系統(tǒng)研究

溫道陽

【摘要】本文簡要介紹DM50KW中波廣播發(fā)射機電源系統(tǒng)的組成和工作原理，常見故障原因及檢修方法，電源系統(tǒng)的維護要點。電源系統(tǒng)是發(fā)射機的重要組成部分，為發(fā)射機整機提供工作電源。電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障就會造成發(fā)射機無法正常工作，從而影響安全播出。因此了解發(fā)射機電源系統(tǒng)的組成和工作原理、快速的處理好故障和做好維護是確保發(fā)射機安全運行的一項重要工作內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】電源系統(tǒng)組成;工作原理;故障檢修維護

中圖分類號：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.05.001

1. 發(fā)射機電源系統(tǒng)組成和工作原理

發(fā)射機電源系統(tǒng)由高壓整流器T1、低壓整流器T2、直流穩(wěn)壓器（A30）、推動電源調(diào)整器（A22）和各板低壓直流穩(wěn)壓電路組成。電源分為高壓電源和低壓電源。高壓電源有+230VDC、+115VDC，低壓電源有+60VDC、+30VDC、±22VDC、±8VDC、24VAC。

+230VDC、+115VDC、+60VDC這三種電源由高壓整流變壓器T1將進線為380V交流電壓變換為兩組移相△型三相交流后，經(jīng)兩組大功率二極管組成的三相全橋整流電路，形成十二相整流的+230VDC功放電壓。另一組三相交流輸出經(jīng)三相全波整流和半波整流輸出+115VDC和+60VDC。高壓整流電路如圖1所示。

±8VDC、±22VDC、+30VDC、24VAC電源由低壓整流器T2將進線為220V交流電壓經(jīng)變壓器變壓，全橋整流后分別輸出?！?VDC、±22VDC送到A39電壓配置板后供給發(fā)射機各電路板使用，+30VDC供緩沖放大級及輔助控制，+30VDC和24VAC電源供主電源啟動電路使用。低壓整流電路如圖2所示。

直流穩(wěn)壓器（A30）板上有兩組B-、B+調(diào)整電路分別給調(diào)制編碼板A36和A37提供調(diào)制B-電壓和+5VDC電源，并為顯示板提供B-和+5VDC的故障信號。直流穩(wěn)壓器（A30）板上還有各個電源的故障檢測電路及故障信號顯示、輸出和測量電路，另外還設(shè)有過熱保護電路，當(dāng)周圍環(huán)境溫度接近70度時起到保護作用。

推動電源調(diào)整器（A22）給射頻放大器提供穩(wěn)定的工作電源，有A、B兩路供電電路，兩路輸出的直流工作電壓都可在0到+110VDC之間變化。發(fā)射機正常工作時A路的電壓在+40到+80VDC，B路電壓為0V，當(dāng)推動級輸出開始增加，推動電源調(diào)整器會將A路的供電電壓提升到+100VDC到+110VDC之間，若射頻推動電壓還要求升高，推動電源調(diào)整器會將B的供電電壓按要求升高，可升到+100VDC到+110VDC，使推動級輸出電壓達到要求。推動電源調(diào)整器具有“自動增益控制”功能，可通過開關(guān)S1選擇開環(huán)調(diào)整或閉環(huán)調(diào)整電壓，平時將開關(guān)S1打在閉環(huán)調(diào)整位置，當(dāng)閉環(huán)調(diào)整電路故障時，可通過手動將S1開關(guān)打到開環(huán)調(diào)整位置使用。

1.1 各板低壓直流穩(wěn)壓電路

各板低壓直流穩(wěn)壓電路主要有模擬輸入板的±15V、A/D轉(zhuǎn)換板的±15V和﹢5V、輸出檢測板的±5V。這些電源是低壓整流電路輸出的±22V和±8V送到A39電源配置版，然后通過A39電源配置板送到各電路板，各電路板再通過板上的穩(wěn)壓電路得到所需要的±15V、±15V和﹢5V、±5V電源，供本板使用。

2. 電源系統(tǒng)常見故障原因及檢修方法

2.1 主電源故障原因及檢修方法

首先，三相380V交流輸入電壓不平衡，用萬用表測量三相交流電源電壓，查看電壓差值是否在5%以內(nèi)，超過5%就會造成高壓變壓器繞組溫度過高產(chǎn)生故障，應(yīng)及時調(diào)整三相輸入電源的電壓值，保持輸入電壓平衡;其次，高壓整流器開路，用歐姆表測量高壓整流器是否有開路情況，若有高壓整流器開路，那么高壓電源就會產(chǎn)生不平衡，造成主電源故障;再次，高壓變壓器某處繞組出了問題，用測溫器測量各個繞組的溫度，若有一組的溫度比別的高，則表明改繞組有故障;最后，高壓濾波電容損壞，檢查高壓濾波電容是否有損壞，發(fā)現(xiàn)損壞的電容及時更換同型號的電容。

2.2 主電源過壓故障原因及檢修方法

首先，外面供電不穩(wěn)定造成，現(xiàn)在的中波發(fā)射機房一般都配備穩(wěn)壓器來給發(fā)射機供電，確保發(fā)射機外電供電穩(wěn)定正常，發(fā)射機發(fā)生過壓故障的幾率就很小。當(dāng)主電源發(fā)生過壓故障時，檢查發(fā)射機外電供電電壓有過大或過小時，可根據(jù)電壓大小來調(diào)整接入電源變壓器的抽頭，電壓在365～395VAC變化時接380VAC抽頭，電壓在395～425VAC變化時接410VAC抽頭。其次，故障顯示電路故障，檢查A32顯示板上N57A、N57B（TL074）、N2C、N2D（LM339A）、N19B（74HC32）等組成的主電源過壓故障顯示電路，發(fā)現(xiàn)元器件損壞、短路、虛焊及時更換修復(fù)。

2.3 主電源過流故障原因及檢修方法

第一，開機時出現(xiàn)的過流故障，可能是輸入的音頻信號問題，檢查音頻信號是否幅度過大、信號有無直流或直流成分和低頻強信號。發(fā)現(xiàn)異常的輸入音頻信號，可通過音頻處理器對信號進行相應(yīng)的調(diào)整。第二，主電源供電電路故障或是高壓電源有短路，對主電源供電電路和高壓電源進行檢查并排除故障。第三，啟動邏輯不正常造成主電源過流故障，由于交流接觸器K1、K2的吸合與釋放都受時序信號的嚴(yán)格控制，其正常的啟動邏輯是：有低、中、高功率任一開機鍵按下時，K1首先吸合，并保持1.6S，然后K1釋放。當(dāng)K1吸合1.1s后K2吸合，并由一個+22V交流電壓使K2保持吸合狀態(tài)，K1經(jīng)過1.6s后釋放。若時序元件失效可能使K1吸合時間太短，K2尚未吸合K1就已釋放，從而接通高壓泄放電路，造成主電源過流故障?？蓹z查A38控制板上時序電路的元件N56、R48、C72是否損壞并的更換。第四，A32顯示板上的峰值電流門限電阻R98和平均值電流門限電阻R102調(diào)整不當(dāng)造成主電源過流故障，將門限電阻值調(diào)到合適范圍內(nèi)。

2.4 直流穩(wěn)壓B-、B+電源故障原因與檢修分析

檢修B-電源故障時，可能B-電源與各電路板之間的聯(lián)系來分析故障發(fā)生的地方。直流穩(wěn)壓B-電源與各電路板之間的聯(lián)系框圖如圖3所示。第一，B-電源故障常見發(fā)生在A30直流穩(wěn)壓板的B-調(diào)整電路上，可根據(jù)發(fā)射機電路圖紙檢查B-調(diào)整電路的UC3834集成塊、穩(wěn)壓調(diào)整三極管（2N5629）、二極管、電阻、電容等元件是否損壞，保險絲F3（5A）有無熔斷，更換損壞的元件就可排除故障。第二，與A38控制板接線或是A32顯示板邏輯顯示電路故障，檢查A30X3-3至A38X5-3的接線有無開路，接觸不良等問題，A32顯示板上的B-電壓邏輯顯示電路的相關(guān)元件有無損壞。第三，音頻+直流信號故障，可在A30直流穩(wěn)壓板的X4-10處檢測是否有音頻+直流信號，沒有就檢查模擬音頻處理器“音頻+直流”信號的相關(guān)電路和與A30直流穩(wěn)壓板的相關(guān)接線。第四，調(diào)整晶體管短路或與晶體管發(fā)射極與集電極并聯(lián)的二極管短路。檢查元件是否故障時，先斷開發(fā)射極的初級電源，拆下電源保險絲后，檢查是否有短路并更換。第五，雙向可控硅短路和并聯(lián)在雙向可控硅兩端的低阻坑負(fù)載短路，拆下負(fù)載后，檢查是否有短路并更換。

B+電源調(diào)整電路和B-電源調(diào)整電路原理是一樣的，檢修方面有很多相似之處，檢修方法可參考B-電源故障的檢修。

2.4 射頻欠推動故障原因及檢修方法

首先，振蕩器、緩沖放大器和預(yù)推動級發(fā)生異常造成射頻欠推動故障，對以上元件進行檢查，查看該辦有無故障顯示紅燈亮，有說明該板有故障，對故障元件進行修復(fù)或用備用板更換可快速恢復(fù)發(fā)射機的正常工作。其次，開機1.6s內(nèi)檢測主電源電壓有沒有達到+230VDC、推動級電壓有無+115VDC、沒有達到相應(yīng)的電壓則說明該電路有故障，檢查+230VDC和+115VDC相關(guān)電路并修復(fù)。再次，驅(qū)動電源閉環(huán)電壓調(diào)整電路故障，可將A22推動電源調(diào)整版上的“開/閉”環(huán)開關(guān)S1打到開環(huán)，開啟發(fā)射機能正常工作，說明是閉環(huán)電路故障，檢查推動電源調(diào)整器閉環(huán)電路元件有無損壞并修復(fù)損壞的元件。最后，射頻欠推動檢測顯示電路故障，檢查A32顯示板的射頻欠推動檢測電路，更換故障的元件。

2.5 射頻過推動故障原因及檢修方法

第一，A32顯示板上的“過推動門限”值設(shè)置過低，可通過調(diào)整顯示板上的電阻R41來提高門限值。第二，推動電源調(diào)整不當(dāng)造成，可以調(diào)A22推動電源調(diào)整器的“開/閉”調(diào)節(jié)控制器電路上的電阻，開關(guān)S1打在開環(huán)位置調(diào)電阻R2值，打在閉環(huán)位置調(diào)電阻R12值，使電壓值在規(guī)定的范圍內(nèi)。第三，推動電源調(diào)整器電路元器件故障，檢查該電路板上的IRFP350場效應(yīng)管、穩(wěn)壓二極管等元件是否損壞并更換損壞的元件。第四，+115VDC供電電路故障，檢查+115VDC電源的供電電路，發(fā)現(xiàn)損壞的元件和接線及時更換、修復(fù)。第五，A22推動電源調(diào)整板和A15射頻分配板連接電纜故障，檢查相應(yīng)電路接線并修復(fù)。

2.6 各電路板低壓直流穩(wěn)壓電路故障原因與檢修方法

常見的是模擬輸入板±15V，A/D轉(zhuǎn)換板±15V、+5V，輸出檢測板±5V電源發(fā)生故障。常見的故障一是在各電路板上的直流穩(wěn)壓電路上，如圖4所示為模擬輸入板上-15V穩(wěn)壓電路;二是檢測電路故障;三是從A39電源配置板到該電路板的接線故障。為了能快速的判斷故障部位，先在模擬輸入板，A/D轉(zhuǎn)換板，輸出檢測板上測量有沒有從A39電源配置板從來的±22V、±22V和﹢8V、±8V電壓，若有則故障在該板的直流穩(wěn)壓電路上，常見的是保險絲熔斷，UC3834或MC7815穩(wěn)壓集成塊、穩(wěn)壓二極管、穩(wěn)壓調(diào)整三極管損壞，發(fā)現(xiàn)損壞元件對其更換。若沒有從A39電源配置板上送來的電源，則是A39電源配置板至該電路板之間的接線故障，對相關(guān)接線及插排進行檢查。如果穩(wěn)壓電路和相關(guān)接線都正常，那么可能就是該電源的檢測電路出現(xiàn)故障，檢查檢測電路元器件是否損壞，各板上的低壓直流電源故障大多數(shù)發(fā)生在這三處。

3. 電源系統(tǒng)的維護要點

維護是確保發(fā)射機電源系統(tǒng)正常運行的重要內(nèi)容，定期維護不僅可以保持元器件的干凈整潔，還能提前發(fā)現(xiàn)故障隱患并及時的進行處理，預(yù)防故障的發(fā)生，所以平時應(yīng)定期對電源系統(tǒng)進行維護，維護的要點有：

首先，定期的清潔電源系統(tǒng)元器件，減少灰塵和污垢的堆積。灰塵和污垢具有隔熱作用，影響元器件的件散熱，導(dǎo)致溫度過高，還會造成高壓、高頻的元器件打火。定期的清潔不僅有效的避免元部件溫度過高和打火，還延長元部件的使用壽命、降低發(fā)生故障的概率。

其次，定期檢查電源系統(tǒng)的交流接觸器、空氣開關(guān)、繼電器、導(dǎo)線、接線排、螺栓螺母、集成塊、電容、電阻、保險絲等元部件是否正常、連接是否牢固、接觸是否良好。連接松動、接觸不良會導(dǎo)致元器件接點過熱、打火以及燒壞導(dǎo)線絕緣層并引起短路故障，還會產(chǎn)生干擾信號。所以發(fā)現(xiàn)元器件連接松動、接觸不良、性能下降和損壞要及時處理，以免造成故障影響發(fā)射機正常工作。

再次，定期測量電源系統(tǒng)的各個檢測點和整流器的電壓、電流和波形，與原始數(shù)據(jù)進行對比，如發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有差錯就查找原因，并及時調(diào)整校正。

最后，定期檢查電源系統(tǒng)各電路板是否完好、元器件的安裝和接線是否有開路或隆起，焊接是否飽滿，有無虛焊、短路、銅箔是否翹起，還要注意各電路板防靜電，靜電的積累也會對元器件造成損傷。

4. 結(jié)束語

電源系統(tǒng)的正常工作對發(fā)射機的安全運行發(fā)揮的重要的作用，發(fā)射臺技術(shù)人員要熟悉電源系統(tǒng)的組成和工作原理，快速的處理好發(fā)射機電源系統(tǒng)的故障，定期的做好維護，才能確保發(fā)射機的安全運行，保證安全播出。

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