600kW中波發(fā)射機調制編碼板電源故障分析處理

郭 輝，熊 捷

（江西省吉安八〇二臺，江西 吉安 343000）

600 kW中波發(fā)射機與普通發(fā)射機一樣，也是由射頻系統(tǒng)、音頻處理系統(tǒng)、輸出監(jiān)測系統(tǒng)、電源部分這四個部分組成，但是600 kW發(fā)射機整個系統(tǒng)與普通發(fā)射機 相比，由于它要通過三個功率為200 kW的發(fā)射機進行功率合成來實現大功率輸出，所有它還需要一個合成柜。合成柜的作用就是給三部發(fā)射機提供同相位的射頻信號以及一致的音頻信號，再將三部200 kW輸出功率的發(fā)射機輸出功率進行合成，進而實現600 kW并機播出。與普通發(fā)射機相比，600 kW中波發(fā)射機系統(tǒng)更復雜，出現故障查找起來更困難，要想盡快排除故障，需要有扎實的理論基礎，需要對發(fā)射機各個部分及系統(tǒng)的工作原理有深入的了解。調制編碼板作為中波發(fā)射機的音頻系統(tǒng)的重要部分，一旦出現問題，就必須要結合具體故障類型進行逐步排查，依據相關電路圖，及時找到故障原因加以應對，只有把這些基礎工作做好了，才能保證發(fā)射機的正常工作。本文分析了調制編碼板電源故障產生的原因，希望為同行今后的實際故障解決提供理論參考。

1 調制編碼板及推動編碼板工作原理

北京北廣科技股份有限公司生產的600 kW中波發(fā)射機由三個200 kW中波發(fā)射機并機組成。每一個發(fā)射機單元（PB）都有一個相同的數字音頻處理系統(tǒng)，每一個發(fā)射機單元（PB）有239塊射頻放大器模塊，其中1塊預驅動、14塊推動板、224塊功放板。每一個發(fā)射機都有7塊調整編碼板和1塊推動編碼板。其中，調制編碼板是把來自A/D轉換器的12位數字音頻信息變換為控制功率放大器中的放大器模塊“開/關”的控制信號，從而實現對功放模塊的功率控制。受調制編碼板控制的功放模塊共有224塊，其中220塊被稱作為大臺階功放，還有4塊被稱作為小臺階功放。每塊調制編碼板上面有4塊只讀存儲器，每一個只讀存儲器控制8塊功放板，每塊調制編碼板控制32塊功放模塊。調制編碼板的供電電壓來自直流穩(wěn)壓器，推動編碼板的主要功能是向預推動級的14塊驅動級放大器模塊提供接通控制信號。驅動級編碼圖利用可編程整列邏輯器件（PLA），按照所需的輸出點對各個驅動器進行編程。所使用的兩個PLA器件為：左路驅動器，它是為包括預驅動級在內的左側驅動級列上的驅動器進行編程；右路驅動器，為右列的各驅動器編程。它還可以監(jiān)測射頻驅動電平以及提供緩沖器、預驅動級和高/低驅故障檢測和表值信號。該板塊還提供了選擇預驅動級A或B、監(jiān)測模塊和電纜內鎖狀態(tài)。接收到一個射頻驅動取樣信號后，將這一取樣信號處理成用于A/D（模/數）轉換器的取樣信號。同時該板塊還有監(jiān)測+250 V射頻放大器電源整流器散熱片的溫度的相應電路。每個發(fā)射機單元（PB）有7塊調制編碼板和1塊推動編碼板，推動編碼板或者任何一塊調制編碼板出現電源故障，都會導致發(fā)射機無法正常工作。調制編碼板及推動編碼板相當于發(fā)射機的大腦，直接決定著發(fā)射機的調幅度及功率大小，其重要性不言而喻。

2 調制編碼板電源故障分析處理

600 kW并機運行過程中，PB2突然出現調制編碼板電源故障，無法正常開機。查閱圖紙并采用倒推法分析產生故障的可能原因。該故障出現時，顯示板對于DS13亮紅燈，機器無法開啟。查閱顯示板電路圖、控制器電路圖、發(fā)射機接口板電路圖發(fā)現，在顯示板上，DS13通過N8B與X2-1相連，X2-1與控制器J12-1相連接，再通過N31B與N12、N21、X6-3相連接，并最終通過X6-3與發(fā)射機接口板的J4-3相連。發(fā)射機接口板J4-3的信號由七塊調整編碼板通過J8-33與推動編碼板J18-3輸送過來，任何一塊調制編碼板或者一塊推動板輸出低電平故障導致顯示面板出現電源故障無法正常開機[1]。

為定位故障，首先對推動編碼板進行檢查。通過電路圖可知，從低壓電源分配板過來進入此板塊的電源有+18 VDC、+7.5 VDC、-12 VDC，每個輸入都分別經過2A保險絲F1、F2、F3以及穩(wěn)壓器N29、N30、N31穩(wěn)壓成+15 VDC、+5 VDC、-5 VDC，當穩(wěn)壓器工作時，每個穩(wěn)壓器的輸出都有一個綠色指示燈DS4、DS5和DS6指示。這些穩(wěn)壓器輸出由VD14、VD15和VD18幾個齊納二極管進行瞬態(tài)保護。為了對穩(wěn)壓器工作有一個實際工作狀態(tài)的可視指示，必須在這塊板上提供一個與板上得這些穩(wěn)壓電壓無關得電壓。因此，+18 VDC電源經過VD9和VD11，7.5 VDC通過VD12加到一個5V穩(wěn)壓器N33上得。這個5 V電壓被確定為+5 VB，它可以在TP19上測得。如果有一個穩(wěn)壓器電源失效或者降低了20%，對應的比較器的輸出就變?yōu)檫壿嫷碗娖?，電源故障指示燈DS7將發(fā)出紅光，晶體管Q8將導通，使J3-3端變?yōu)榈碗娖?。這樣就會使功放單元關斷，同時使控制面板上得調制編碼板電源故障亮紅燈。檢查檢查推動編碼板面板電源故障顯示燈，無故障紅燈出現，再用萬用表分別測試該板塊保險部分以及電源部分輸入輸出電壓，保險正常、輸入輸出電壓值正常，排除由推動編碼板故障導致發(fā)射機無法開啟。

接下來對七塊調整編碼板分別進行檢查，觀察各個調制編碼板發(fā)現，調制編碼板上也未出現故障紅燈。出現這種情況，有可能是發(fā)射機存在軟故障或者其他器件故障導致的，為了進一步查找故障產生的原因進而解決該故障，我們分別用萬用表檢查各個調制編碼板的輸入輸出電壓，確認七塊調制編碼板的輸入輸出電壓是否在正常范圍值內。調制編碼板電源電路圖如下圖1所示。分別對七塊調制編碼板的B+輸入電壓進行測試，測試結果表明七塊調制編碼板B+輸入電壓測試點TP10及B-輸入電壓測試點TP22電壓，測試電壓值正常[2]。據此可知，從前級到七塊調制編碼板的電壓信號通路正常，排除由于前級電壓異常導致調制編碼板出現故障的情況。依據電路圖紙可知，發(fā)射機關機的狀態(tài)下，三極管V3不導通，集電極通過R164使三極管V4導通，B+穩(wěn)壓器N42-2基準電壓接地，穩(wěn)壓器不工作，無電壓輸出。由于V3不導通，N44的控制級AI、BI、CI輸入為高電平，N44輸出為BY，B -穩(wěn)壓輸入端N45-6接地，無輸出。在發(fā)射機不工作的狀態(tài)下，為檢測各個穩(wěn)壓模塊是否能夠正常進行穩(wěn)壓輸出，我們可以通過按鈕S6來模擬一個開機信號，使各個穩(wěn)壓器進入正常工作狀態(tài)，進而測試各個模塊是否能夠進行正常穩(wěn)壓。其具體工作原理如下，按下S6按鈕，+5V電壓通過R140加到三極管V3的基級，此時V3導通，V3集電極電壓+5V被直接對地，此時V4基級為地電壓，V4截止，穩(wěn)壓管N42此時正常工作，同時N44的控制級AI、BI、CI輸入為低電平，此時N44輸出選擇BX，B-穩(wěn)壓器N45輸入端不接地，正常工作。在推動編碼板正常工作情況下，無故障紅燈亮，且B+輸入測試點TP10電壓約為12 V左右，經N42穩(wěn)壓輸出后，TP12輸出約為7.2 V左右，B-輸入測試點TP22電壓約為-12 V，輸出測試點電壓約區(qū)間位于-2.5 V至-6.5 V左右[3-6]。分別對七塊調制編碼板進行上述檢測，在S6模擬開機信號下，分別進行電壓測試，經過測試發(fā)現，其他6塊調制編碼板的輸出電壓在正常范圍之內，無明顯異常，但同時檢查 發(fā)現，發(fā)射機擴展柜左側調制編碼板B+經過N42三端穩(wěn)壓后電壓輸出約為1.2 V左右，明顯低于正常輸出值7.2 V，仔細觀察三端穩(wěn)壓N42輸出端發(fā)現，輸出端燒焦，無法正常輸出電壓，且對調制編碼板進行進一步的檢查發(fā)現，N42在調制編碼板上以插槽形式固定，在發(fā)射機運行過程中，極容易出現由于發(fā)射機工作的振動，導致連接處不可靠，進而出現打火，并最終導致容易出現燒焦情況，進而出現調制編碼板電源故障這一現象，導致發(fā)射機無法正常工作。為解決該故障，清理干凈該輸出端并用焊錫固定該管腳，再用一跳線與后級相連后，之后故障消除[7-10]。檢查其他6塊調制編碼板塊后發(fā)現，右柜左側調制編碼板塊也出現類似燒焦情況，同上處理，處理完畢后，機器恢復正常。同時檢查其他兩部200 kW發(fā)射機的調制編碼板發(fā)現，部分調制編碼板也存在輸出端管教發(fā)黑的情況，也存在不同程度的燒焦現象，為杜絕其他兩部發(fā)射機出現類似故障，分別對出現問題的管腳進行清理并用焊錫進行固定，確保發(fā)射機正常工作。

圖1 調制編碼板電源部分電路圖

3 結束語

對于設備運行過程中調制編碼板出現的故障，一定要沉著冷靜、仔細分析，要根據故障現象，依照圖紙一步一步抽絲剝繭進行分析，找出原因再進行相應處理，確保發(fā)射機正常運行。通過此次對調制編碼板電源故障分析，能夠為今后處理類似問題起到一定的參考作用，為今后處理該問題提供理論依據，保障發(fā)射機安全穩(wěn)定運行。