海納1kW中波廣播發(fā)射機(jī)故障分析與處理

朱文玉 鄒德寧

1．內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心巴林左739臺(tái)2．內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市巴林左旗融媒體中心 內(nèi)蒙古 赤峰市 025450

海納1kW PDM-Ⅱ是一款額定輸出功率1kW，整機(jī)效率大于70%的中波廣播發(fā)射機(jī)。該機(jī)型的低壓電源、脈寬調(diào)制器、射頻激勵(lì)器、中間放大器和調(diào)制/功率放大器都是采用插入單元設(shè)計(jì)，給檢修工作提供了很多便利。由于該機(jī)型較老，隨著設(shè)備運(yùn)行時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，故障較多，本文就該機(jī)型運(yùn)行中出現(xiàn)的兩例故障進(jìn)行分析與處理，以期與同行們相互交流和提高。

1 故障一：合成變壓器故障

1.1 故障現(xiàn)象

發(fā)射機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，輸出功率從1kW降到0，兩塊調(diào)制/功率放大器板上“調(diào)制輸出”指示燈均不亮。

1.2 故障排查與分析

根據(jù)故障現(xiàn)象，判斷可能是調(diào)制/功率放大器故障，檢修員對(duì)兩塊調(diào)制/功率放大器上的調(diào)制電路和功率放大電路進(jìn)行仔細(xì)的檢查后，并未發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)。將兩塊調(diào)制/功率放大器插入發(fā)射機(jī)并重新啟動(dòng)，故障現(xiàn)象依然存在。

關(guān)閉發(fā)射機(jī)，檢修人員立即拔出調(diào)制/功率放大器，發(fā)現(xiàn)調(diào)制/功率放大器的功率器件IRFP250發(fā)熱較嚴(yán)重，用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量溫度繼電器，本該處于開路狀態(tài)下的溫度繼電器此時(shí)導(dǎo)通，證明該調(diào)制/功率放大器出現(xiàn)了過(guò)溫保護(hù)。通過(guò)現(xiàn)象基本可以判斷故障出現(xiàn)在末級(jí)，由于末級(jí)故障，導(dǎo)致經(jīng)過(guò)功放單元放大的高頻正弦波信號(hào)未能被送到發(fā)射天線，這部分能量被全部反射到發(fā)射機(jī)的末級(jí)，轉(zhuǎn)換成熱能，從而導(dǎo)致發(fā)射機(jī)進(jìn)行了過(guò)熱自我保護(hù)。

從該發(fā)射頻率的備機(jī)能正常工作可以判斷出：饋線、調(diào)配網(wǎng)絡(luò)和天線等公共部分不存在故障。故障點(diǎn)還是在發(fā)射機(jī)內(nèi)部、倒換開關(guān)或者硬饋連接等部位。檢查倒換開關(guān)，不存在開路和打火現(xiàn)象，排查了硬饋連接，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常。檢修人員對(duì)機(jī)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行排查，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的陶瓷電容破裂或者線圈卡子松動(dòng)等情況。隨后，檢修人員用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試了高頻末級(jí)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，也都在正常范圍之內(nèi)。故障范圍進(jìn)一步縮小，檢修人員隨后仔細(xì)查看了位于功放末級(jí)的功率合成變壓器，發(fā)現(xiàn)一個(gè)焊點(diǎn)顏色發(fā)黑，拆卸下來(lái)后，用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量該線圈兩端是開路狀態(tài)，這就造成了功率合成變壓器一次側(cè)線圈開路，經(jīng)過(guò)功放單元放大的高頻正弦波信號(hào)未能被送到發(fā)射天線，才會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象。分析故障原因可能是焊點(diǎn)虛接導(dǎo)致發(fā)熱，時(shí)間長(zhǎng)了造成線圈斷路。檢修人員對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行了清理和二次焊接后，通電開機(jī)，發(fā)射機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)行。功率合成變壓器電路原理圖如圖1所示。

圖1 功率合成變壓器電路原理圖

當(dāng)功率合成變壓器T1一次側(cè)線圈處于開路狀態(tài)時(shí)，二次側(cè)線圈無(wú)感應(yīng)電壓輸出，所以導(dǎo)致開機(jī)后，發(fā)射機(jī)無(wú)功率輸出。

2 故障二：調(diào)制回路故障

2.1 故障現(xiàn)象

入射功率由1kW降至0.25kW，一塊調(diào)制/功率放大器板上“調(diào)制輸出”指示燈不亮。

2.2 故障排查與分析

根據(jù)故障現(xiàn)象判斷，這是典型的一塊調(diào)制/功率放大器板出現(xiàn)了故障。我們可以根據(jù)以下公式計(jì)算發(fā)射機(jī)的實(shí)際輸出功率。

其中P0是發(fā)射機(jī)的額定輸出功率，P1是實(shí)際輸出功率，m是發(fā)射機(jī)的功放模塊總數(shù)量，n是發(fā)生故障的功放模塊數(shù)量。

由于海納1kW PDM-Ⅱ由兩塊功放模塊組成，如果其中一個(gè)功放模塊出現(xiàn)故障，只有一個(gè)功放模塊工作，通過(guò)上述公式計(jì)算，實(shí)際輸出功率為0.25kW。

由于調(diào)制/功率放大器板有一個(gè)調(diào)制輸出指示燈，正常工作時(shí)，該指示燈常亮，發(fā)生故障后，該指示燈不亮，所以很好判斷哪個(gè)調(diào)制/功率放大器發(fā)生了故障。拔出發(fā)生故障的調(diào)制/功率放大器，用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量場(chǎng)效應(yīng)管IRFP250是否擊穿，檢修人員發(fā)現(xiàn)有4只場(chǎng)效應(yīng)管IRFP250被擊穿，更換了被擊穿的場(chǎng)效應(yīng)管，檢修人員又用萬(wàn)用表二極管檔測(cè)量了雙向二極管是否被擊穿，以防止新更換的場(chǎng)效應(yīng)管在通電后再次被擊穿，檢查發(fā)現(xiàn)有兩只型號(hào)為P6KE20CA的雙向二極管被擊穿，更換了新的雙向二極管后，檢修人員將調(diào)制/功率放大器插入發(fā)射機(jī)，通電開機(jī)，發(fā)現(xiàn)故障沒(méi)有排除。

拔出剛才檢修的調(diào)制/功率放大器，用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量場(chǎng)效應(yīng)管IRFP250，沒(méi)有被再次擊穿，功率放大電路正常。檢修人員用萬(wàn)用表測(cè)量發(fā)現(xiàn)，調(diào)制回路的推挽放大電路兩個(gè)三極管3CK9和3DK4已經(jīng)燒毀。調(diào)制回路原理圖如圖2所示。

圖2 調(diào)制回路原理圖

該機(jī)調(diào)制器共三級(jí)，來(lái)自調(diào)制推動(dòng)器的脈沖調(diào)制信號(hào)首先經(jīng)過(guò)第一級(jí)V1，型號(hào)為2N5401的三極管，基極接地放大。接著該調(diào)制信號(hào)被送到第二級(jí)，也就是我們剛才講述的故障點(diǎn)——由V2和V3組成的推挽放大電路，V2型號(hào)為3DK4，V3型號(hào)為3CK9，經(jīng)過(guò)第二級(jí)放大的脈寬調(diào)制信號(hào)去推動(dòng)第三級(jí)也就是調(diào)制末級(jí)的場(chǎng)效應(yīng)管IRFP250，該場(chǎng)效應(yīng)管工作在開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)輸入高電平時(shí)，V4的D極和S極導(dǎo)通，輸入脈沖為低電平時(shí)，V4的D極和S極則處于關(guān)閉狀態(tài)。更換了兩只新三極管后，通電開機(jī)，發(fā)射機(jī)恢復(fù)正常。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)海納1kW PDM-Ⅱ中波廣播發(fā)射機(jī)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的兩例故障進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，為該機(jī)型的故障排查修復(fù)提供了一些檢修思路和參考經(jīng)驗(yàn)，供該機(jī)型的檢修人員借鑒。目前市場(chǎng)上中小功率中波廣播發(fā)射機(jī)的原理大同小異，我們可以通過(guò)學(xué)習(xí)各機(jī)型的知識(shí)，舉一反三，不斷提高自己的檢修水平，確保安全優(yōu)質(zhì)播出，將穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的廣播信號(hào)傳送到千家萬(wàn)戶。