1kWPDM中波廣播發(fā)射機故障分析與處理

班永祥

內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心科左中787臺 內(nèi)蒙古 通遼市 028000

1 引 言

哈爾濱正泰廣播設(shè)備有限公司生產(chǎn)的1kWPDM中波廣播發(fā)射機，經(jīng)過多年的技術(shù)更新已生產(chǎn)出好幾代機型，主要分為ZHTPDM1kW-III型、ZHTPDM1kW-IV、ZHTPDM1kW-V等，根據(jù)放大模塊又分為140機型、350機型、360機型等。本文主要針對具有信號處理板、輸出監(jiān)測板機型，信號處理板主要具有入射功率和反射功率指示、過推動和欠推動監(jiān)測、調(diào)幅度指示、封鎖信號調(diào)制、發(fā)射機過流報警、功率增益控制、控制系統(tǒng)等功能，同時信號處理板與微機控制器相連接能實現(xiàn)發(fā)射機定時開關(guān)機，能對發(fā)射機的實時數(shù)據(jù)進行采集、運算、顯示和儲存，帶有過負荷自動復(fù)位，二次過負荷自動關(guān)機功能，同時發(fā)射機具有無功率、調(diào)幅度自動報警，斷電后恢復(fù)來電自動記憶之前工作狀態(tài)，具有RS485接口等。下面主要針對信號處理板、輸出監(jiān)測板的一些常見故障進行分析。

2 故障分析與處理

2.1 故障現(xiàn)象一

發(fā)射機經(jīng)常出現(xiàn)反射功率高，大概在15w～30w之間來回跳動，特別是發(fā)射機開機一段時間后出現(xiàn)，一會又恢復(fù)正常，故障現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)。

故障分析：根據(jù)分析首先檢查天調(diào)網(wǎng)絡(luò)阻抗值是否發(fā)生偏離導(dǎo)致發(fā)射機不調(diào)諧引起的反射過高，如果調(diào)整天調(diào)網(wǎng)絡(luò)后故障不能排除，可將發(fā)射機接入假負載，使用假負載排除相關(guān)網(wǎng)絡(luò)接頭接觸不良引起的反射過高，如故障依舊，那么故障可能出現(xiàn)在相關(guān)檢測電路上。下面是駐波比檢測電路，首先信號在輸出取樣板上通過匹配網(wǎng)絡(luò)完成射頻電壓與射頻電流采樣，然后將采樣信號送至輸出監(jiān)測板上，通過輸出監(jiān)測板上的檢測電路可以檢測天線的駐波比和入射功率、反射功率。（如圖1所示）通過磁環(huán)變壓器T1在變壓器的次級繞組上可以得到一個射頻電流取樣信號，通過T1和電阻R1//R2并聯(lián)產(chǎn)生一個與電流成正比的電壓信號，通過C1、C2電容器組成分壓電路產(chǎn)生一個射頻電壓采樣信號，將射頻電壓采樣信號和射頻電路采樣信號分別送至輸出監(jiān)測板的XS2-9和XS2-7腳，（如圖2所示）射頻取樣信號就這樣被加載到相位檢測變壓器T1的初級繞組上，在電壓取樣端接有電容器C1-C6對地作為可選接入電容，通過撥碼開關(guān)S1控制電容的接入量，用來改變電容分壓比，從而可以調(diào)節(jié)射頻電壓取樣信號的幅值，與射頻采樣電流相連接的是可變 電 感L1、L2及 電 容C7至C12，通過撥碼開關(guān)S2控制電容接入，通過改變撥碼開關(guān)的通斷，便可以改變接入電感量和電容的大小，從而可以調(diào)整射頻電流采樣的幅度和相位，C13到C16以及C43到C45和可變電感L3與T1繞組初級相連接組成并聯(lián)諧振電路，其諧振頻率等于發(fā)射機工作頻率，當(dāng)發(fā)射機工作時，并聯(lián)諧振電路諧振于工作頻率，阻抗為∞，同時可以消除射頻取樣電壓和取樣電路間的相互影響。當(dāng)發(fā)射機匹配網(wǎng)絡(luò)與天線系統(tǒng)調(diào)整得正確時，位于輸出監(jiān)測板的射頻電壓采樣信號和射頻電流采樣信號應(yīng)該是幅度和相位是相同的，那么沒有射頻電流流過T1的初級，次級上全波整流輸出直流電壓為零，當(dāng)匹配網(wǎng)絡(luò)或天線系統(tǒng)阻抗發(fā)生變化，或產(chǎn)生電弧時，電壓和電流的相位與幅度關(guān)系就會發(fā)生變化，產(chǎn)生電壓駐波比故障，檢波器平衡遭破壞，就有射頻電流流過T1的初級，在次級繞組上的檢波器就會輸出一個直流電壓作為電壓駐波比故障信號，這個電壓的大小與電壓駐波比故障嚴(yán)重程度有關(guān)。反射功率為零時電壓一般在0.005V左右，反射采樣電壓由XS1-6腳輸出，進入到信號處理板XS2-3腳并送到N2（LM324）的10腳，（如圖3所示）調(diào)整R12電位器，使N2-8，有一定電壓輸出，最后送至功率表進行功率顯示。

圖1 輸出取樣板電路圖

圖2 輸出監(jiān)測板電路圖

圖3 信號處理板電路圖

故障處理：經(jīng)過調(diào)整天調(diào)網(wǎng)絡(luò)和使用假負載故障依舊可推斷，故障出現(xiàn)在相關(guān)檢測電路上，使用萬用表直流電壓檔測量輸出監(jiān)測板XS1-6腳，當(dāng)出現(xiàn)反射功率升高故障時，反射采樣電壓為0.4V左右，說明輸出監(jiān)測板相位檢測變壓器T1的次級繞組產(chǎn)生電流，檢波器平衡遭到破壞，將發(fā)射機音頻信號線斷開，開機后讓發(fā)射機處于載波輸出狀態(tài)，使用雙蹤示波器同時測量輸出監(jiān)測板上TP1、TP2兩點，對比兩點波形發(fā)現(xiàn)，兩點波形幅度相同，相位相差20～30度左右，故障一般出現(xiàn)在撥碼開關(guān)上，檢查到撥碼開關(guān)S2并測量發(fā)現(xiàn)，撥碼開關(guān)部分引腳接觸不良，更換撥碼開關(guān)S2后開機，反射功率為零，用示波器測量TP1、TP2波形，兩點波形幅度、相位相同，播出一段時間后此故障現(xiàn)象沒有再出現(xiàn)過。

在一次例行檢修結(jié)束后，試機時也同樣發(fā)現(xiàn)反射功率高故障，經(jīng)測量TP1、TP2兩點波形發(fā)現(xiàn)，射頻采樣電壓與電流幅度、相位均不相同，可能是在檢修過程中誤操作將撥碼開關(guān)撥亂所致，需要重新調(diào)整撥碼開關(guān)，首先斷開輸出監(jiān)測板所有連線，使用網(wǎng)絡(luò)分析儀接入TP1、TP2兩點，網(wǎng)絡(luò)分析儀頻率設(shè)置為發(fā)射機工作頻率，調(diào)整撥碼開關(guān)S4，先將L3接入網(wǎng)絡(luò)，然后選擇適合的電容接入，直到T1的初級回路諧振于工作頻率上，阻抗達到∞，重新連接輸出監(jiān)測板，斷開音頻信號輸入，使發(fā)射機工作于載波狀態(tài)，將發(fā)射機功率降至300W左右，使用雙蹤示波器同時測量TP1、TP2兩點，觀察波形，調(diào)整撥碼開關(guān)S2，先接入L1、L2，然后選擇合適的電容接入，觀察射頻取樣電流波形，直至射頻電流取樣波形與射頻電壓取樣波形相位相同幅值近似，同時配合調(diào)整S1電壓取樣波形幅值，直至電壓取樣波形與電流取樣波形幅值相同相位同相，將發(fā)射機功率升至1KW，調(diào)整完成。

2.2 故障現(xiàn)象二

發(fā)射機無法開機，按開機按鈕無反應(yīng)。

故障分析：根據(jù)故障現(xiàn)象分析，故障可能出現(xiàn)在開機電路上，發(fā)射機開機電路主要集中在信號處理板上，（如圖4所示）開機過程如下：首先閉合發(fā)射機電源，打開低壓開關(guān)，給發(fā)射機通電，按下發(fā)射機機身面板上開機鍵，開機信號進入XS7-1，瞬間對地短路，三極管V4變成截止?fàn)顟B(tài)，V4的C極由低電平變成高電平，開機信號經(jīng)D13進入N10∶C，N10∶C為四雙向模擬開關(guān)，內(nèi)部有4個獨立的開關(guān)，8腳為IN，9腳為OUT，6腳 是CONTROL控 制端，當(dāng)控制端為高電平時，開關(guān)導(dǎo)通，控制端為低電平時，開關(guān)截止，信號由N10∶C的8腳進入9腳輸出，N10∶C的6腳為高電平，高電平信號進入V2的B極，使V2處于飽和導(dǎo)通，12V電壓經(jīng)過K1的1～16，K1繼電器瞬間吸合，K1繼電器由4～6導(dǎo)通變成4～8導(dǎo)通，XS4-7輸 入+4V電源，經(jīng)K1繼 電 器4～8，進入V10的C極，由于V10的B極 有+15電 源 穩(wěn) 定 供應(yīng)，致使V10常處于導(dǎo)通狀態(tài)，+24V電源經(jīng)V10后進入K2繼電器4～6，由XS4-9輸出去整機中間繼電器K1-14，+24V電源經(jīng)V10壓降后變成+12V電源。由于+12V供應(yīng)整機中間繼電器K1吸合，K19-5吸合，整機交流接觸器KF吸合，380V交流電進入電源板，-230V電壓進入功率合成母板，發(fā)射機開機，其中整機中間繼電器K16-10為自鎖接點，接入+24V，K1吸合后+24V將被送入信號處理板XS4-8保證+24V不斷供應(yīng)。同時+12V電源在K1繼電器吸合后經(jīng)K1的9-13，進入繼電器K3，致使K3吸合，開機LED指示燈亮起。

圖4 信號處理板開機電路圖

故障處理：使用萬用表測量XS4-7的+24V電源正常，按下開機按鈕XS4-8沒有+24V電源，XS4-9沒有+12V電源，使用萬用表測量V2的B極，按開機按鈕瞬間處于高電平，推斷可能是繼電器K1損壞不吸合，導(dǎo)致整機中間繼電器不吸合，發(fā)射機無法開機，更換繼電器K1后，發(fā)射機開機正常，故障排除。

3 總結(jié)

上述兩起故障在日常檢修維護中很難見到，故障點比較隱蔽，分析處理過程也非常復(fù)雜，只要掌握好發(fā)射機運行原理，通過細致的觀察，按步驟、有計劃地排查和測量，才能在復(fù)雜的電路圖中找準(zhǔn)關(guān)鍵點，同時，在我們平時的日常檢修維護中，更要悉心對待，認真處理，始終讓發(fā)射機處于良好的工作狀態(tài)，這樣才能保持發(fā)射機的穩(wěn)定運行，確保廣播發(fā)射的安全優(yōu)質(zhì)播出。對于維修中遇到難點更要善于收集資料，吸取他人維修經(jīng)驗，查找自己不足，補齊短板，今后遇到同樣問題才能處變不驚，從容應(yīng)對。