邱敏 邱建安
【引 言】
DX—600中波發(fā)射機(jī)由三部200KW功率單元組成,分別稱(chēng)為PB1、PB2和PB3。每個(gè)功率單元有239個(gè)射頻功放模塊,其中等壓功放模塊220塊,二進(jìn)制功放模塊4塊,驅(qū)動(dòng)模塊14塊,前置驅(qū)動(dòng)模塊1塊,各模塊電路相同,可以互換使用。每個(gè)功放模塊有8個(gè)型號(hào)為IRFP360 MOS場(chǎng)效應(yīng)管組成全橋式的丁類(lèi)放大器,具有輸入阻抗高、輸出功率大、開(kāi)關(guān)速度快等特點(diǎn)。在維護(hù)過(guò)程中,我們通過(guò)不斷摸索,總結(jié)了一套行之有效的故障判斷方法,解決了功放模塊損壞率高的問(wèn)題,積累了一定的維護(hù)經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)將其作一簡(jiǎn)要的介紹,供大家參考。
功放模塊損壞原因及判斷流程
功放模塊損壞的原因分析
當(dāng)三個(gè)功率單元中任何一個(gè)LED顯示板上的DS6(FUSEFAULT)指示燈變紅,表明相應(yīng)的功率單元中的功放模塊或與其相關(guān)的電路發(fā)生故障,主要有以下5種原因:
(1)一個(gè)或多個(gè)功放模塊上的一個(gè)或多個(gè)保險(xiǎn)(250VDC或射頻驅(qū)動(dòng))熔斷。
(2)保險(xiǎn)板上一個(gè)或多個(gè)250VDC保險(xiǎn)熔斷。
(3)一個(gè)或多個(gè)功放模塊的射頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)不正確(太低或無(wú))。
(4)調(diào)制編碼板或控制器上相關(guān)集成電路損壞。
(5)上述各種故障的任一種組合同時(shí)出現(xiàn)。
功放模塊故障判斷流程
對(duì)于此類(lèi)故障,我們通過(guò)觀察故障指示燈并結(jié)合一些必要的測(cè)試,可快速對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行壓縮和排查,具體流程如圖1所示:
故障實(shí)例
下面結(jié)合維護(hù)過(guò)程中所處理的一例故障實(shí)例,對(duì)故障排查過(guò)程做進(jìn)一步的說(shuō)明。
故障現(xiàn)象
DX-600發(fā)射機(jī)高功率開(kāi)機(jī)后PB1的LED顯示板上DS6(保險(xiǎn)故障指示燈)變紅。打開(kāi)PB1的機(jī)柜前門(mén),觀察七塊調(diào)制編碼板,發(fā)現(xiàn)中機(jī)柜調(diào)制編碼板1A26上的指示燈DS6變紅。觀察其控制的32塊功放模塊(RF32~RF46、RF70~RF77、RF125~RF4132)上的指示燈DS1和DS2,均無(wú)故障指示。
故障排查及處理
①測(cè)量調(diào)制編碼板1A26上四個(gè)測(cè)試點(diǎn)(TP2、TP16、TP17、TP18)的電壓,發(fā)現(xiàn)TP16的電壓偏低,為4.85VDC(正常應(yīng)為12.5VDC)。
②用示波器測(cè)量與TP16相對(duì)應(yīng)的8塊功放模塊(RF39~RF46)TP1/TP2和TP3/TP4的電壓和波形,發(fā)現(xiàn)RF39號(hào)功放模塊測(cè)試點(diǎn)TP3射頻驅(qū)動(dòng)電平偏低,為2.8VPP,測(cè)模塊射頻驅(qū)動(dòng)保險(xiǎn)F3(2A)正常,檢查射頻分配器1A6/J10至主合成母板1A13/J17的射頻電纜,發(fā)現(xiàn)主合成母板1A13/J17-3插頭接觸不良,造成輸入至功放模塊驅(qū)動(dòng)電平衰減過(guò)大,引起保險(xiǎn)故障,對(duì)插接頭重新處理后,故障現(xiàn)象消失。功放模塊無(wú)激勵(lì)或激勵(lì)電平太低,會(huì)使場(chǎng)效應(yīng)管的工作狀態(tài)由丁類(lèi)開(kāi)關(guān)狀態(tài)向放大狀態(tài)轉(zhuǎn)移,漏極耗散功率增大,長(zhǎng)時(shí)間工作必將導(dǎo)致場(chǎng)效應(yīng)管擊穿。
在維護(hù)的過(guò)程中我們處理了多起類(lèi)似故障。
功放模塊的維護(hù)
在維護(hù)DX-600發(fā)射機(jī)初期,功放模塊損壞比較頻繁,每月都在10塊左右,模塊修復(fù)需要花大量的精力和費(fèi)用。通過(guò)分析,我們發(fā)現(xiàn)射頻驅(qū)動(dòng)電平不正確以及安裝、維修時(shí)未嚴(yán)格按規(guī)程操作是造成大多數(shù)模塊損壞的主因,因此也采取了一系列措施,降低了模塊的損壞率,取得了較好的效果。
1、定期對(duì)功放模塊輸入的射頻激勵(lì)波形進(jìn)行測(cè)量,對(duì)不符合要求的模塊進(jìn)行調(diào)整和處理。
2、定期檢查射頻驅(qū)動(dòng)電纜、射頻分配板1A6和合成母板插頭的接觸情況。
3、調(diào)整驅(qū)動(dòng)級(jí)調(diào)諧電感,使三個(gè)PB的預(yù)驅(qū)動(dòng)電流一致,從而使三個(gè)PB的功放級(jí)激勵(lì)波形基本相同。
4、安裝功放模塊時(shí),必須保證模塊的散熱片與水流銅排緊密接觸,確保功放模塊散熱良好。一般情況下,盡量減少功放模塊拔下的次數(shù)。
5、建立功放模塊損壞和維修記錄。對(duì)功放模塊損壞的原因、部位、時(shí)間及維修情況做好記錄,為分析故障原因及處理同類(lèi)故障提供參考。
6、在維修功放模塊時(shí)注意把握以下5個(gè)方面:
(1)盡量不在機(jī)房?jī)?nèi)有發(fā)射機(jī)工作時(shí)或有靜電的場(chǎng)所維修。
(2)拿新管時(shí),注意手不要觸及場(chǎng)效應(yīng)管的三個(gè)電極,
特別是柵極。
(3)維修人員要戴防靜電手鐲,選擇合適功率的電烙鐵,且外殼必須接地,有條件的可使用直流電烙鐵。
(4)焊接元器件時(shí),焊接時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),一是防止場(chǎng)效應(yīng)管因過(guò)熱而損壞,二是防止將功放模塊的電路板燒壞。
(5)更換MOS場(chǎng)效應(yīng)管時(shí),要將壞的一邊的四只場(chǎng)效應(yīng)管全部換掉,因?yàn)楸M管這四只管子中只有一個(gè)或兩個(gè)管子擊穿,但其余的場(chǎng)效應(yīng)管內(nèi)部可能已經(jīng)受損,在重新加電時(shí)就會(huì)損壞,更換下來(lái)的未損壞管子可作為備件。
結(jié)束語(yǔ)
以上是我們維護(hù)DX發(fā)射機(jī)功放模塊的一些體會(huì)。科學(xué)技術(shù)日新月異,只有不斷學(xué)習(xí)、探索和總結(jié),不斷提高自身的維護(hù)水平,才能確保發(fā)射機(jī)安全、優(yōu)質(zhì)、高效運(yùn)行。