婁 斌
(國家新聞出版廣播電影電視總局五九四臺,陜西 咸陽712000)
Tsw2500短波發(fā)射機是無線局最新從瑞士引進的先進性短波發(fā)射機,主要的特點有高自動化,易檢修,易維護。是全球性的先進短波發(fā)射機。易檢修易維護對于發(fā)射機而言是個好事,對于檢修工作人員,可能更少的接觸它的基本。為發(fā)射機的維護和檢修也帶來了不便。下面就從幾個方面先介紹下這個短波發(fā)射機的功率模塊。
Tsw2500型短波發(fā)射機由26組雙功率模塊組成。功率模塊是功率電力電子器件按一定的功能組合再灌封成一個模塊。該功率模塊是由可編程控制雙功率模塊組成,調(diào)制器控制電路全部采用計算機技術(shù)和可編程邏輯器件(PLD)。雙功率模塊的控制單元應(yīng)用了微控制器和可編程邏輯器件,大大提高了發(fā)射機調(diào)制方式方面的自動化控制程度和水準,其調(diào)制模式可以在標準調(diào)幅雙邊帶,浮動載波控制AM和高、低選擇的單邊帶,以及數(shù)字廣播(DRM)中任意切換。充分體現(xiàn)了計算機技術(shù)和可編程邏輯器件的應(yīng)用給廣播發(fā)射機帶來的新技術(shù)革新。而此功率模塊是由IGBT組成的一組大功率模塊。IGBT在這里的作用是當(dāng)模塊發(fā)生短路或者過載時,以及溫度過熱或者電容損壞時,IGBT將被有控制地軟關(guān)斷,同時發(fā)出故障信號送給發(fā)射機。此TSM部分輸出一組幅度調(diào)制的電壓給發(fā)射機。作為射頻末級的屏壓。在TSM控制系統(tǒng)的控制下,26組功率模塊每組都作為一個獨立的電壓源。26組功率模塊串聯(lián)連接。因為模塊是輸出作為射頻末級的屏壓。在設(shè)計上,26組雙功率模塊只要有24組模塊工作在正常情況下,發(fā)射機就可以處在滿載的狀態(tài)。如果一個模塊出現(xiàn)了問題。就會導(dǎo)致發(fā)射機的調(diào)幅度處在正峰值的96%。這樣一來,即使人聲聽不出,也會導(dǎo)致影響播音的質(zhì)量。故在維護和檢修的情況下??焖儆行У奶幚戆l(fā)射機雙功率模塊的故障為播音提供了堅實的保障。下面就列舉些常見的雙功率模塊的故障和處理方法。
檢查功率模塊是否正常是在發(fā)射機的STBY狀態(tài)。在STBY狀態(tài)下,發(fā)射機的每個功率模塊的充電回路:
T相為正時:T相—保險管—V8(1,2)—R21—電容A、B、C、D—中線
T相為負時中線—電容E、F、G、H—R22—V8(3,1)—保險管—T相
每個雙功率模塊的供電電壓為3相877V的交流電。裝換后每個模塊的輸出電壓為600V的直流電壓。故其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會導(dǎo)致功率模塊不充電以至于調(diào)幅度無法達到正常值。模塊出現(xiàn)問題在發(fā)射機的控制系統(tǒng)上會顯示PSM power modules defective。下面分析幾個常見故障:
圖1 雙功率模塊圖
1)功率模塊的光釬控制信號失效
功率模塊的光纖控制信號來自與發(fā)射機的控制系統(tǒng)的YCP17,18板,光纖將雙功率模塊的IGBT控制單元的信號傳輸給控制系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)將可以控制模塊的合、斷方式。光纖故障出現(xiàn)頻率低,但是在處理中故障不清晰。不容易分辨出哪里出現(xiàn)了問題,故這個故障適合排除法。排除其余的故障后,將出現(xiàn)問題的功率模塊上的光纖和另一個正常功率模塊上的光纖互換。重新加起STBY狀態(tài)后觀察。如果更換光纖后正常。則須將其光纖在停機后將其更換。
2)保險管F4-6爆掉
保險管F4-6在模塊中起保護電路的作用。當(dāng)模塊接地不好或者電流過大時,保險管就會爆掉。從而整個功率模塊不吸合?,F(xiàn)象就是在發(fā)射機的顯示系統(tǒng)上的PSM power modules defective,將其關(guān)機后用萬用表測量電阻,發(fā)現(xiàn)電阻損壞。
處理方法:將其更換后重新開合,測試模塊正常,可以重新加起發(fā)射機。
80A保險爆掉
80A保險處在供電線路的前端,同樣是起的保護模塊控制版的作用?,F(xiàn)象同樣是顯示系統(tǒng)上的PSM power modules defective。將其用萬用表測試后發(fā)現(xiàn)損壞。
處理方法:將其更換后測試模塊正常。
3)功率模塊V8損壞
由于模塊充電回路經(jīng)T端、1A保險、V8給C20充電,當(dāng)充電正常時,電容兩端的值經(jīng)分壓取樣后在X1VB和X2VB分別得到近±30V的電壓,K1吸合,當(dāng)電容C20耐壓值偏低或底部灰塵較多而引起對模塊底板打火,使得旁邊的均壓電阻板ZSA22上X96/X91線燒壞,均壓電阻燒開路,而使得C20上的電壓分布不均勻,導(dǎo)致其他幾個電容也相繼炸。在播音時可拔掉光纜使K1釋放,但充電回路仍導(dǎo)通,電容仍在充電,只有待播音空隙時拔下充電回路的1A保險,使充電回路中斷。
V8擊穿等都會造成上述指示。本故障為、V8擊穿(與R21連接的一個)。造成R21整個周期都導(dǎo)通,R21上通過的平均電流增加一倍多,消耗功率增加四倍多而發(fā)熱,時間長會燒壞。
處理方法:如發(fā)射機在播音,可先拔掉該模塊所對應(yīng)的光纜,播音結(jié)束后更換故障模塊。進入TSM機箱檢查01/02模塊各保險完好,而R21特別燙,松開二極管V8上連接螺絲,用三用表測量,發(fā)現(xiàn)其中有一個二極管擊穿,更換后試機正常。
4)開關(guān)元件IGBT損壞的故障及處理方法
故障現(xiàn)象:發(fā)射機由“FIL”狀態(tài)升至“STBY”狀態(tài)時正常,但是加“ON”狀態(tài)時模塊告警,屏顯“TSM power modules defective,”重復(fù)操作依舊。
原因分析:發(fā)射機播音結(jié)束后,用萬用表測量1A保險、80A保險正常。由于縮短發(fā)射機故障的處理時間,將其模塊整個更換后正常,后用萬用表測量該模塊的開關(guān)元件IGBT二極管損壞。更換新IGBT后測試模塊正常
處理方法:更換新IGBT后測試模塊正常。
5)功率模塊的水冷盤漏水
功率模塊的水冷盤是用來冷卻模塊上的控制板,該發(fā)射機的PSM部分有兩種冷卻方式,分為水冷,水冷就是流動的是經(jīng)過水冷盤對控制板進行降溫。另一個冷卻方式是風(fēng)冷,是通過風(fēng)筒對模塊進行冷卻方式。這兩種方式會很有效的降低發(fā)射機和功率模塊的溫度,使其運行更穩(wěn)定。在發(fā)射機的使用過程中,出現(xiàn)過水冷盤滲水導(dǎo)致一個或者多個模塊的損壞,會影響播音。
故障現(xiàn)象:發(fā)射機在播音狀態(tài)上突然顯示PSM power modules defective,播音結(jié)束后檢查該功率模塊,發(fā)現(xiàn)該功率模塊的模塊控制板燒壞。檢查后發(fā)現(xiàn)該功率模塊的控制板上有水,再仔細檢查后發(fā)現(xiàn)是該模塊上方的模塊的水冷盤出滲水,將其更換后,發(fā)現(xiàn)該水冷盤的軟管接口處出現(xiàn)了沙眼。仔細分析后發(fā)現(xiàn)由于發(fā)射機的水中雜質(zhì)過多。長期使用導(dǎo)致該水冷盤腐蝕漏水。
處理方法:將模塊卸下后將其水冷盤整體更換。
6)功率模塊的控制板損壞
故障現(xiàn)象:發(fā)射機加燈絲時模塊充電正常,但是加功率后報警。后將發(fā)射機當(dāng)關(guān)至STBY時,VAV2=0.4KV。再關(guān)至全燈絲后又正常。等播音結(jié)束后對模塊進行檢查,保險、電容均為好的,后將該模塊下機,將下機的模塊用測試軟件測試。測試軟件是windows超級終端上將其測試。測試該板顯示“TEST 4 IGBT Switching correlation:FAIL IGBT A22 on Error”,K1釋放。判定為模塊的控制板損壞,是整個發(fā)射機整流輸出失去控制。
處理方法:更新新的模塊控制板后測試該模塊正常。
由于雙功率模塊結(jié)構(gòu)相對簡單,故舉出上述幾個較為常見的故障。隨著該型發(fā)射機的使用時間的增長,還會有不同的故障出現(xiàn)。但日常上能夠碰到的故障此文都能涉及,希望此文對從業(yè)者有個指導(dǎo)作用。