王慶華 周 舟 陳世鵬

（作者單位：海峽之聲廣播電臺(tái)）

DX600發(fā)射機(jī)風(fēng)冷系統(tǒng)原理及常見(jiàn)故障處理

王慶華 周 舟 陳世鵬

（作者單位：海峽之聲廣播電臺(tái)）

摘 要：DX600發(fā)射機(jī)的冷卻系統(tǒng)由水冷和風(fēng)冷兩種方式組成，本文主要介紹了發(fā)射機(jī)風(fēng)冷系統(tǒng)原理和常見(jiàn)故障的處理。關(guān)鍵詞：DX發(fā)射機(jī)；冷卻系統(tǒng)；風(fēng)量檢測(cè)

海峽之聲廣播電臺(tái)現(xiàn)用的DX600發(fā)射機(jī)是由美國(guó)哈里斯公司生產(chǎn)的全固態(tài)數(shù)字化調(diào)制發(fā)射機(jī)，由三部200 kW功率單元（POWER BLOCK）并機(jī)組成，能工作于N及N-1模式，功率大、效率高、性能好，但現(xiàn)已運(yùn)行10多年，部分元器件老化，尤其是近段時(shí)間以來(lái)PB機(jī)柜風(fēng)機(jī)故障不斷，給安全播出帶來(lái)了一定的考驗(yàn)。值機(jī)員在檢修維護(hù)過(guò)程中積累了發(fā)射機(jī)風(fēng)冷系統(tǒng)的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，掌握了常見(jiàn)故障的排除方法。

1 DX發(fā)射機(jī)風(fēng)冷系統(tǒng)的原理

目前，在大功率DX型發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)中，每個(gè)功放單元中有兩級(jí)冷卻系統(tǒng)。這兩級(jí)包括：（1）通過(guò)射頻放大器和一個(gè)水冷散熱板之間的一個(gè)散熱塊直接對(duì)射頻放大器進(jìn)行冷卻；（2）經(jīng)過(guò)一個(gè)閉環(huán)的循環(huán)風(fēng)吹到一個(gè)水冷式熱交換系統(tǒng)把其他元器件殘留的熱量帶走。利用這兩級(jí)冷卻系統(tǒng)，可以有效地將機(jī)器中的熱量從功放單元中帶走，并排放到室外。本文主要對(duì)第二種也就是風(fēng)冷卻方式的原理和常見(jiàn)故障進(jìn)行討論。

PB機(jī)柜中的風(fēng)冷系統(tǒng)主要由3個(gè)3/4馬力和1個(gè)1/3馬力的風(fēng)機(jī)構(gòu)成。圖1是功放單元冷卻系統(tǒng)的循環(huán)風(fēng)和冷卻水流動(dòng)通路。冷卻水進(jìn)入功放單元然后又流經(jīng)散熱管線。對(duì)于電路中的那些散熱元件并不是由冷卻水直接冷卻的。它們是利用了散熱管線，由冷卻的循環(huán)風(fēng)以閉環(huán)通路通過(guò)機(jī)箱內(nèi)循環(huán)完成對(duì)其他元器件的冷卻。產(chǎn)生熱源的元器件有：合成器的銅管、輸出和匹配線圈；風(fēng)扇馬達(dá)和射頻放大器冷卻銅板的對(duì)流熱損耗。冷卻風(fēng)采用強(qiáng)制轉(zhuǎn)換方式帶走這些元器件的熱量；變熱的風(fēng)又直接通過(guò)機(jī)箱內(nèi)的風(fēng)水熱交換器；這個(gè)交換器又將熱風(fēng)進(jìn)行冷卻。在功放單元工作期間，這種處理過(guò)程是連續(xù)不斷進(jìn)行著的。

圖1　循環(huán)風(fēng)和冷卻水流動(dòng)通路

2 PB風(fēng)冷系統(tǒng)常見(jiàn)故障

2.1 輸出匹配板風(fēng)機(jī)保險(xiǎn)熔斷故障

2.1.1 故障現(xiàn)象

機(jī)器運(yùn)行中，PB1突然自動(dòng)降功率，LED板顯示“冷卻降功率故障”，輸出監(jiān)測(cè)板上DS1顯示風(fēng)流量故障。

2.1.2 故障處理

（1）發(fā)射機(jī)倒兩并機(jī)播出，斷開(kāi)PB1低壓電源空氣開(kāi)關(guān)，并用萬(wàn)用表確認(rèn)無(wú)誤后拆下風(fēng)機(jī)保險(xiǎn)F12、F13。

（2）用萬(wàn)用表測(cè)新保險(xiǎn)確認(rèn)完好后裝機(jī)。

（3）合PB低壓電源，開(kāi)啟發(fā)射機(jī)確認(rèn)機(jī)器正常運(yùn)行。

2.1.3 故障分析

每個(gè)PB機(jī)柜都有5個(gè)風(fēng)流量檢測(cè)位置，分別是調(diào)制編碼板A25、A26、A28、A30上的風(fēng)流動(dòng)檢測(cè)器和輸出匹配柜中的風(fēng)量檢測(cè)板，它們檢測(cè)的原理是相同的。風(fēng)量檢測(cè)板主要由溫度傳感器U1、U2，發(fā)熱電阻R1和差分放大器U3組成。U1和U2的輸出電壓與攝氏溫度的線形關(guān)系可用下面公式表示，0℃時(shí)輸出為0 V，每升高1℃，輸出電壓增加10 mV，即V=10Mw/℃*T℃。U2用于檢測(cè)環(huán)境溫度，U2-2輸出的電壓值作為基準(zhǔn)參考，U1用于檢測(cè)R1的環(huán)境溫度，U1-2輸出的電壓值作為風(fēng)量冷卻情況。

如圖2所示，U1-2與U2-2經(jīng)過(guò)U3進(jìn)行差分后的值經(jīng)J1-5輸出，從輸出檢測(cè)板J7-5進(jìn)入圖3檢測(cè)電路，分兩路輸入到U3比較器5腳和7腳，與U3預(yù)設(shè)的降功率參考點(diǎn)4腳和冷卻錯(cuò)誤參考點(diǎn)6腳進(jìn)行比較。風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，TP5電壓值為0，U3輸出低電平；風(fēng)機(jī)故障時(shí)，TP5電壓值變高，當(dāng)U3-6>U3-5>U3-4時(shí)，U3-2輸出高電平，Q11和Q10導(dǎo)通，

DS1亮紅燈，J6-39送出低電平降功率信號(hào)去控制板進(jìn)行降功率處理；當(dāng)U3-6

圖2　輸出匹配柜風(fēng)量檢測(cè)電路

圖3　輸出檢測(cè)板檢測(cè)電路

圖4　調(diào)制編碼板風(fēng)量/溫度故障檢測(cè)電路

此故障與PB機(jī)柜其它風(fēng)機(jī)保險(xiǎn)故障類(lèi)似，故在此不詳細(xì)介紹其他風(fēng)機(jī)保險(xiǎn)故障處理。

2.2 調(diào)制編碼板風(fēng)量檢測(cè)電路故障

2.2.1 故障現(xiàn)象

加PB低壓電源時(shí)，PB1的LED顯示板顯示冷卻故障，調(diào)制編碼板2A30上DS7紅燈亮。

2.2.2 故障處理

用萬(wàn)用表直流電壓檔分別對(duì)PB1 2A30上TP7、TP31、U41-2測(cè)試點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)三個(gè)測(cè)試點(diǎn)電壓均偏高，判斷U41溫度傳感器出問(wèn)題的可能性很大。更換該調(diào)制編碼板U41后試機(jī)正常。

2.2.3 故障分析

每塊調(diào)制編碼板上都有風(fēng)量/溫度故障檢測(cè)電路，其中左機(jī)柜左側(cè)調(diào)制編碼板1A29上J7-6和J7-8之間有跳線，檢測(cè)RF1#功放模塊溫度，其他機(jī)柜1A25、1A26、1A28、2A30調(diào)制編碼板在板上J7-5和J7-8之間有跳線分別對(duì)右機(jī)柜、中機(jī)柜、左機(jī)柜、擴(kuò)展柜進(jìn)行風(fēng)量檢測(cè)。調(diào)制編碼板上的風(fēng)流動(dòng)檢測(cè)器由一個(gè)環(huán)境溫度傳感器、一個(gè)“加熱的”溫度傳感器和一個(gè)差分放大器組成。環(huán)境傳感器U40安裝在板子的下面，它的輸出接在差分放大器U38-2的“-”端，那個(gè)加熱的溫度傳感器U41以熱耦合方式連接在一個(gè)由彎架支撐的30?/20W的電阻R115旁邊。這兩個(gè)器件都案子底板下，散熱片的前方是機(jī)箱中的冷風(fēng)風(fēng)道。U41的輸出接到差分放大器U38-3的“+”輸入端。差分放大器U38-1z只放大這兩個(gè)輸入端信號(hào)的差值。功放單元接通狀態(tài)時(shí)，B+電壓就會(huì)對(duì)電阻R115加熱。加熱的傳感器的輸出電壓將隨著這個(gè)電阻的溫升而增加，因?yàn)轱L(fēng)流動(dòng)通過(guò)這兩個(gè)元件，使電阻的溫升逐漸穩(wěn)定。功放單元中風(fēng)流動(dòng)正常時(shí)，使U38-1的電壓達(dá)到穩(wěn)定。如果功放單元中風(fēng)流減弱，這個(gè)輸出電壓就會(huì)增高從而產(chǎn)生發(fā)射機(jī)降功率或關(guān)機(jī)信號(hào)。如圖4所示，正常開(kāi)機(jī)狀態(tài)下電阻R115會(huì)持續(xù)產(chǎn)生熱量，U41溫度傳感器對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)R115溫度正常時(shí)U41不會(huì)發(fā)出故障信號(hào)。PB加低壓電源而未開(kāi)機(jī)，此時(shí)B+電源還不會(huì)啟動(dòng)，不會(huì)給電阻R115加熱，U41不應(yīng)檢測(cè)到過(guò)熱情況，此故障是由于U41溫度傳感器故障而導(dǎo)致的誤檢測(cè)。

3 總結(jié)

風(fēng)冷系統(tǒng)是DX600發(fā)射機(jī)冷卻系統(tǒng)中重要的組成部分，由于整機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)完善，風(fēng)量故障可導(dǎo)致PB降功率甚至脫機(jī)保護(hù)，值機(jī)人員掌握風(fēng)冷系統(tǒng)常見(jiàn)故障的排除方法，將大大縮短故障排查時(shí)間，進(jìn)一步保障安全播出。