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        50KW中波發(fā)射機(jī)功放模塊維修實(shí)例

        2018-05-09 07:36:53
        視聽 2018年4期
        關(guān)鍵詞:保險(xiǎn)絲斷路發(fā)射機(jī)

        (廣西廣播電視技術(shù)中心柳州分中心)

        1 引言

        我臺(tái)50KW中波發(fā)射機(jī)(TDS-50),由于氣候或者壞境的影響,經(jīng)常會(huì)燒壞功放模塊,特別是在打雷下雨或者停電來(lái)電等電壓不穩(wěn)的時(shí)候,更容易燒壞功板。功放模塊在發(fā)射機(jī)中,對(duì)功率起著決定性的作用??焖俑鼡Q和維修功放模塊,是我們?cè)谌粘>S護(hù)過(guò)程中經(jīng)常要做的工作。本文通過(guò)檢修實(shí)例,展示了維修50KW發(fā)射機(jī)功放模塊的一些方法與經(jīng)驗(yàn),并進(jìn)行總結(jié),以作拋磚引玉,供同行參考。

        2 故障現(xiàn)象

        在值班過(guò)程中,值班人員發(fā)現(xiàn)50KW中波發(fā)射機(jī)機(jī)器面板的功放指示燈由綠燈變?yōu)榧t燈,這表明功放模塊有故障,但是發(fā)射機(jī)上有足夠的備選功放模塊,仍然可以支持其繼續(xù)正常地工作,所以人員在停播時(shí)間再進(jìn)行試機(jī)檢查。停機(jī)后通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn),有4塊功放模塊亮紅燈出現(xiàn)故障,對(duì)這些功放模塊進(jìn)行更換后,故障解除,面板指示燈由紅變綠,發(fā)射機(jī)面板顯示正常。

        3 功放模塊電路原理

        圖1 功放模塊原理圖

        在(TSD-50)50KW中波發(fā)射機(jī)中,一共有143塊完全相同的功率放大板,其中一塊用作前置驅(qū)動(dòng)板,14塊用作功放驅(qū)動(dòng)板,其余的128塊用作功率放大板,分別插在驅(qū)動(dòng)柜中的功率合成母板上以及主機(jī)柜中的八塊功率合成母板上,所有功率放大板的結(jié)構(gòu)和電性能都是一樣的,可以進(jìn)行互換。每個(gè)功放板上,有八個(gè)MOS管,每個(gè)MOS管,是工作在截止和飽和工作狀態(tài),并在極短時(shí)間內(nèi)快速切換,發(fā)射機(jī)工作時(shí),根據(jù)音頻調(diào)制信號(hào)幅度的大小,從而控制開關(guān)一定數(shù)量的功放板,使得射頻輸出功率隨著信號(hào)的變化而變化。每一塊功放板上,八個(gè)功率MOS場(chǎng)效應(yīng)管組成了H型橋式開關(guān)放大器。為了擴(kuò)大功放板的工作電流,提高功放板的輸出功率,功放板中的8個(gè)MOS管是分成4對(duì)并聯(lián)的,如下圖一中的V1V12、V3V10、V2V9、V4V11是并聯(lián)工作的,在電原理上可以看做是一個(gè)MOS開關(guān)器件。H橋開關(guān)放大器由兩個(gè)半橋組成,左半橋包括V1V12和V3V10,右半橋包括V2V9和 V4V11。V1V12(V2V9)的源極和V3V10(V4V11)的漏極的連接點(diǎn)是半橋的輸出端,每個(gè)半橋有一個(gè)驅(qū)動(dòng)變壓器(圖中T1T2),射頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)加在驅(qū)動(dòng)變壓器的初級(jí)繞組上,次級(jí)繞組在V1V12和V3V10的柵極上產(chǎn)生兩個(gè)有180度相位差的激勵(lì)信號(hào),使得V1V12和V3V10(V2V9和V4V11)交替地導(dǎo)通和截止。這兩個(gè)半橋,分別通過(guò)5A快速保險(xiǎn)絲F1和F2供電,在功放板的外沿裝有兩個(gè)紅色發(fā)光二極管,用來(lái)顯示兩個(gè)保險(xiǎn)管的通斷狀況。當(dāng)功放板正常時(shí),二極管VDS1與VDS2沒(méi)有電流通過(guò)而熄滅,當(dāng)因故障燒毀保險(xiǎn)絲時(shí),230V高壓通過(guò)限流電阻R1或者R2點(diǎn)亮VDS1或VDS2以示報(bào)警。

        4 故障分析及檢修過(guò)程

        4.1 故障分析

        圖2 功放模塊實(shí)物圖

        在功放模塊的故障中,一般常見的是場(chǎng)效應(yīng)管(圖1橢圓區(qū))和保險(xiǎn)管燒壞(圖1矩形區(qū))損壞。通過(guò)原理圖,可以知道發(fā)生故障功放板的指示燈(VDS1、VDS2)亮,表示保險(xiǎn)絲斷了,但是保險(xiǎn)絲的斷路,往往是由于功放板上的MOS管擊穿短路,導(dǎo)致電流過(guò)大,從而燒斷了保險(xiǎn)絲。因此,檢修時(shí)先用萬(wàn)用表測(cè)量保險(xiǎn)絲F1(F2)是否斷路,從而再判斷對(duì)應(yīng)支路的MOS管是否擊穿。如果F1(F2)斷路,則表示其對(duì)應(yīng)的供電的MOS管V1V12(V3V10)有被被燒壞的可能,如果F1(F2)通路,則其對(duì)應(yīng)的供電的MOS管正常。F1F2對(duì)應(yīng)的MOS管在電路板上的位置如圖2所示。

        4.2 檢修過(guò)程

        實(shí)例一,我們拿了第一塊換下的功放板進(jìn)行檢修。用萬(wàn)用表測(cè)量保險(xiǎn)絲,測(cè)量發(fā)現(xiàn):F1斷路,說(shuō)明V1V12和V3V10這四個(gè)MOS管存在損壞的元件;F2通路,表示F2對(duì)應(yīng)的V2V9及V4V11正常。接下來(lái)用排除法找出V1V12和V3V10中的故障元件,用萬(wàn)用表先測(cè)量V3V10針腳,如圖3所示,數(shù)值顯示兩個(gè)MOS管均正常,再測(cè)量V1V12的針腳,數(shù)值顯示兩個(gè)MOS管都是短路。用電烙鐵拆下了V1V12,正欲裝上新的管子,此時(shí)多了個(gè)心眼我們對(duì)拆下來(lái)的V1V12分別進(jìn)行了測(cè)量,發(fā)現(xiàn)V12并沒(méi)有損壞。為什么V12前后兩次測(cè)量結(jié)果有差異?原來(lái)V1與V12的三個(gè)針腳在電路板上是并聯(lián)的,在電路板上單獨(dú)測(cè)量V1和V12,始終測(cè)到的是并聯(lián)值。此時(shí),V1短路,V12即使正常,也測(cè)不出來(lái),只有拆下V1后,才可以正確測(cè)量V12。于是,又把原來(lái)的V12裝回去,最終這塊功放板我們只更換了保險(xiǎn)管F1及MOS管V1后,就恢復(fù)了正常,但是這個(gè)過(guò)程我們卻拆裝了兩個(gè)管子和一個(gè)保險(xiǎn),把V12這個(gè)正常的場(chǎng)效應(yīng)管誤拆了。

        實(shí)例二、我們拿了第二塊換下的功放板進(jìn)行檢修。用萬(wàn)用表測(cè)量保險(xiǎn)絲,發(fā)現(xiàn)F1、F2都是斷路,說(shuō)明兩個(gè)支路都存在故障元件。有了實(shí)例一的經(jīng)驗(yàn),檢測(cè)顯示V1V12兩個(gè)管短路之后,先拆下V1獨(dú)立進(jìn)行檢測(cè),V1正常,從而可以推斷V12已損壞,就不用再測(cè)它了;同理,按同樣的方法對(duì)剩余的3對(duì)MOS管進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果V3損壞,V10正常,V2和V9正常,V4正常,V11損壞。在這有一點(diǎn)要注意,一開始為什么沒(méi)有先拆拆V12先呢,是因?yàn)樗容^難拆。功放板上的八個(gè)MOS管,V1V2V3V4是在散熱器的外圍,易安裝和拆除,其余四個(gè)在散熱器的夾層中間,很難拆除和安裝。本著先易后難的原則,我們優(yōu)先拆外圍(V1、V2、V3、V4)的管子,即使拆下來(lái)的是好的,裝上去也容易,可以減輕工作量。第二塊板的維修,有了實(shí)例一的經(jīng)驗(yàn),沒(méi)有拆V12下來(lái)檢測(cè),又避免了拆V10這個(gè)好的管子,但是運(yùn)氣不好,卻又拆下的正常的V1、V4,雖然安裝V1、V4很容易,但還想找更好的方法,盡量避免拆正常的MOS管。

        圖3 功放模塊局部圖(背面)

        圖4 功放模塊局部圖(正面)

        實(shí)例三、第三塊功放板的檢修,按照上面的方法,先用萬(wàn)用表檢測(cè)保險(xiǎn)絲,結(jié)果只有F2是斷路的,這說(shuō)明V2V9和V4V11存在損壞故器件。先在電路板上對(duì)V2V9,V4V11進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)這兩對(duì)管子都短路了,然后用烙鐵脫開V2(V9)和V4(V11)的中間腳,使其不與電路板有連接,也就是使并聯(lián)點(diǎn)脫離,然后對(duì)V2,V9,V4,V11,逐個(gè)測(cè)量,結(jié)果V2、V11正常,V4和V9損壞。這第三塊板的維修過(guò)程,只是誤脫開了V2的一個(gè)針腳,便可以測(cè)量出V2V9的損壞狀態(tài),比之前拆下一個(gè)管來(lái)進(jìn)行分離測(cè)量,方便又快捷了許多。不過(guò),要使管針腳與電路板脫離,又不拔出來(lái),有一定的難度,因?yàn)獒樐_與孔之間間隙比較?。ㄈ鐖D4所示),非??简?yàn)?zāi)托暮图?xì)心。所以,當(dāng)我們很難只分離一個(gè)針腳的時(shí)候,還是用上面實(shí)例二的方法先脫開一個(gè)管來(lái)進(jìn)行測(cè)量。

        通過(guò)以上三個(gè)檢修實(shí)例,我們對(duì)維修該功模塊逐漸有了一個(gè)比較完善的步驟:一、首先檢測(cè)F是否斷路,如果斷路,執(zhí)行第二步,如果通路,則對(duì)應(yīng)支路正常。二、F斷路,在電路板上檢測(cè)其對(duì)應(yīng)的兩組MOS管是否擊穿短路,如果擊穿短路,執(zhí)行第三步,反之則正常。三、并聯(lián)MOS管被擊穿短路,分離其中一個(gè)管的中間腳,使其脫離并聯(lián)點(diǎn)測(cè)量,當(dāng)難于只脫離中間腳時(shí),就把容易拆裝的一個(gè)管子拆下進(jìn)行測(cè)量。

        5 總結(jié)

        50KW的中波發(fā)射機(jī)(TDS-50)最常見的故障就是功放模塊故障,所以快速地檢查和維修功放模塊,在維護(hù)過(guò)程中變得很重要。通過(guò)以上三個(gè)例子的檢修,我們知道維修的整體思路固然很重要,維修過(guò)程的思路要非常的清晰,還要熟悉電路圖,但對(duì)維修過(guò)程的一些細(xì)節(jié)進(jìn)行總結(jié)也很重要,只有不斷地嘗試和總結(jié),才知道那些細(xì)節(jié)被忽略,那些步驟可以優(yōu)化,從而得出最快捷方便的維修步驟。如果通過(guò)這樣類似的維修實(shí)例,使我們達(dá)到快速維修的目的,這就能為我們的安全播出工作爭(zhēng)取到更多的時(shí)間,特別是要搶修爭(zhēng)分奪秒的時(shí)候,對(duì)我們來(lái)說(shuō)這是很有幫助的。

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