羅嘉
摘要:GZ-GS10k-6型發(fā)射機(jī)是哈爾濱廣播器材廠生產(chǎn)的10kW全固態(tài)數(shù)字調(diào)制中波發(fā)射機(jī),該機(jī)型運(yùn)用了先進(jìn)的直接數(shù)字頻率合成(DDS)、循環(huán)調(diào)制、數(shù)字調(diào)幅、浮動(dòng)載波、LCD觸摸屏控制及AES/EBU、音頻處理器等技術(shù),代表了當(dāng)今廣播發(fā)射設(shè)備技術(shù)發(fā)展的最新趨勢(shì)。在同系列發(fā)射機(jī)中,故障率較低。但不可否認(rèn)的是,此類型號(hào)的發(fā)射機(jī)功放部分的故障率較高,特別是連續(xù)的大面積損壞功放板故障常有發(fā)生。本文結(jié)合維修案例,對(duì)DCM10kW發(fā)射機(jī)功放故障的產(chǎn)生原因進(jìn)行論述,并針提出維修技巧,為中波發(fā)射臺(tái)的同行提供借鑒。
關(guān)鍵詞:DCM10kW發(fā)射機(jī);功放故障;維修技巧
1 引言
在中波臺(tái)從事技術(shù)維護(hù)的同志可能都經(jīng)歷過(guò)大面積燒壞功放板故障,當(dāng)出現(xiàn)一次性燒壞5塊甚至10塊以上的功放板故障時(shí),會(huì)給技術(shù)人員造成較大的心理壓力,特別是好不容易將損壞的功放板修好后,插入機(jī)器,開(kāi)高壓試機(jī),再次出現(xiàn)多塊功放板燒壞,讓人頓感壓力。筆者曾遇到過(guò)DCM10kW發(fā)射機(jī)開(kāi)機(jī)瞬間損壞17塊功放板的嚴(yán)重故障。燒功放板故障不僅造成較大的經(jīng)濟(jì)損失,而且還會(huì)造成長(zhǎng)時(shí)間的停播,在故障沒(méi)有排除之前,技術(shù)人員始終被問(wèn)題困擾著,苦思冥想,真可謂是吃不香、睡不著。
2 功放故障的分類
所謂燒功放,指的是功放模塊的放大器件MOSFET被擊穿??偨Y(jié)起來(lái),燒功放有以下幾種情況:一是偶發(fā)性損壞功放;二是在同一位置連續(xù)出現(xiàn)功放損壞;三是不同位置隨機(jī)性功放連續(xù)損壞;四是大面積損壞功放。對(duì)于各種形態(tài)的燒功放板故障,各種相關(guān)書(shū)籍也曾做過(guò)多種論證,但在維修實(shí)踐中,還有許多不確定的因素存在。下面對(duì)幾種常見(jiàn)燒功放的原因進(jìn)行剖析,并對(duì)相應(yīng)的檢修方法進(jìn)行闡述。圖1為功放故障的常見(jiàn)原因。
2.1 偶發(fā)性燒功放故障
偶發(fā)性功放故障是指不固定位置、隨機(jī)性的少量(一至兩塊)損壞功放板故障,維修后一般不再重復(fù)出現(xiàn)。偶發(fā)性功放故障的常見(jiàn)原因有以下幾種:一是由天氣原因,風(fēng)、雨、雷電、霧霾等短時(shí)間造成輸出網(wǎng)絡(luò)阻抗變化,在發(fā)射機(jī)保護(hù)電路沒(méi)有起作用前,造成的功放板損壞;二是供電設(shè)備電壓起伏造成的干擾損壞;三是功放板某些部位絕緣度下降造成的功放板損壞;四是功放板本身某些元件性能下降造成的功放板損壞。
對(duì)于偶發(fā)性故障,平時(shí)要加強(qiáng)設(shè)備維護(hù),及時(shí)清除發(fā)射機(jī)內(nèi)部功放板或高壓器件上的灰塵;檢查功放板表面是否有破裂的痕跡。為了避免供電部分不穩(wěn)定造成的功放故障,發(fā)射機(jī)的電源最好采用穩(wěn)壓方式供電,并做到一機(jī)一閘刀,在供配電系統(tǒng)加裝浪涌保護(hù)器,避免浪涌電壓產(chǎn)生;遇到雷電或惡劣天氣到來(lái)時(shí),應(yīng)適當(dāng)降低發(fā)射機(jī)功率。
2.2 固定位置燒功放故障
所謂固定位置燒功放,是指同一個(gè)功放位置或相鄰的幾個(gè)位置燒功放。此故障的產(chǎn)生原因有以下幾個(gè)方面:一是射頻推動(dòng)信號(hào)幅度和相位不正確,射頻推動(dòng)信號(hào)過(guò)高或過(guò)低都有可能造成功放板損壞,場(chǎng)效應(yīng)管IRF350的柵極-漏極相位差應(yīng)在40以內(nèi);二是輸出變壓器有破裂或者有打火痕跡;三是控制信號(hào)電壓不正確(調(diào)制編碼板輸出的開(kāi)關(guān)控制電壓應(yīng)在3-4V之間);四是模塊插座接觸不良,這也是較為常見(jiàn)的一個(gè)原因。
對(duì)于固定位置燒功放故障,應(yīng)重點(diǎn)檢查與故障功放板對(duì)應(yīng)的射頻推動(dòng)電壓幅度和控制開(kāi)關(guān)信號(hào)的電壓大小。對(duì)于使用較多年頭的發(fā)射機(jī),重點(diǎn)檢查發(fā)射機(jī)功放板插座是否接觸不良,有條件的最好更換易損功放板的插座。
2.3 不同位置隨機(jī)性功放連續(xù)損壞
隨機(jī)性功放損壞故障的成因比較復(fù)雜,維修實(shí)踐表明,這類故障比較常見(jiàn)的原因?yàn)橹绷鞣€(wěn)壓+5V、B-異常,其次是射頻激勵(lì)電壓異常、轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤、冷卻不足、輸出網(wǎng)絡(luò)調(diào)整不當(dāng)?shù)葞讉€(gè)方面的原因。
之所以把+5V、B-故障原因放在第一位,是因?yàn)樵谥T多功放板故障案例中,+5V、B-電源故障引起的燒功放占有較大的比例。DCM10kW發(fā)射機(jī)中設(shè)有+5V、B-電源故障保護(hù)電路,但由于故障檢測(cè)取樣點(diǎn)都在直流穩(wěn)壓板上,而調(diào)制編碼板上的電壓異常,檢測(cè)電路無(wú)法檢測(cè),直流穩(wěn)壓板輸出的+5V、B-電壓經(jīng)過(guò)插排、保險(xiǎn)管到調(diào)制編碼板,由于+5V、B-電流大,經(jīng)常性的出現(xiàn)插排插座、保險(xiǎn)絲座受熱接觸不良的故障,而且故障一旦形成,就有可能大面積損功放板。圖2 為+5V、B-電源與功放關(guān)聯(lián)圖。
在處理隨機(jī)性功放故障時(shí),除了重點(diǎn)檢查直流穩(wěn)壓+5V、B-電源以外,還要仔細(xì)檢查射頻推動(dòng)分配器送來(lái)的射頻激勵(lì)電壓是否正常,射頻激勵(lì)電壓在20~25Vp-p范圍內(nèi)都可正常工作,如果與功放故障伴隨的有過(guò)激勵(lì)或欠激勵(lì)情況出現(xiàn),應(yīng)先排除過(guò)激勵(lì)和欠激勵(lì)故障。另外還要對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器采樣脈沖、輸出負(fù)載調(diào)諧電路、冷卻系統(tǒng)進(jìn)行檢查。
2.4 大面積損壞功放板故障
大面積功放故障與隨機(jī)性功放板故障類似,區(qū)別在于損壞功放板的數(shù)量多,故障嚴(yán)重。出現(xiàn)大面積功放故障時(shí),應(yīng)先按照隨機(jī)性故障就進(jìn)行檢查,然后在檢查的目標(biāo)和范圍上應(yīng)更深入細(xì)致更一些。大面積損壞功放板故障的原因較多,還有許多不確定因素存在,在實(shí)際維修中,應(yīng)將重點(diǎn)原因進(jìn)行排序,然后再逐一排除,不放過(guò)任何蛛絲馬跡,不忽略任何可能性。
3 故障案例
故障案例一:DCM10kW發(fā)射機(jī)屢燒功放模塊
故障現(xiàn)象:發(fā)射機(jī)聲音報(bào)警,面板上功放臺(tái)階指示燈亮,但顯示屏沒(méi)有故障顯示,檢查發(fā)現(xiàn)有9塊功放板亮紅燈損壞。
故障檢修:顯示屏指示都正常,測(cè)量直流穩(wěn)壓+5V、B-電源以及射頻激勵(lì)信號(hào)都正常,檢查數(shù)模轉(zhuǎn)換板激勵(lì)信號(hào)相位、輸出變壓器磁環(huán)、功放管溫度、輸出網(wǎng)絡(luò)阻抗等都正常,看來(lái)不電流擊穿和熱擊穿。斷開(kāi)保險(xiǎn)絲板上的F2-F7,測(cè)量各級(jí)直流電壓也正常,恢復(fù)F2-F7,開(kāi)機(jī)十個(gè)小時(shí)后,又在不同的位置損壞兩塊功放板。
由于反復(fù)出現(xiàn)燒功放故障,再?zèng)]敢輕易開(kāi)試機(jī),小心細(xì)致的對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行檢查,在對(duì)各關(guān)鍵點(diǎn)電壓就進(jìn)行檢查時(shí),發(fā)現(xiàn)推動(dòng)電源調(diào)整器的輸出電壓很不穩(wěn)定,心頭暗自驚喜,心想一定是推動(dòng)電源調(diào)整器出問(wèn)題了,于是更換一塊同型號(hào)的推動(dòng)電源調(diào)整器,開(kāi)機(jī)觀察,不料工作十小時(shí)左右,又有一塊功放板損壞??磥?lái)不是推動(dòng)電源調(diào)整器的問(wèn)題。更換損壞的功放板,對(duì)調(diào)制編板上的+5V、B-電壓進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量觀察,發(fā)現(xiàn)工作幾個(gè)小時(shí)后,B-電壓在逐漸變化,測(cè)量直流穩(wěn)壓板的輸出端一樣變化,于是懷疑直流穩(wěn)壓板性能不良,更換一塊直流穩(wěn)壓板,開(kāi)機(jī)一整天,再?zèng)]有功放板損壞。由此說(shuō)明此故障是由直流穩(wěn)壓板工作不穩(wěn)定造成的。
故障案例二:DCM10kW隨機(jī)燒功放故障
一臺(tái)哈廣DCM10kW發(fā)射機(jī),在不固定位置連續(xù)燒壞功放板。
分析檢查:分別對(duì)直流穩(wěn)壓+5V、B-、A/D采樣脈沖、駐波保護(hù)電路、過(guò)壓過(guò)流保護(hù)電路、冷卻系統(tǒng)就進(jìn)行檢查,均未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量輸出網(wǎng)絡(luò)L101、C101和C102組成的本頻串聯(lián)諧振電路時(shí),測(cè)得R.X(實(shí)部、虛部)較小,光標(biāo)在阻抗圓的0附近,測(cè)量L102、C103組成的本頻并聯(lián)諧振時(shí),R為10Ω,X為20Ω,這表明并聯(lián)諧振電路嚴(yán)重失諧。圖3為輸出網(wǎng)絡(luò)原理圖。
故障處理:檢查L(zhǎng)102、C103,均為發(fā)現(xiàn)異常,重新調(diào)整電感L102,使光標(biāo)在阻抗圓圖的無(wú)窮大附近,此時(shí)測(cè)得T型網(wǎng)絡(luò)阻抗為47-j3.9,恢復(fù)各種連接,開(kāi)機(jī)后逐步加大功率,在10kW功率等級(jí)上運(yùn)行幾天,再?zèng)]有功放板損壞情況發(fā)生。
4 結(jié)束語(yǔ)
總而言之,功放故障既是常見(jiàn)故障又是很棘手的故障,形成的故障原因也比較復(fù)雜,需要耐心細(xì)致的觀察和判斷故障點(diǎn),發(fā)射機(jī)在運(yùn)行中不允許分別驗(yàn)證,多數(shù)情況下只能依據(jù)發(fā)射機(jī)原理圖進(jìn)行分析,對(duì)于各種情況的功放板故障,在采取常規(guī)手段的同時(shí),還應(yīng)該根據(jù)具體情況進(jìn)行分析處理,克服思維定式,走出檢修誤區(qū)。才不至于陷入維修困境。
參考文獻(xiàn)
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[2] 張丕灶等編著.全固態(tài)中波發(fā)送技術(shù)調(diào)整與維護(hù)[M].廈門(mén):廈門(mén)大學(xué)出版社.2001.