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        GME1014E型吉兆電視發(fā)射機功放模塊故障檢修實例

        2019-06-22 07:01:12羅昭勇李魯明
        視聽 2019年5期
        關(guān)鍵詞:場效應(yīng)管原理圖發(fā)射機

        羅昭勇 李魯明

        (廣西廣播電視技術(shù)中心南寧分中心)

        一、引言

        我臺采用GME1014E型VHF-10KW大功率合放式全固態(tài)電視發(fā)射機作為主用機型。該電視發(fā)射機為單通道,圖像伴音合放式。整機由六部分組成:激勵器、功率放大器、無源部件(包括分配器、合成器、帶通濾波器等)、供電控制顯示部分、風(fēng)冷系統(tǒng)和計算機監(jiān)控系統(tǒng)。核心部件功率放大器是由16個800W功放模塊合成與分配器功率合成,功放各單元均設(shè)有功率自控、溫控、駐波比過載等保護功能。本文結(jié)合功放日常使用維護情況對其原理及故障維修進行分析和總結(jié),以便能更好保障安全播出工作。

        二、功放模塊的原理

        800W功放模塊原理圖如圖1所示。

        圖1 800W功放模塊原理圖

        發(fā)射機單個800W功率放大器的末級由4只VD MOS場效應(yīng)管BLF278組成。每個BLF278場效應(yīng)管和與之相聯(lián)的輸入輸出匹配電路構(gòu)成一個BLF278單管放大器。兩個BLF278單管放大器和90°正交電橋構(gòu)成一組平衡放大器。兩組同樣的平衡放大器再用同相的二合成器進行功率合成,其輸出功率大于800W。BLF278場效應(yīng)管放大器的輸入和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)中均設(shè)有同軸電纜結(jié)構(gòu)的平衡不平衡轉(zhuǎn)換器。因為BLF278為推挽型對管,要求平衡輸入平衡輸出,而通常功率傳輸都采用不平衡的電纜或微帶,所以需要轉(zhuǎn)換。場效應(yīng)管為電壓控制器件,其柵極偏置電壓由+48V電壓經(jīng)分壓、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓提供。場效應(yīng)管采用電壓偏置方式,其柵極偏置電壓由漏極電壓經(jīng)分壓、穩(wěn)壓處理形成。即BLF278的+48VDC漏極電壓經(jīng)電阻分壓后,再經(jīng)穩(wěn)壓管穩(wěn)壓和電位器RW1、RW2的調(diào)整,即可達到靜態(tài)柵偏壓值。

        功放模塊保護電路工作原理如圖2所示。

        發(fā)射機中每一個800W功放具有過熱、過激勵、過載等保護功能。同時在面板上用發(fā)光二極管顯示相應(yīng)的故障狀態(tài)。當(dāng)功放出現(xiàn)過載,過激勵或過熱時,輸出功率會降低一半。實現(xiàn)保護功能,以免發(fā)射機內(nèi)的故障進一步擴大化。如果已無過激勵,過載和過熱等現(xiàn)象,功放保護自動解除。但是在排除導(dǎo)致過熱的原因后,須按RESET鍵,以解除因過熱引起的慢調(diào)整。過熱保護電路正常工作時IC5A的輸出為低電位,T2截止;當(dāng)散熱器67F070內(nèi)的常開接點閉合。IC5A的輸出為高電位,T2飽和管壓降為0.5V,使被控管MRF151柵極關(guān)斷,無推動功率輸出,800W功放模塊被保護。過激勵保護電路由IC7A和IC7B組成。正常工作時TP111電壓小于0.3V,IC7B的輸出為低電位,T2截止;當(dāng)激勵器功放輸出超過正常值1dB時,IC7B輸出為高電平,使T2處于飽和狀態(tài),將推動級MRF151柵級關(guān)斷,無推動功率輸出。過載保護由IC8A和IC8B組成。過載電壓來自功放單元二合成器輸出端反射電壓檢波電路,正常工作時TP121點電壓<0.3V,IC8B的輸出為低電位,T2截止;當(dāng)反射信號不正常時,反射波電壓增大,一般調(diào)試時,將駐波比設(shè)置為S=1.5,反射波電壓超過此設(shè)定值時IC8B輸出為高電位,使T2點處于飽和狀態(tài),將推動級MRF151柵級關(guān)斷,無推動功率輸出。保護點可自行設(shè)定,TP9點的電壓即為可調(diào)整的設(shè)定電壓。

        圖2 功放模塊保護電路工作原理圖

        三、功放模塊故障實例

        故障現(xiàn)象一:發(fā)射機9號功放面板出現(xiàn)功放過熱(OVERHEAT)指示燈亮,主控單元LCD顯示:PAX OVERHEAT。

        故障分析:過熱保護電路原理圖如圖3所示。

        溫度繼電器67F070動作溫度為68℃ ±2 ℃,其內(nèi)部有一組常開接點。正常工作時R43對地電壓為8V,IC5A的輸出端為低電位,T2截止;當(dāng)散熱器上的溫度高于70℃時,67F070內(nèi)的常開接點閉合。IC5A的輸出為高電位,T2飽和管壓降為0.5V,使被控管MRF151柵級關(guān)斷,無推動功率輸出,800W功放模塊被保護。出現(xiàn)功放過熱現(xiàn)象,需重點檢查過熱保護電路。

        故障檢修:初步檢查周圍環(huán)境溫度基本符合發(fā)射機的最高允許工作溫度。檢查風(fēng)機,運行良好,進風(fēng)口正常,無堵塞情況。檢查同相二合成器也正常,說明功放管能正常進行功率合成。最后當(dāng)檢查到熱繼電器67F070時,在保護溫度之下仍然閉合(正常溫度時該繼電器應(yīng)該是斷開的),由此可以判斷該過熱保護繼電器損壞,而且發(fā)現(xiàn)散熱器表面灰塵過多,造成散熱不暢。更換過熱保護繼電器毛刷清理干凈模塊散熱片后開機恢復(fù)正常。由于設(shè)計結(jié)構(gòu)原因,為避免同類故障發(fā)生,需要定期清理灰塵。

        圖3 過熱保護電路原理圖

        圖4 功放管電流取樣電路

        故障現(xiàn)象二:吉兆發(fā)射機客戶端軟件顯示第13號功放I3數(shù)值為O。

        故障分析:圖4中電流取樣電路由 LM358 電路組成。當(dāng)電流流過采樣電阻 R13、14、15、16 到達功放管,即將采樣電阻電流轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電壓,然后經(jīng)過運算放大器放大,電阻上的壓降被取樣加到模擬量開關(guān)(16選1開關(guān)集成塊 CD4067BE)再送到AD轉(zhuǎn)換芯片后輸入單片機,最后送到發(fā)射機整機終端系統(tǒng)顯示出來,使值班工作人員對發(fā)射機工作參數(shù)一目了然。

        故障檢修:觀察到顯示數(shù)值變化,初步分析故障因采樣電路或者MOS管開路引起,通過測量MOS管正常,故障原因判斷是取樣電路部分,I3正常顯示為6A ,采樣電阻R13 R14 R15 R16每個為0.O5歐,兩端電壓正常應(yīng)為7mV,接上電源,測量采樣電阻兩端電壓為0 V,而且目測采樣電阻發(fā)黃,用電阻檔測量采樣電阻開路,判斷采樣電阻損壞,統(tǒng)一更換4個采樣電阻后,顯示正常,MOS管正常工作。

        四、結(jié)束語

        全固態(tài)電視發(fā)射機雖然維護方便,工作可靠穩(wěn)定,使用壽命長等特點,但由于受到環(huán)境,溫度,年限等諸多因素影響,會無法避免地出現(xiàn)一些問題,其中功放模塊的故障最為常見。一般都是過熱,過載,過激勵這三類,實際使用中,要注意機器運行情況,功率小盒各個指示燈出現(xiàn)的指示。在根據(jù)實際情況查對相應(yīng)的電路。平時維護和保養(yǎng)時要做好記錄功放模塊參數(shù)在不同環(huán)境下的狀態(tài)。特別是要備份好充足易壞的元器件。設(shè)備出現(xiàn)故障時才能快速準(zhǔn)確地處理問題,這樣才能切實有效地保障安全播出工作的運行。

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