周?chē)?guó)榮 韋明萬(wàn) 龐懷釗 曹標(biāo)

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一、引言

如圖1所示，PJ3500M-C 是RVR生產(chǎn)的調(diào)頻廣播射頻功率放大器，其放大模塊中使用 MOS 管作為有源器件，是全固態(tài)的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)，分為兩個(gè)模塊——控制和電源模塊（稱為 PS）射頻模塊（稱為 RF）。模塊化不僅使其易于處理和組裝，而且可以對(duì)兩個(gè)模塊分開(kāi)進(jìn)行維護(hù)。功率因數(shù)校正位于電源模塊上，定向耦合器位于射頻模塊上。

圖1 PJ3500M-C射頻功率放大器

輸入的交流電經(jīng)過(guò)一系列的整流、濾波，經(jīng)過(guò)非線性處理后，輸入電流的波形會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖波形，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量無(wú)用的諧波，這就使得輸入的交流電的功率因數(shù)變的很低。由此帶來(lái)三個(gè)問(wèn)題：一是產(chǎn)生的無(wú)用諧波分量電流會(huì)影響其他連在電網(wǎng)中的設(shè)備；二是由于功率因數(shù)變低，在輸入功率一定時(shí)，就要想辦法增大電流的輸入，這必然使得電路中的斷路器和電源線的數(shù)量大大增加；三是三相四線制供電時(shí)，中性線中會(huì)產(chǎn)生比較大的電流，然而在中性線中并無(wú)防止過(guò)流的防護(hù)裝置，這就使得中性線可能過(guò)由于過(guò)熱引起著火。因此，開(kāi)關(guān)電源必須加入功率因數(shù)校正電路才能應(yīng)用與設(shè)備上。如圖2所示電源模塊由以下板塊組成：

圖2 電源模塊電源部分頂視圖

1.PS-RF 接口板SLINPSP2K01

2.浪涌保護(hù)板SLSRGPRPJ2K1

3.功率因數(shù)校正PFCPSL1000

4.電源 PSL1000/PJ2K

5.CPU 板 PROTPJ-HCL

6.LED 板 SLLEDPSPJ2K2

圖3 定向耦合器連接結(jié)構(gòu)圖

定向耦合器是把兩根傳輸線放置在足夠近的位置使得一條線上的功率可以耦合到另一條線上的元件。它有兩個(gè)輸出端口，它們輸出信號(hào)的幅度可以相等也可以不等，3dB耦合器是當(dāng)前市場(chǎng)上應(yīng)用比較廣泛的一種耦合器，這種耦合器的兩個(gè)輸出信號(hào)的特點(diǎn)是信號(hào)幅度是相等的。本機(jī)使用的耦合器如圖3所示。

圖4 射頻模塊電源部分頂視圖

如圖4所示射頻模塊由以下板塊組成：

1.定向耦合器 SL042MT1101

2.通濾波器板SLLPFPJ2KLST

3.放大模塊SL042RF1001

4.保險(xiǎn)板SLFUSRFPJ2K1

5.偏置板SLMTPRTP J2K1 和CPU 板CPUPJ2KMC

6.LED 板 SLLEDRFPJ2K1

二、常見(jiàn)故障分析與處理兩例

(一)故障一

1.故障現(xiàn)象

發(fā)射機(jī)開(kāi)機(jī)時(shí)，功率正常，發(fā)射機(jī)面板的電源報(bào)警2號(hào)LED指示燈亮紅燈，發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障保護(hù)重啟。

2.故障分析和處理

如圖2所示，發(fā)射機(jī)供電電源在放大器的中間位置有3個(gè)供電電源模塊，對(duì)應(yīng)面板上3個(gè)LED 指示燈，表示3個(gè)供電模塊的工作狀態(tài)，LED指示燈亮表示相關(guān)的模塊有故障，初步判斷為發(fā)射機(jī)2號(hào)供電模塊故障。首先檢查保險(xiǎn)絲是否正常，經(jīng)查三個(gè)保險(xiǎn)都正常。其次打開(kāi)發(fā)射機(jī)機(jī)蓋檢查機(jī)內(nèi)開(kāi)關(guān)電源，電路板電路及元件有無(wú)短路、燒焦現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)外觀檢查無(wú)異常后通電檢測(cè)開(kāi)關(guān)電源輸入輸出是否正常，經(jīng)萬(wàn)用表測(cè)量三個(gè)開(kāi)關(guān)電源模塊數(shù)據(jù)均正常。最后，發(fā)現(xiàn)三個(gè)整流器輸出不一致，由此可以判斷是故障點(diǎn)為功率因數(shù)校正單元。

圖5 功率因數(shù)校正PCB原理圖

如圖5所示，功率因數(shù)校正（PFC）單元是一個(gè)整流器，它調(diào)整吸收的電流，使其波形盡可能是正弦，以獲得99%的功率因數(shù)。PFC輸入電壓范圍可以從90V—250V，輸出端整流后的電壓為350V。

最后通過(guò)重新調(diào)整限制電流TR4使得2號(hào)電源模塊與其它輸出一致，故障告警復(fù)位，顯示面板告警恢復(fù)正常。

（二）故障二

1.故障現(xiàn)象

發(fā)射功率檢測(cè)大幅度變化，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)判斷功率異常后自動(dòng)到備機(jī)。

2.故障分析和處理

應(yīng)急啟動(dòng)發(fā)射機(jī)，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)客戶端顯示發(fā)射功率跳變，并且發(fā)射機(jī)本機(jī)顯示面板也是跳變，排除遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采集器故障可能。由于條件限制，沒(méi)有功率檢測(cè)設(shè)備，因此，通過(guò)使用遠(yuǎn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)查看場(chǎng)強(qiáng)判斷實(shí)際功率是否正常，經(jīng)查發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)一直恒定，判斷發(fā)射機(jī)實(shí)際功率正常，故障點(diǎn)為發(fā)射機(jī)功率監(jiān)測(cè)單元故障。

如圖6所示，定向耦合器其任務(wù)是提對(duì)供功率的測(cè)量。如圖4所示，它們安裝在機(jī)器內(nèi)部射頻輸入接口附近，分別提供輸出功率和反射功率。

用萬(wàn)用表測(cè)量正向功率定向耦合器PAD1對(duì)地短路正常，檢查PAD2到功率監(jiān)測(cè)板JP3-1（即棕色排線）斷路，檢查發(fā)現(xiàn)因?yàn)榕啪€靠近排風(fēng)扇進(jìn)風(fēng)口，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行導(dǎo)致排線老化，發(fā)射機(jī)啟動(dòng)后，接觸不良，數(shù)字跳變。重新焊接后恢復(fù)正常。

三、總結(jié)

在日常工作中只有認(rèn)真熟悉發(fā)射機(jī)原理圖，才能迅速分析并解決問(wèn)題，做到細(xì)致負(fù)責(zé)的維護(hù)，才能保障設(shè)備高效穩(wěn)定運(yùn)行。

圖6 定向耦合器PCB原理圖