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國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的各類型小功率PDM中波發(fā)射機(jī)外觀各不相同,但電路結(jié)構(gòu)大同小異,圖1為ZT-G1kW-III中波發(fā)射機(jī)電路組成方框圖,整機(jī)電路部分由射頻(高頻)、音頻(低頻)、控制和電源四大部分組成。射頻部分包括:激勵(lì)器、中間(前置)放大器、末級(jí)功率放大器、功率合成器和輸出網(wǎng)絡(luò);音頻部分包括:脈寬調(diào)制器和調(diào)制驅(qū)動(dòng)器;控制部分包括:開關(guān)機(jī)操作控制、調(diào)幅度和頻率顯示,工作狀態(tài)指示燈等;電源部分包括:低壓電源和高壓電源。
PDM中波發(fā)射機(jī)激勵(lì)器的作用是產(chǎn)生本機(jī)工作頻率,激勵(lì)信號(hào)送到中間放大器進(jìn)行放大,中間放大器一方面將TTL激勵(lì)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檎倚盘?hào),另一方面為調(diào)制功放級(jí)提供足夠的激勵(lì)電壓。調(diào)制功放由兩個(gè)功放單元組成,每個(gè)功放盒能提供750W的功率輸出,內(nèi)部采用脈沖寬度調(diào)制和丁類放大電路,將輸入的脈寬信號(hào)轉(zhuǎn)變成隨音頻變化而變化的直流電壓-DC,作為功放電源,隨著-DC的變化,高頻功放輸出的幅度也隨之變化。
圖1 ZT-G1kW-III中波發(fā)射機(jī)組成方框圖
音頻部分的作用是:對(duì)外部輸入阻抗為600Ω、0.775V的音頻信號(hào)進(jìn)行濾波器處理,濾波后送到差動(dòng)放大器,差動(dòng)放大器將平衡信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)椴黄胶庑盘?hào)(單端信號(hào)),經(jīng)音頻壓縮器和衰減器處理后再輸出音頻+直流信號(hào),經(jīng)脈寬放大級(jí)放大后送到調(diào)制器。
控制部分的作用是完成發(fā)射機(jī)的各種開關(guān)機(jī)操作、工作狀態(tài)顯示和發(fā)射機(jī)異態(tài)自動(dòng)保護(hù)處理。
電源部分包括高壓電源和低壓電源,高壓電源用于中間放大器和調(diào)制功放級(jí);低壓電源用于發(fā)射機(jī)小信號(hào)處理電路和各種控制電路。
根據(jù)ZT-G1kW-III中波發(fā)射機(jī)多年的維修經(jīng)驗(yàn),按照故障率從大到小可分為:調(diào)制功放故障、開關(guān)機(jī)故障、功率異常故障和電源故障。
1.調(diào)制功放故障原因
ZT-G1kW-III型中波發(fā)射機(jī)調(diào)制功放故障為多發(fā)故障,幾乎占PDM發(fā)射機(jī)故障的三成以上,這也是從事中波臺(tái)技術(shù)維護(hù)人員的共識(shí),只要本臺(tái)有PDM發(fā)射機(jī)的單位,都有頻繁維修調(diào)制功放的深刻記憶。引起調(diào)制功放故障的主要原因有兩個(gè):一是工作條件所致,調(diào)制功放長(zhǎng)期在高電壓、大電流條件下工作,再加上天饋線匹配網(wǎng)絡(luò)的阻抗變化,容易因負(fù)載增減、熱損耗積累而損壞功放器件;二是調(diào)制功放獨(dú)特的電路結(jié)構(gòu),圖2所示為ZT-G1kW-III型中波發(fā)射機(jī)調(diào)制功放電路原理圖,功放部分有8只場(chǎng)效應(yīng)管組成,4對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管并聯(lián)工作在開關(guān)狀態(tài)。由于場(chǎng)效應(yīng)管對(duì)激勵(lì)電壓要求比較苛刻,過激勵(lì)或欠激勵(lì)都有可能造成功放管損壞。雖然采用了變壓器耦合方式合成功率,但防雷性能比較差,遇到雷電侵襲或突發(fā)惡劣天氣,容易損壞場(chǎng)效應(yīng)管,不僅如此,還會(huì)連帶損壞與場(chǎng)效應(yīng)管并聯(lián)的穩(wěn)壓保護(hù)二極管和電阻。雷電侵襲嚴(yán)重時(shí),可能一次性報(bào)廢一整個(gè)調(diào)制功放。
2.調(diào)制功放故障的維修技巧
一般情況下,當(dāng)出現(xiàn)調(diào)制功放故障時(shí),為了不影響播出,都是用備用功放盒替換損壞的功放盒,如果發(fā)射機(jī)可以正常工作,可以定性功放盒確已損壞,應(yīng)對(duì)功放盒進(jìn)行維修,維修調(diào)制功放盒可分拆卸、維修和復(fù)檢三個(gè)步驟(圖2)。
(1)調(diào)制功放的拆卸。調(diào)制功放盒不能在發(fā)射機(jī)工作時(shí)隨便抽出,一定要在斷開主電源后才能抽出,通電狀態(tài)下抽出功放盒容易產(chǎn)生高打火,造成不必要的損失。如果沒有備用功放盒,而又需要通電狀態(tài)下維修調(diào)制功放,可以使用PDM發(fā)射機(jī)功放盒維修專用連插件。
圖2 ZT-G1kW-III中波發(fā)射機(jī)功放電路原理圖
(2)調(diào)制功放的維修。調(diào)制功放內(nèi)有8只IRF250場(chǎng)效應(yīng)管,更換時(shí)要格外小心,嚴(yán)防靜電擊穿,有條件的最好在維修時(shí)穿戴防靜電手腕,焊接時(shí)先焊S極和D極,然后再焊G極,電烙鐵應(yīng)可靠接地。焊接完場(chǎng)效應(yīng)管后,不要急于上機(jī)通電,還要對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行仔細(xì)檢查,特別是與場(chǎng)效應(yīng)管并聯(lián)的穩(wěn)壓保護(hù)二極管和電阻,一般情況下,只要場(chǎng)效應(yīng)管損壞,其G極上的4.7Ω電阻也已經(jīng)損壞。更換新的場(chǎng)效應(yīng)管時(shí),注意不要遺漏絕緣片,螺釘緊固時(shí)不要太緊,焊接時(shí)間不宜過長(zhǎng),50W電烙鐵焊接時(shí)間掌握在5S左右。在更換穩(wěn)壓保護(hù)二極管和電阻時(shí),特別注意不要碰斷了高頻變壓器引線,如果萬不得已需要焊下引線時(shí),要記住引線的位置色標(biāo),這一點(diǎn)相當(dāng)重要。
(3)維修復(fù)檢和安裝。不要認(rèn)為調(diào)制功放維修好了,維修工作就萬事大吉了。經(jīng)驗(yàn)不足的維修人員在這方面吃過不少虧,感覺問題已經(jīng)完全排除,結(jié)果安裝試機(jī)時(shí)故障依舊,甚至瞬間燒壞更多元件,搞得維修人員一頭霧水。究其原因是沒有做好復(fù)檢工作。所謂復(fù)檢,是對(duì)維修部件的最后檢查,檢查內(nèi)容包括:是否有遺漏焊接,是否有碰斷的引線,是否與正常部件對(duì)比測(cè)量關(guān)鍵點(diǎn)的電阻,是否還有安裝不到位元件。
1.開關(guān)機(jī)故障原因
這里所說的開關(guān)機(jī)故障指的是無法正常開機(jī)和工作中自動(dòng)關(guān)機(jī)故障,無法正常開機(jī)故障原因有:控制部分電源故障、微機(jī)控制故障、操作按鍵故障、接觸器和繼電器故障,保護(hù)電路起控、主要元器件有硬性故障。工作中自動(dòng)關(guān)機(jī)故障原因有:元器件熱不穩(wěn)定、固件和插排接觸不良、元器件參數(shù)變化。
2. 開關(guān)機(jī)故障維修技巧
當(dāng)出現(xiàn)無法開機(jī)故障時(shí),首先觀察發(fā)射機(jī)面板上各級(jí)工作狀態(tài)指示是否正常,如果有對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)指示異?;蛴斜Wo(hù)指示燈亮,應(yīng)先排除相關(guān)故障。如果所有指示都正常,應(yīng)進(jìn)行以下幾個(gè)方面的檢查:
(1)用萬用表檢查所有功能部件低壓電源是否正常。低壓電源的檢查包括穩(wěn)壓之前的電壓和穩(wěn)壓之后的電壓,如果穩(wěn)壓之前的電壓異常,應(yīng)檢查對(duì)應(yīng)的整流濾波電路;如果穩(wěn)壓之后的電壓異常,應(yīng)檢查穩(wěn)壓電路和負(fù)載電路。
(2)檢查操作按鍵,交流接觸器和繼電器。由于頻繁操作,發(fā)射機(jī)面板上的開關(guān)按鈕容易氧化接觸不良,如懷疑按鍵有問題,最好更換新的。PDM發(fā)射機(jī)控制部分使用了各式各樣的交流接觸器和繼電器,由于繼電器觸點(diǎn)氧化松動(dòng)、參數(shù)不穩(wěn)定、線圈短路或斷等原因,都將造成繼電器無法正常工作。維修時(shí),對(duì)懷疑有問題的繼電器最好更換,以便快速判斷故障所在。
(3)如果在工作過程中自動(dòng)關(guān)機(jī),應(yīng)檢查發(fā)射機(jī)內(nèi)部固件和接插件是否存在接觸不良問題,維修這類故障時(shí),可在開機(jī)狀態(tài)下輕微碰觸部分容易發(fā)生接觸不良的部位,如碰觸某些部位后停機(jī)故障出現(xiàn),即可判定機(jī)內(nèi)有接觸不良故障。如果是規(guī)律的停機(jī)故障,可能有熱不穩(wěn)定元件,可通過人為降溫或人為加熱,促使故障提前暴露的方式查找故障點(diǎn)。
功率異常故障指的是發(fā)射機(jī)能正常播出,當(dāng)無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)功率,或者在工作過程中出現(xiàn)功率下降故障。功率異常故障的常見原因有:供電電壓異常、有損壞的元件、天線駐波比保護(hù)、調(diào)制功放故障,調(diào)制脈寬越限、控制電路異常、激勵(lì)信號(hào)異常、入射功率取樣電路或功率表異常。由于造成功率異常故障的原因比較多,在故障維修時(shí)要具體問題具體分析,對(duì)于有異態(tài)顯示的功率故障,可先排除相應(yīng)的故障。然后再逐級(jí)檢查上述故障原因。
PDM中波發(fā)射機(jī)電源包括高壓電源和低壓電源,多年的維修實(shí)踐表明,電源故障并不多見,電源故障的檢查也較為容易。常見的電源故障原因有:供電保險(xiǎn)燒斷、保險(xiǎn)管座接觸不良、供電插排接觸不良、整流電路有部分損壞,濾波電容容量減小或失效。PDM中波發(fā)射機(jī)沒有設(shè)置電源故障保護(hù)指示,當(dāng)電源出現(xiàn)故障時(shí),多數(shù)表現(xiàn)為面板無任何指示、無法進(jìn)行開機(jī)操作、發(fā)射機(jī)輸出功率異常等現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)上述故障時(shí),可直接對(duì)高低壓電源進(jìn)行定性測(cè)量,對(duì)于時(shí)好時(shí)壞的電源故障,應(yīng)重點(diǎn)檢查濾波電容,因?yàn)闉V波電容一旦失效,所表現(xiàn)出來的電源故障不是硬性故障,而是時(shí)好時(shí)壞故障。
以上是ZT-G1kW-III中波發(fā)射機(jī)工作原理和維修技巧總結(jié),目的是想告訴大家,作為一名技術(shù)維護(hù)人員,做好技術(shù)維護(hù)工作,只有積極的工作態(tài)度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還必須具備發(fā)射機(jī)理論基礎(chǔ),會(huì)熟練使用各種維修技巧,才能高效完成維修工作。在處理發(fā)射機(jī)故障時(shí),應(yīng)先經(jīng)過周密思考,使用合理的維修方案,按照電路流程,進(jìn)行綜合分析、判斷故障產(chǎn)生的原因,只有這樣,才不至于陷入維修困境。