歐陽(yáng)志銘

福建省廣播電視傳輸發(fā)射中心五〇一臺(tái) 福建省 漳州市 363000

引 言

筆者所在臺(tái)站采用的是上海明珠廠生產(chǎn)的TS-03C 3kW全固態(tài)PDM中波廣播發(fā)射機(jī)。TS-03C 3kW全固態(tài)PDM中波發(fā)射機(jī)有三種供電電壓監(jiān)測(cè)電路，分別是三相交流電源監(jiān)測(cè)電路、低壓整流電源監(jiān)測(cè)電路及主整流電源監(jiān)測(cè)電路。其中三相交流電源監(jiān)測(cè)電路的監(jiān)測(cè)對(duì)象是外部交流供電三相380V的線電壓，當(dāng)發(fā)射機(jī)工作中三相交流電異常，則發(fā)射機(jī)會(huì)電源封鎖關(guān)機(jī)。

1 電路原理

1.1 三相交流電源

全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)只能在允許的電源電壓和工作頻率變化范圍內(nèi)正常運(yùn)行并實(shí)施正確的保護(hù)措施。若超出正常范圍，保護(hù)電路無(wú)法正常反應(yīng)，就確保不了發(fā)射機(jī)的安全工作。發(fā)射機(jī)正常工作電源電壓范圍一般在額定值的±10%左右，超出這個(gè)范圍，發(fā)射機(jī)就會(huì)實(shí)施保護(hù)性關(guān)機(jī)，所以外電要先經(jīng)過(guò)自動(dòng)補(bǔ)償式電力穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后再送到發(fā)射機(jī)，從而滿足發(fā)射機(jī)的工作要求，保證發(fā)射機(jī)及其他設(shè)備安全可靠地工作。

中波發(fā)射臺(tái)的電源是由市電或柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電（備用電源）經(jīng)過(guò)電力穩(wěn)壓器穩(wěn)壓再通過(guò)配電柜送到各個(gè)發(fā)射機(jī)，是交流380V三相四線。三相交流電是由三個(gè)頻率相同、電勢(shì)振幅相等、相位差互差120°角的交流電路組成的電力系統(tǒng)。

相電壓指每根火線與地線間的電壓，其有效值用UA、UB、UC表示，正常情況UA=UB=UC=220V；線電壓指火線間的電壓，其有效值用UAB、UBC、UCA表示，正常情況UAB=UBC=UCA=380V。因?yàn)槿嘟涣麟娫吹娜齻€(gè)線圈產(chǎn)生的交流電壓相位相差120°，三個(gè)線圈作星形連接時(shí)，線電壓等于相電壓的根號(hào)3倍。日常電路講的電壓380V是三相四線制供電時(shí)的線電壓，220V是三相四線制供電時(shí)的線電壓的相電壓。

1.2 三相交流電源采樣電路

三相交流電源采樣電路（TS-03C3kW全固態(tài)PDM中波發(fā)射機(jī)的8A1B板）如圖1所示，ab、bc、ca三個(gè)線電壓經(jīng)過(guò)降壓、整流、濾波、分壓后取得樣值電壓，輸出到三相交流電源監(jiān)測(cè)電路。在外電為380V時(shí)，樣值電壓約為9V的直流電平，三相的三個(gè)樣值電壓均為相同，再經(jīng)過(guò)三相交流監(jiān)測(cè)電路如圖2中的1kΩ的電阻和25kΩ的電位器調(diào)整為6V的直流電平。

圖1 三相交流電源采樣電路圖

1.3 三相交流電源監(jiān)測(cè)電路

TS-03C 3kW全固態(tài)PDM中波發(fā)射機(jī)的控制監(jiān)測(cè)器中，電源檢測(cè)電路分為三相交流電源檢測(cè)電路、低壓整流電源檢測(cè)電路和主整電源檢測(cè)電路。這三種電路分別檢測(cè)三種供電電壓，當(dāng)電壓超限，則發(fā)出故障保護(hù)指令和報(bào)警信號(hào)，以保證設(shè)備安全。其中三相交流電源檢測(cè)電路對(duì)外部交流供電三相380V的線電壓進(jìn)行檢測(cè)。

三相交流電源監(jiān)測(cè)電路輸入的三個(gè)樣值電壓來(lái)自三相交流電源采樣電路。三個(gè)樣值電壓分別由隔離二極管送到上限電壓比較器U101A；由隔離電阻送到下限電壓比較器U101C。低功耗電壓比較器LM339和外圍元器件構(gòu)成反饋通路具有方向性的遲滯電壓比較強(qiáng)。U101A用于上限電壓監(jiān)測(cè)，上限電壓為6.9V，三個(gè)樣值電壓分別經(jīng)D101、D102、D103三個(gè)二極管后并接在一起，輸入到U101A的反相輸入端，這樣電壓高的采樣電壓就接入比較器的反相端。U101C用于下限電壓監(jiān)測(cè)，下限電壓為5.1V，三個(gè)采樣電壓分別經(jīng)R104、R105、R106三個(gè)100K電阻后并接到U101C的同相輸入端，這三個(gè)電阻構(gòu)成求平均值電路，即U101C的同相端的電壓值是三個(gè)采樣電壓的平均值。因?yàn)楸槐O(jiān)測(cè)的基準(zhǔn)電壓設(shè)定為6V，而上限電壓為6.9V，下限電壓為5.1V，所以發(fā)射機(jī)的三相電源電壓的允許變化范圍為380（1±15%）V。如圖2所示。

圖2 三相交流電源監(jiān)測(cè)電路圖

當(dāng)三相交流電壓在380（1±15%）V范圍內(nèi)時(shí)，兩個(gè)電壓比較器都輸出高電平，“交流正常-P”為高電平，“380V”LED綠燈亮。“交流報(bào)警-X”和主電源封鎖也為高電平。當(dāng)三相交流電源電壓或者某一相電源電壓超過(guò)設(shè)定的上下限電壓時(shí)，U101A或U101C的輸出為低電平，使得U116A輸出低電平。U120C為低電平，使主電源封鎖。U124B、U108輸出低電平，“交流報(bào)警-X”為低電平。U111“交流故障-P”為低電平使控制監(jiān)控器面板上的“380V”LED紅燈亮。

無(wú)論是上限超限還是下限超限后，當(dāng)電壓恢復(fù)到380（1±15%）V范圍內(nèi)時(shí)，檢測(cè)電路沒(méi)有馬上給出電源正常信號(hào)，只有當(dāng)交流電壓變化到低于最高限定值380（1±15%）V一定數(shù)值是，檢測(cè)電路才會(huì)自動(dòng)清除故障指令，給出交流電源正常信號(hào)。這一功能由電阻R111、R112和二極管D104、D105及U124A來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)上限超限后，U101A輸出低電平，R111通過(guò)二極管D104接低電平，則U101A的門(mén)限電平由電阻R107、R108、R111分壓決定，門(mén)限電壓為6.3V，只有被檢測(cè)的樣值電壓低于6.3V，U101A才會(huì)清除輸出的故障指令。當(dāng)下限超限后，U101C輸出低電平，該電平經(jīng)U124A轉(zhuǎn)為高電平，該高電平通過(guò)二極管D105加到R112上，則U101C的門(mén)限電平由電阻R109、R110、R112、R193分壓決定，門(mén)限電壓為5.7V，只有被檢測(cè)的樣值電壓高于5.7V，U101C才會(huì)清除輸出的故障指令。被檢測(cè)的樣值電壓要在5.7V到6.3V范圍之間，經(jīng)過(guò)換算，即三相交流電壓必須回到380（1±5%）V范圍內(nèi)，檢測(cè)電路才能自動(dòng)清除輸出的故障指令。如果手動(dòng)開(kāi)機(jī)后，交流電壓回落到380（1±15%）V范圍內(nèi)，而沒(méi)有回到380（1±5%）V范圍內(nèi)，則發(fā)射機(jī)沒(méi)法自動(dòng)清除交流故障指令，可通過(guò)手動(dòng)關(guān)機(jī)再重新開(kāi)低壓，則可自動(dòng)清除交流故障指令。

2 常見(jiàn)故障

故障現(xiàn)象為T(mén)S-03C中波發(fā)射機(jī)的控制監(jiān)控器面板上380V亮紅燈，無(wú)法開(kāi)機(jī)，可以從五個(gè)方面進(jìn)行檢查。

2.1 保險(xiǎn)絲

TS-03C中波發(fā)射機(jī)三相電源每相都有對(duì)應(yīng)的保險(xiǎn)絲，保險(xiǎn)絲燒斷是最經(jīng)常出現(xiàn)的故障，也是最容易判斷的，可以先對(duì)保險(xiǎn)絲進(jìn)行逐個(gè)排查。

2.2 控制檢測(cè)器

保險(xiǎn)絲都正常，可更換備用控制檢測(cè)器（如無(wú)備用可先拆卸其他閑置的發(fā)射機(jī)上的控制檢測(cè)器），如果故障消失，則故障在原控制檢測(cè)器的三相交流電源監(jiān)測(cè)電路，如果故障依舊，則故障在其他地方。

淚水順著面頰流下，老人閉上了眼睛。林志回過(guò)頭來(lái)，水仙芝正望著他。就在目光交接的一剎那，她低下了頭。告別老師，林志默默無(wú)語(yǔ)，獨(dú)自走向大堤。一切都是亂的，他想理出一個(gè)頭緒來(lái)。

2.3 三相交流電源監(jiān)測(cè)電路

判斷故障在三相交流電源監(jiān)測(cè)電路后，可以先通過(guò)觀察電路元器件是否有虛焊、打火跡象，如有更換該元器件；如沒(méi)有，可通過(guò)逐個(gè)檢查三相交流電源監(jiān)測(cè)電路的芯片U101、U111、U124、U116、U108來(lái)判斷故障點(diǎn)。

2.4 檢查三相電源采樣電路兩種常見(jiàn)故障

一種是取樣變壓器故障，另一種是可調(diào)電阻阻值偏移。

取樣變壓器故障可用萬(wàn)用表測(cè)量分別測(cè)量三路三相電源采樣電路的樣值電壓，正常樣值電壓為9V，更換不正常的電源采樣電路的取樣變壓器即可。

可調(diào)電阻阻值偏移故障現(xiàn)象是打開(kāi)“低壓”開(kāi)關(guān)，各個(gè)指示燈和儀表都正常，開(kāi)“主電源”開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)控制檢測(cè)器面板380V亮紅燈，無(wú)法開(kāi)機(jī)。

檢修需要初步判斷故障點(diǎn)在三相電源采樣電路，重點(diǎn)檢查380V取樣變壓器，3路交流輸出正常，檢查整流輸出電壓——3路輸出均為直壓7.2V，正常應(yīng)為9V，逐個(gè)調(diào)整可調(diào)電阻R4、R5、R6使取樣整流輸出電壓為9V，開(kāi)機(jī)試機(jī)正常。

可調(diào)電阻阻值偏移故障是因三相電源檢測(cè)電路的下限電壓為5.1V，當(dāng)取樣整流輸出直流壓為7.2V時(shí)，下限電壓比較器U101C的同相輸入端輸入電壓只有4.3V，低于下基準(zhǔn)電壓，從而下限電壓比較器U101C輸出低電平，U116A給出低電平，主電源封鎖，U124B、U108給出低電平，由U111點(diǎn)亮控制發(fā)射機(jī)的監(jiān)控器面板上的交流故障指示紅燈。

2.5 配電柜到發(fā)射機(jī)的電纜線

如果是穩(wěn)壓柜到配電柜的電纜線故障，則不會(huì)是一臺(tái)發(fā)射機(jī)單獨(dú)出現(xiàn)故障，而是所有的發(fā)射機(jī)都出現(xiàn)故障，所以可排除。而配電柜到發(fā)射機(jī)的電纜線是一對(duì)一的，如果電纜線出現(xiàn)破損（如老鼠咬破損），可能造成缺相，380V也會(huì)亮紅燈。中波發(fā)射臺(tái)大部分都有備機(jī)，可先開(kāi)備機(jī)，然后將配電柜該發(fā)射機(jī)的電源開(kāi)關(guān)關(guān)斷，接著更換該破損電纜線即可。

3 處理故障的步驟及應(yīng)急處理方法

3.1 了解故障現(xiàn)象

3.2 分析判斷故障點(diǎn)

開(kāi)關(guān)機(jī)過(guò)程和各項(xiàng)檢測(cè)電路密切相關(guān)。TS-03C3kW全固態(tài)PDM中波發(fā)射機(jī)開(kāi)機(jī)過(guò)程如下：外電輸入→開(kāi)啟“低壓”開(kāi)關(guān)→選擇“控制方式”（“手動(dòng)”“停止”“遙控”三擋）和功率狀態(tài)（“高功率”“低功率”“調(diào)試”三種）→開(kāi)啟“主電源”開(kāi)關(guān)→開(kāi)啟“播出”開(kāi)關(guān)→調(diào)整音頻電平（發(fā)射機(jī)內(nèi)置音頻衰減器，已調(diào)整和輸入發(fā)射機(jī)的電平相匹配）→發(fā)射機(jī)播出。

可先通過(guò)開(kāi)啟發(fā)射機(jī)的“低壓”開(kāi)關(guān)，觀察低壓穩(wěn)壓器、調(diào)制推動(dòng)器、高頻激勵(lì)器、控制檢測(cè)器指示燈是否正常來(lái)判斷故障點(diǎn)位置；接著開(kāi)啟發(fā)射機(jī)的“主電源”開(kāi)關(guān)，觀察中間放大器、調(diào)制/功率放大器、控制監(jiān)控器指示燈是否正常來(lái)判斷故障點(diǎn)位置；最后開(kāi)啟“播出”開(kāi)關(guān)，觀察調(diào)制/功率放大器、控制檢測(cè)器、調(diào)諧回路指示燈和各儀表指針讀數(shù)是否正常來(lái)判斷故障點(diǎn)位置。

3.3 元器件的更換和調(diào)整

找到故障點(diǎn)，使用同規(guī)格型號(hào)的元器件進(jìn)行更換；更換元器件后，對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，如果偏離，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，使之達(dá)到原設(shè)計(jì)要求。

當(dāng)三個(gè)采樣變壓器其中某個(gè)損壞而沒(méi)有備件時(shí)，可如下應(yīng)急處理：將損壞的采樣變壓器從故障的采用電路上取下；測(cè)量并記錄下其它正常工作的采樣電路的采樣電壓值V0；將故障的那路采樣電壓輸出線和該路的分壓器分開(kāi)，接到正常工作的采樣電壓輸出端，并重調(diào)分壓電位器，使采樣電壓值等于V0；當(dāng)有新的采樣變壓器時(shí)及時(shí)進(jìn)行更換，并將已調(diào)整的電位器和新?lián)Q變壓器的兩路采樣電路的采樣電壓應(yīng)重調(diào)到V0值。

結(jié)束語(yǔ)

只要將理論和實(shí)踐相結(jié)合，做到知行合一，TS-03C 3kW全固態(tài)PDM中波發(fā)射機(jī)380V亮紅燈故障就能第一時(shí)間妥善處理，避免停播事故發(fā)生。平時(shí)將相同的故障進(jìn)行歸納分類，按照故障現(xiàn)象進(jìn)行分析，多積累寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)人員在維護(hù)工作時(shí)就能避免走彎路，及時(shí)處理故障，確保安全播出。希望本文對(duì)日常工作維護(hù)有所幫助。