全固態電視發射機開關電源維修實例

張 鵬，曾祥鑫

(荊州電視臺，湖北 荊州 434007)

1 故障現象

荊州電視臺使用的北廣全固態發射機中采用的航星SPS2300VV型開關電源為單獨供電，8塊開關電源分別為8個750 W功放模塊提供+32 V和+25 V電源電壓。經檢測，其中1塊電源無法為750 W功放模塊提供正常的電壓輸出，監測面板上顯示電壓為0 V。

2 故障分析

由于沒有相關圖紙資料，經過摸索，大致判斷該電源主要由3組開關電源模塊組成。其工作原理如下:1)由變壓器將380 V輸入變成32 V左右的交流輸出，經L4960開關模塊，產生+18 V直流輸出，提供+32 V開關電源的電路工作電壓;2)直接用三相交流380 V作為輸入電壓，產生+32 V直流輸出的開關電源;3)用+32 V直流電壓作為電路工作電壓，用220 V交流作為輸入電壓，產生+25 V直流輸出電壓。其中+32 V和+25 V電壓經過接口插座輸出至功放模塊。工作原理如圖1所示。

圖1 SPS2300VV型開關電源工作原理圖

根據近些年積累的維護和維修全固態發射機電源的經驗，對于沒有電壓輸出的故障，一般初步檢測電路板上有無明顯的被燒毀的元件以及接觸不良的情況，再通過在線測量各元件的電阻值，對可疑的元件要進行拆離后進一步測量，也沒有發現問題。排除電路中電阻電容等基礎元件的損壞可能后，再檢查市電及變壓器輸出的交流32 V電壓也正常，整流輸出端+34 V電壓也正常，但是通過萬用表檢測+18 V輸出開關電源的輸出電壓沒有，因此判斷故障可能來自L4960穩壓模塊。

3 開關電源穩壓芯片L4960原理

L4960是ST半導體公司生產的單片集成開關電源穩壓器，采用SIP-7封裝，引腳圖如圖2所示。其中管腳1和管腳7分別為電壓輸入和輸出端;管腳2外接取樣電路，為反饋輸入端，其中圖3為固定輸出5.1 V時的情況;管腳3為頻率補償，外接串聯RC電路，以改善芯片內部誤差放大器的頻率響應;管腳4為接地端;管腳5為振蕩器引出腳，外接并聯RC電路，確定開關頻率;管腳6為軟啟動，外接軟啟動電容，主要用來定義軟啟動的時間常數和決定短路時的輸出電流均值。

圖2 L4960引腳圖

其輸入電壓為9～46 V，有較寬的輸入電壓范圍，輸出電壓可調范圍為5～40 V，最大可輸出2.5 A電流。該芯片具有可靠的工作性能、較高的工作效率和較強的輸出電流驅動能力，并且具有完善的保護功能，包括軟啟動、過流保護、過熱保護等。L4960內部原理圖如圖3所示。

4 基于L4960的開關電源典型應用電路

通過查閱L4960芯片官方資料，結合對SPS2300VV型開關電源實際電路中的分析，繪出典型的L4960開關電源應用電路圖，見圖4所示。

輸出電壓Vo取決于Rk和R3的分壓比，可通過下面的公式來計算Vo值

式中:R3一般取4.7 kΩ。通過調節電位器Rk的值，可以調節輸出電壓Vo=5～40 V。在此次維修案例中，北廣發射機所使用的航星SPS2300VV開關電源中L4960實現的就是將整流濾波輸出的+34 V電壓變為+18 V輸出，以提供下一級+32 V輸出開關電源的工作電壓。經檢測L4960管腳1的輸入端+34 V電壓正常，而管腳7輸出端為0 V。更換新的L4960后，+18 V輸出電壓正常，同時，檢測面板上+32 V和+25 V電壓指示燈恢復正常。

5 小結

發射機開關電源一般工作在大功率、大電流的狀態下，尤其是在一些環境惡劣的發射臺，受工作溫度高和運行環境差的影響，很容易發生故障。并且，隨著全固態發射機使用程度上的普及，不難發現，開關電源的故障率占發射機總故障率的比例相對較高［1-3］。分析本次L4960損壞的原因很有可能是因為電源輸入電壓過高或芯片工作溫度過高芯片自我保護導致，因此，對于日常發射機功放和電源工作環境的監測，以及定期開展清潔維護工作都是非常必要的。

［1］吳義靈，楊寶珊.電視發射機開關電源的原理與維修［J］.中國有線電視，2010，(9):1104-1109.

［2］孔澤明，孔際明.開關電源穩壓器——L4960的原理及應用［J］.甘肅科學學報，1997(4):82-84.

［3］徐法義.全固態電視發射機開關電源的維修方法［J］.電視技術，2008，32(7):82-83.