AV62功放的控制單元故障兩例與分析檢修

金 鵬

福建省廣播電視傳輸發射中心101臺，福建 福州 350001

AV62是泰克諾全固態1kW電視發射機上的功率放大模塊，一臺1kW的設備上都存在兩個AV62功放，一個負責圖像功率放大，一個負責伴音功率放大，在1kW發射機的播出使用過程中，故障多半數會集中在AV62功放上，現列舉兩例在實際維護工作中遇到的故障，解釋分析判斷故障的思路，以及解決故障的措施和方法。

故障一：設備無告警，直流開關電源無輸出

故障現象：在例行的每周二窗口檢修時間，檢修過程僅僅是對兩個功放模塊做了除塵保潔，功放恢復原位后，負責圖像通道的AV62在上電后出現了DC/DC 3.5kW直流開關電源無輸出，但設備無告警信號的故障。

故障分析：AV62是由功率放大通道，邏輯控制單元，DC/DC3.5kW直流開關電源三大塊組成的；AV62內部結構如下方框圖圖1：

圖1 AV62功放內部邏輯方框圖

在功率放大通道中，射頻經過功率放大模塊A1、A2后，由三路分配器分三路各自給A3、A4、A5放大器放大，各自放大后經過三路合成器合成后輸出，A1主要負責增益控制、相位控制，射頻功率沒放大，A2放大量是200W，A3、A4、A5各500W，整個AV62功放射頻輸入功率是10W，最大輸出1500W。

AV62控制單元的作用是為直流開關送出使能EN+高電平開啟信號，開啟DC/DC直流電源工作；為功率模塊A1提供功放模塊V-BIAS信號，以達到動態控制輸出增益。AV62模塊內設功放自我保護電路，在信號放大通道流經的每一級都設置了不同參數的取樣傳感器電路，傳感器收集到的信號轉換成模擬電平，或與基準參考電壓比較，或后級與前級比較，通過運算放大器的電壓比較電路，工作狀態異常時，輸出告警信號，后續的告警處置電路先判斷故障性質，當設備存在惡性告警故障危及功放自身安全情況下，報警回路會送出BLOCK封鎖控制信號，或者功放內部溫度到達許可的極限，或者反射功率太大，均能切斷使能EN+信號送出，導致3.5kW開關電源無輸出，開關電源得不到使能信號允許，電源無法開啟工作；這是電源不工作、會告警的一種情況；而3.5kW開關電源不工作、也無告警信號，只能是三個原因：

1）要么開關電源自身有問題；

2）要么是控制單元沒有將開啟開關電源的使能EN+信號送達；

3）要么是電源不工作，是有告警了，而告警指示信號因線箔腐蝕阻斷。

為了區分故障范圍，試著將數據線WF2拆卸后，如圖2，使用跳線，將GR7開關電源的P3接口的pin7與pin8短接、pin9與pin10腳短接，目的是給P3接口提供一個仿真的高電平使能EN+信號，以開啟開關電源工作，上電之前，將圖2中的幾個保險管卸下，卸下的目的是，由于WF2被卸下，此時控制單元已經被徹底甩掉了，開關電源失去控制單元保護電路的保護，萬一負載存在短路，會影響電源自身安全，引起故障擴大。

圖2 短接法速判開關電源好壞

上電后測量DC/DC有32V輸出，說明開關電源沒有問題，故障可能是EN+信號沒送達開關電源，范圍縮小到控制單元與控制單元連接的14芯的數據線WF2。拆下14芯WF2數據線測量，一對一連通，只能繼續查控制單元使能EN+信號回路。恢復WF2連接，上電后的回路如下圖3：

圖3 控制單元輸出En+信號示意圖

經測試，T3的“e”極有10伏的電壓，說明設備正常，T3才會導通，EN+信號有送達GR8控制單元的J2口pin8，第三種指示回路線路板銅箔斷的情況也不可能了，因為EN+正常，設備狀態本身說明很正常，更不需要告警指示顯示報警了，那就很奇怪了，既然J2有使能EN+有效的信號，為什么送不到端口P3去？J2與P3唯一的通路就是數據線WF2了，難道數據線WF2存在問題？回頭再測量WF2的時候，重復折疊、拉直數據線動作，發現存在有時不通現象。原來，回裝WF2連接開關電源與控制單元時，為了拐彎且平整的要求，扁平數據線平時都是折疊成直角平貼在內壁上，檢修除塵時會拆卸拉伸平直，究其原因，可能與年久老化有關，除塵清潔的拆裝過程只是使線路開路的隱患加劇，數據線經不起多次折疊，乃至加重了隱患促成了開路。查明原因后，更換數據線WF2后， 3.5KW開關電源開啟正常。

故障二：冷卻故障

故障現象：圖像AV62功放溫度指示燈亮，功率下降。

故障分析：溫度指示燈亮，應重點查看感溫回路，以及溫控回路，冷卻負載。

溫控采用兩檔控制，開機后，常溫到極限溫度范圍內，控制單元靠輸出V-BIAS控制電壓的大小調控A1的增益，溫度漸升時，V_BIAS電壓漸降，控制放大模塊A1輸出功率下降，內部溫度達到平衡，A1輸出功率隨之平衡；冷卻系統失衡情況下，內溫平衡不能持續保持，溫度馬上接近并升到極限承受溫度時，圖3的最大溫度支路的電壓比較器輸出高電平，帶動T5導通，連鎖觸發T3截止，使能EN+信號回路被切斷，功放丟失去電源，功率就為0，就不是功率下降的故障了，因此故障二的現象只會是發生在常溫與極限溫度范圍內的故障。

功放內部通過溫度傳感器收集溫度狀態，四個熱敏電阻沿著散熱器緊貼內壁安裝,數據通過扁平數據線WF3接口，再送到控制板上的風扇冷卻控制系統，如圖4：

圖4 GR8控制單元冷卻風扇回路輸出控制示意圖

風扇的正端電源通過一組并聯的電阻接在+24V的輸入端，四個2.2Ω2W的電阻R197/R198/R219/R220并聯，風扇的負端接在T1的漏極。初始狀態，設備上電后，溫度電阻采集到的電平不足以使IC22B運放輸出高電平，MOS管T1柵極無觸發電平，T1截止，風扇回路斷開，初始溫度不高的時候，風扇是不會轉的；設備運行一段時間后，功放工作產生熱量，溫度傳感器采集到的電平超過風扇啟動的參考電平時，運放IC22B輸出高電平，T1柵極G高電平，漏極通過由R189/R190/R193/R194四個2.2Ω2W的電阻并聯下地，風扇回路閉合，啟動風扇工作。

溫度傳感器亮紅燈，說明功放散熱已經不好才會告警，要么風扇不工作，要么風扇轉速下降，導致功放內部升溫,溫度傳感器采集電壓上升,觸發指示電路指示溫度告警。風扇不轉的原因有兩種情況：

1）放大模塊中風機自身老化損壞；如電機線圈開路/短路、轉子軸承潤滑油少造成抱軸;

2）控制電路失控。

風機自身原因的判斷很簡單：可以使用萬用表的直流電壓檔測量風機的電源輸入端，U=24V時風機不轉，則需更換新風機。

控制電路失控的確認方法是測量風扇負載的兩端電壓，如果低于24V或沒有電壓，就要判斷MOS管T1的好壞，在路可用一個10k的電阻將+7V直接搭接在J7的MOS管T1的G級上，風機工作，表明MOS管正常；不工作，MOS管壞需更換；MOS管都沒問題就要倒退查運放IC22B，線路板TP4測試點是運放的7V電壓，輸出不正常說明運放有問題，應更換運放芯片；MOS管、運放、風扇均正常情況下，就應該查輸入的測試電壓回路，溫感的電壓不正常，也會導致運放不能輸出高電平。

風扇轉速下降重點查輸入電壓是否24V，欠壓轉速會下降。

經檢查后，確認故障是由于J7的接線柱端子接觸不良，松動后虛接造成G級電壓過不去，造成的原因可能是除塵時，拆卸板卡觸碰造成的松動。擰緊J7的螺絲，緊固T1的接線腳。恢復播出，告警解除，功率明顯提升。

[1]BT03-1021KW UHF TV TRANSMITTER(用戶手冊).

[2]工程圖紙圖號-5323008010-ED.