PB緩沖級切換原理和故障分析

陳斌

【摘要】本文介紹了DX-600發射機緩沖級電路部分一例故障分析、查找和處理過程，希望能給同行們一些借鑒和參考。不當之處，希望批評指正。

【關鍵詞】緩沖放大器;驅動編碼板;預驅動選擇開關

我臺維護的是美國Harris公司生產的DX600發射機。它最大特色是模塊結構設計。單個PB單元有239個模塊。除了緩沖放大器，其它的都應用了同一種功率放大模塊。緩沖放大器由放大射頻信號的緩沖器和兩個推挽電路組成。其輸入信號來自射頻接口的5Vpp射頻方波，輸出信號為20Vpp，用來給預驅動級PD1模塊作為輸入激勵信號。因此，該板在射頻通路上是十分重要的。如該板發生故障將引發PB-DS2關機故障。因此，要熟悉該板的工作原理和處理方法十分重要。

1.PB-DS2故障應急處理

2014-8-27，A01機PB1在試機時出現甩PB故障，重新并機也不成功。故障現象：PB1中機柜lED故障顯示板（1A42）顯示DS2故障。故障處理：由于臨近開機，故應急處理，將驅動編碼板（1A7）的預驅動選擇開關S1倒至B邊，恢復并機，故障排除。故障分析：該故障沒有出現DS3（預驅動）和DS4（低驅），DS11（A/D轉換出錯）的錯誤提示。懷疑故障點很可能出現在緩沖電壓取樣檢測電路上。重新緊固1A7J8和更換緩沖放大板（1A4），倒回A邊故障消失。

故障現象分析：PB1-DS2故障，說明緩沖放大器輸出到預驅動級的RF激勵電平過低或消失。有以下幾類原因：

（1）緩沖放電器（1A4）故障。將驅動編碼板1A7的預驅動選擇開關S1由A邊切換到B邊位置，即選擇緩沖放大器B的輸出。重新開機，如果故障消失，則證明是緩沖放大器A邊有故障。同理B邊。

（2）緩沖放大器（1A4）電源故障。正常HIGH POWEER（95%Mod）@1khz（發射機高功率，95%調幅度，送入1KHZ單音周信號）時，用驅動多用表測得緩沖級電壓約為24VDC。如果該電壓異常，應檢查從低壓電源板（1A56）-電源分配板（1A34）-驅動編碼板（1A7）的+35VDC電源通路。

（3）在驅動編碼板（1A7）采樣檢測電路故障。

（4）相關電纜頭接觸不良。

2.緩沖放大板（1A4）

做為RF通路的前級。用于放大射頻信號。緩沖放大器的射頻輸入信號來自射頻接口板5Vpp射頻方波，輸出為20Vpp預驅動級信號。

2.1 預驅動電源

如圖一在發射機PB單元里，預驅動電源保險是安裝在緩沖放大板上。其中DS1～DS4為預驅動電源狀態。DS1和DS3為F1和F2保險故障指示燈。DS2和DS4指示在預驅動電源工作在A、B哪一邊。發射機在待機狀態下，預驅動電源是不工作的。

2.2 緩沖電源

在PB電源供電中，緩沖級電源是由低壓電源板（1A1）提供的由低壓電源分配板（1A46）經1R2可調電阻供給緩沖級推挽電路。從圖二可以看出RF輸入（激勵）和緩沖級電壓都是采用并聯方式驅動的。工作時，緩放的A、B邊始終都是同時工作的。

2.3 緩沖級工作時測試值

我們可以通過PB單元右機柜的驅動多用表方便地測量出緩沖級、預驅動級和驅動級的電平值。如表一所示：

表一

PARAMETER 高功率（Carrier） 高功率（95%Mod）@1khz

PREDRIVER IDC（AMPS） 0.8 0.8

PREDRIVER VDC（VOLTS） 121 120

BUFFER（VOLTS） 24 24

DRIVER VDC（VOLTS） 129 127

DIRVERS LT 129 128

DIRVERS RT 129 129

2.4 緩沖A、B和預驅動采樣

該采樣電路在驅動合成母板上，輸出到驅動編碼板進行電平比較。如果緩沖A/B和預驅動采樣電平值小于檢測電路的基準值將送出電源故障信號到發射機接口板，最后到控制板（1A31）進行故障處理（見圖三）。

3.預驅動選擇開關S1

該開關在PB右機柜前門，當發射機由于緩沖級或預驅動級的故障導致射頻信號小或無時，可切換該開關。進行應急播出（見圖四）。

該電路在驅動編碼板上，工作原理：

當預驅動選擇開關S1切換到A邊時，Q3基極得到高電平信號，使Q3導通，C24經R51對地進行放電，經過時間常數τ=C24×R51=47uf×18=0.8ms后，C24正極為低電平，Q4Q5全部截止。從三極管Q5集電極送出PD_ON高電平信號進入U7（22V10）邏輯控制芯片允許預驅動模塊工作。同時，在驅動合成母板上的預驅動繼電器的線包得電動作。從而完成預驅動級電源和激勵的倒換置A邊過程。這里需要說明的是：Q4、Q5前面的電解電容配合后面的電阻起延時作用，目的是在預驅動剛剛上電和剛剛切換后的激勵空白期要發送一個低電平信號給U7用來關斷驅動級，因為在剛剛上電和剛剛切換A邊的過程中對于驅動級來說是欠激勵狀態，如果此時U7仍然命令驅動級開通則會燒毀驅動級，這個原理跟大臺階欠激勵要強制關機相似（見圖五）。

當預驅動選擇開關S1切換到B邊時，Q3基極是低電平，Q3截止，電路對C23和C24充電，經時間常數τ1=C24×R55=47ms后，Q5截止，如圖六此時預驅動繼電器的線包失電，預驅動RF輸出繼電器K1和預驅動電壓切換繼電器K2常閉接點閉合，從而實現預驅動B邊輸出的電源和激勵準備。從經時間常數τ2=C23×R53=100ms后，Q4也截止，從三極管Q4集電極送出PD_ON高電平信號。解除預驅動模塊的封鎖，允許預驅動模塊工作。

C23和C24設置容量不同另一個原因：因為PLC發出的電子信號抖動時間很短大概是um級別的。而S1的機械開關抖動時長大概是ms級別的。應對不同的抖動要布置不同的延時電路。

不管如何倒換S1時，預驅動模塊AB肯定有一邊要工作。預驅動繼電器線包得15VDC電，在驅動合成母板上的K1常開觸點閉合，B邊預驅動輸出。此時在驅動編碼板上TP1為3.5V，而TP2為0V。在驅動編碼板上（1A7）預驅動選擇開關S1切換了預驅動級的電源和激勵。

4.緩沖/預驅動電平傳感電路（見圖七）

電路分析：當驅動合成母板上的K1和K2線包得電時，PD_RELAY_ON為低電平信號。此時電壓比較器U15-2輸出恒為高電平。J3-19的緩沖故障信號由U15-9決定。當驅動合成母板上的K1和K2線包失電時，PD_RELAY_ON為高電平信號，此時由于整流管CR1的作用，U15-1輸出恒為高電平。J3-19的信號電平值由U15-5決定。我在實際測量時發現，由于運行時間較長，S1切換開關大都出現接觸不良的情況。導致在應急切換時，繼電器K1、K2不動作。我們可以通過將S1開關倒置A邊，用萬用表測量TP1（B邊緩沖取樣）的電平值，如果TP1無變化（0-3.5VDC變化），說明S1倒換開關失效需要更換。

5.結束語

通過本文可以了解緩沖/預驅動切換工作原理，掌握切換失效的原因和處理方法。作為一名機房維護人員，首先應該熟悉故障的監測及保護原理進行深入分析的同時，還要對發射機出現細小異態不放過。只有這樣才能保障我們廣播發送事業。