吳隆盛
論DF100A短波發射機高周故障一例
吳隆盛
(作者單位:國家新聞廣電出版總局641臺)
本文通過對高周線路介紹,以及網絡元件功能的理解,結合日常工作中積累的經驗、掌握的信息,對高末簾柵流過流引起的原因,故障可能發生的部位進行較全面的分析和總結,為提高維護水平和處理故障能力奠定基礎。
簾柵流過流;負載;電容;槽路
DF100A高末級射頻功率放大器采用單只4CV100000C蒸發冷卻式的陶瓷四極管,采用陰地電路,推動級為高末級在短波頻段內(3.2~22MHz)提供1kW的射頻電平,使末級的載波輸出功率到達100kW,在末級的柵極回路設有陷波電路,防止射頻阻流圈在諧振或失諧時產生共振,采用橋式中和電路,頻帶寬無需經常調整。管座采用特殊的結構,使高頻薄膜電容將簾柵極有效地處于射頻地電位,從而達到推動功率小,增益高,且維持寬帶中和并能穩定工作的目的。屏極特性阻抗Roe為800Ω,輸出網絡采用∏倒L型電路,輸出端的阻抗為75Ω,槽路電容由兩兩相并結構,并在兩電容間加并兩個無感電阻,以防止因電容波紋管引起的高頻振蕩,槽路線圈采用11個波段切換,槽路電容元件都是連續可調,避免調整中打火等不穩定因素。為滿足發射機諧波輸出功率指標的需要,加裝一個阻抗為75Ω由兩節完全相同的90°∏網絡組成的諧波濾波器,以及適應天線特性阻抗及平衡不平衡轉換需要的75Ω/300Ω的平衡轉換器。
故障現象:國家新聞廣電出版總局641臺B02號機連續幾天播13MHz時中途頻繁出現簾柵過流,并伴有調制器控制電源故障(即調制器過荷),繼而又增加17MHz也出現類似現象,而播其他頻率(7、8、9波段)正常。
故障分析:從故障表象來看,簾柵過流未必是簾柵回路的問題,這是因為簾柵回路沒有與頻率有關聯的元件,若是回路問題引起,在所有頻率上都有可能會出現問題。因此,出現這種現象的可能應該是屏極回路問題引起,這是因為在屏極回路里屏極負載的變化(耐壓下降、毛刺打火等)引起屏流和屏壓的變化,從而引起屏極和簾柵極正電場吸收電子流比例的變化,導致簾柵過流。我們前面介紹電子管可以解釋這一點。之所以高末屏流沒有過流指示,可認為該故障的出現時間極其短暫,即便是打火,聲音也很小(小毛刺放電),因而雖引起屏流的變化,但還沒達到過流指示的整定值,而調制器過荷更能印證推理。對于播17MHz也出現類似現象,應該理解為問題元件在原有損傷的程度上又增加新的傷痕,如打火連弧造成新的毛刺點,造成耐壓下降,這是因為出現13MHz的故障時未能及時分析處理,以致故障越來越頻繁,造成新的故障跡象。因此,故障的重點思路應該放在屏極回路。
故障判斷:依上述分析,對于屏極直流回路而言,出現問題的可能有C40、C41高頻旁路電容及高末管座壓盤,但上述元件出現問題應該是普發性(耐壓不夠、損傷等),而不應該針對某個頻率。因此,可排除直流通路問題。對于交流回路從原理圖可知有隔直電容C35、調諧電容C36、37、負載電容C38、39、諧波器、平衡轉換器出現問題的可能,但C35、C36、37出現問題會立即引起屏極過流,且不受頻率限制,這是因為膈直電容的作用,而電子管的特性阻抗與網絡諧振阻抗相差太大,一旦打火必將引起屏極過流;而調諧電容一旦打火相當于輸出對地短路也必將引起屏極過流;諧波器出現問題,相當于槽路網絡輸出通地,輸出功率全反射,因此沒有諧振點,且調整負載電容反射功率表變化非常敏感,但不會出現任何過流現象,這時屏極的輸出網絡仍然有一定的阻抗;平衡轉換器出現問題與諧波器的現象類似。因此,出現問題的可能性是負載電容,由于負載電容與屏極間還隔著調諧電容和槽路電感,此網絡還具有一定的特性阻抗,但相對正常值小,雖受負載電容的影響,沒有諧振點,負載只是加重,還不致引起屏極過流,但因負載加重影響屏壓,使屏流和簾柵流失衡,從而導致簾柵極過流。
故障處理:通過上述的現象、分析和判斷,停機用點溫計測負載電容C38、39的溫度,發現C39的溫度相對高(下機泄漏試驗,在某點泄漏電流很大且有打火聲),更換后機器恢復正常,在應急情況下,可以利用調整電感來改變電容的取值位置(廣播頻段的范圍),重新調整狀態維持播音,待時間允許再行更換負載電容。
本文通過對DF100A短波發射機高周原理圖的了解,以及對器件、網絡功能的理解,結合日常設備維護積累的經驗,對故障進行較全面的剖析和闡述,通過故障的分析為今后在日常設備的維護過程中,善于捕捉運行數據和信息,為提高自身的維護水平和處理故障的能力奠定基礎。
吳隆盛(1988-),男,福建泉州人,本科,助理工程師。研究方向:故障維修。