飛機(jī)廣播放大器（P/N：622—4096—001）之電源部分常見故障分析及修理

摘 要：廣播放大器622-4096-001修理中經(jīng)常遇到的是電源部分的故障，其電源也是比較典型的開關(guān)電源。本文結(jié)合實(shí)際遇到的故障對(duì)其電源部分進(jìn)行分析，以供借鑒。

關(guān)鍵詞：脈沖寬度調(diào)制器；占空比

中圖分類號(hào)：V22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）01（A）-0000-00

1 廣播放大器簡(jiǎn)介

廣播放大器（型號(hào)：346D-2B，件號(hào)622-4096-001）是個(gè)恒定增益放大器，為飛機(jī)上的揚(yáng)聲器提供高品質(zhì)聲音，主輸出提供到頭頂上的揚(yáng)聲器和機(jī)組耳機(jī)，輔助輸出提供給乘務(wù)員區(qū)域的揚(yáng)聲器。其輸入包括：機(jī)長(zhǎng)麥克風(fēng)、乘務(wù)員麥克風(fēng)、另外兩個(gè)平衡輸入來自放音機(jī)的預(yù)錄通知和音樂。另外還提供幾個(gè)諧音輸出：高諧音為旅客呼叫，高/低諧音為乘務(wù)員呼叫，低諧音為系緊安全帶和不準(zhǔn)吸煙。

2廣播放大器電源部分工作原理

參考CMM23-32-02廣播放大器電源部分電路圖。+27.5Vdc電源首先經(jīng)電感L100和電容C100、C101濾波，一部分輸入到變壓器TB1T100初級(jí)線圈的中心抽頭，另一部分經(jīng)過電感TB1L104輸入到電壓調(diào)節(jié)器TB1U22，齊納二極管TB1VR101在輸入電壓大于+36V時(shí)抑制TB1U22。TB1Q104和TB1VR102提供輸入電壓瞬間變化時(shí)的保護(hù)。

電壓調(diào)節(jié)器TB1U23和齊納二極管TB1VR100提供內(nèi)部電路工作需要的+12V和+20V電壓。旁路電容TB1C102對(duì)+40V電壓濾除紋波。+20V電壓作為輸出和調(diào)節(jié)的參考電壓，這個(gè)電壓經(jīng)過TB1R101降壓，在TB1R100上產(chǎn)生恒定的電流，電容TB1C124濾除參考電壓上的所有噪聲。

電壓調(diào)節(jié)器TB1U22是一個(gè)脈沖寬度調(diào)制器，這個(gè)調(diào)制器結(jié)合電源開關(guān)晶體管、變壓器TB1T100、和輸出電路，產(chǎn)生主放大部分需要的+114V和-114V電壓。U22的工作電壓為+27.5V，其16腳輸出+5Vdc，作為U22內(nèi)部所有定時(shí)、控制電路的工作電壓。二極管TB1CR109、電阻TB1R126、和電容TB1CR117的作用是，在初始上電是產(chǎn)生一個(gè)慢啟動(dòng)過程，對(duì)U22進(jìn)行保護(hù)。電阻TB1R117對(duì)電壓進(jìn)行降壓，并對(duì)電容TB1C119進(jìn)行充電，在電容上產(chǎn)生鋸齒波電壓，這個(gè)鋸齒波電壓的坡度受誤差反饋電壓的控制，并控制輸出脈沖的寬度。電源開關(guān)晶體管的發(fā)射極輸出連接到U22的4腳，產(chǎn)生恒流限制，當(dāng)變壓器飽和時(shí)減小脈沖的寬度。

隔離變壓器TB1T100工作在18KHz頻率上，消除音頻噪聲。這個(gè)變壓器是6.5：1的升壓變壓器，+27.5Vdc輸入到初級(jí)線圈的中心抽頭上，開關(guān)晶體管的輸出使變壓器振蕩，耦合到次級(jí)線圈。電容TB1C108、TB1C109和電阻TB1R110、TB1R111對(duì)次級(jí)線圈上的電壓進(jìn)行高頻濾波。

整流二極管TB1CR100到TB1CR105對(duì)次級(jí)線圈上的電壓整流，電感TB1L101、TB1L102和電容TB1C110到TB1C113對(duì)整流輸出進(jìn)行濾波。

3電源部分的故障及故障隔離

廣播放大器的故障現(xiàn)象為主放大輸出和輔助放大輸出電壓均低。首先用多用表檢查各個(gè)工作電壓，發(fā)現(xiàn)+114V電壓正常，-114V和+40V電壓低。

這三個(gè)電壓均由變壓器的次級(jí)整流輸出，因此重點(diǎn)檢查變壓器及相關(guān)電路。改用示波器檢查各個(gè)電壓的波形，因?yàn)殡娫磧?nèi)部直流“地”連接到了殼體“地”上，因此將殼體地作為測(cè)量的參考“地”。

在電容C112正端檢查+114V、在電容C113負(fù)端檢查-114V、在C116正端檢查+40V，檢查結(jié)構(gòu)是+114V電壓正常、-114V輸出端電壓約+70V、+40V實(shí)際輸出電壓約+25V，波形均穩(wěn)定、純凈，未發(fā)現(xiàn)交流干擾。因此初步懷疑變壓器T100的次級(jí)線圈或部分整流二極管故障。關(guān)斷電源，用多用表檢查變壓器的次級(jí)線圈、電感線圈L102/L103和各個(gè)整流二極管，均未發(fā)現(xiàn)異常。因此懷疑-114V和+40V是否存在過載情況。斷開兩個(gè)電壓與負(fù)載部分的連接線，通電檢查，這兩個(gè)電壓仍然輸出低。

接下來需用示波器檢查開關(guān)電源內(nèi)部各點(diǎn)的波形。首先檢查變壓器T100初級(jí)線圈的電壓波形，開關(guān)脈沖的波形幅度為56Vp-p，頻率約18KHz，滿足手冊(cè)要求，但脈沖的寬度較窄。正常情況下開關(guān)脈沖的寬度約為周期的40%，實(shí)際測(cè)量的占空比約26%。然后在變壓器的次級(jí)線圈上測(cè)量，發(fā)現(xiàn)變壓器次級(jí)線圈上的脈沖幅度與初級(jí)線圈的幅度比值接近6.5：1，且占空比與初級(jí)線圈相同，因此判斷變壓器正常。然而在次級(jí)線圈的正向脈沖上疊加了一個(gè)正弦波、而負(fù)半周的脈沖上沒有波紋干擾，因此此例電壓異常是由于疊加了干擾造成的。而-114V和+40V電路整流濾波電路上只有脈沖、沒有干擾，造成電容C113和C116上充電不夠。因此應(yīng)查找干擾的來源。

+114V整流濾波電路中有電感和電容，首先懷疑是否電容的值偏移造成了自激振蕩，取下C108和110檢查，容值正常，且取下電容后干擾依然。用萬用表檢查電路中二極管、電感等各個(gè)元件，均未發(fā)現(xiàn)異常。用示波器檢查電源電路中其他部位，均未發(fā)現(xiàn)交流干擾，且工作正常。檢查+27.5V輸入電壓，工作電壓穩(wěn)定。

循環(huán)幾次檢查，均未發(fā)現(xiàn)異常。試更換為廣播放大器供電的直流電源，更換后廣播放大器工作恢復(fù)正常，各個(gè)內(nèi)部電壓恢復(fù)到正常范圍。檢查原來使用的直流電源，發(fā)現(xiàn)該直流電源的工作電壓為220V、50Hz，但電源插頭上的地線不通。分析為：因?yàn)闆]有將直流電源的“地”連接到“大地”上，使直流電源的直流輸出公共端上存在交流干擾，這個(gè)交流干擾在變壓器的次級(jí)線圈上引起了振蕩，使廣播放大器工作異常。

4故障總結(jié)

346D-2B廣播放大器是Collins早期產(chǎn)品，分立元件很多，且是大功率輸出，容易出現(xiàn)故障，故障多數(shù)出現(xiàn)在電源部分。

廣播放大器的故障多發(fā)元件有保險(xiǎn)F100、晶體管Q102和Q103、脈沖寬度調(diào)制器U22、變壓器T100等。其中脈沖寬度調(diào)制器是開關(guān)電源的核心部件，通過設(shè)置與反饋產(chǎn)生開關(guān)脈沖，控制各個(gè)工作電壓。修理中應(yīng)了解其脈沖寬度調(diào)制器各個(gè)管腳的定義及信號(hào)形態(tài)，才能正確判斷該元件及外圍電路的性能。

參考文獻(xiàn)：

【1】 《部件修理手冊(cè)CMM23-32-02》，Collins，1993年6月，R5；

【2】 《標(biāo)準(zhǔn)集成電路數(shù)據(jù)手冊(cè)》，電子工業(yè)出版社，1989年5月第一版。

作者簡(jiǎn)介：

郭曉剛 （1985-），男，四川成都人，大學(xué)本科，工程師，研究方向：民航電子附件維修

胡科 （1982-），男，四川成都人，大學(xué)本科，工程師，研究方向：民航電子附件維修

地址：四川省成都市雙流縣東升鎮(zhèn)長(zhǎng)順路159號(hào)（三鑫雨竹居）5-3-10

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