SW100F短波發射機典型故障的分析和處理

徐馳

摘 要 本文簡要介紹了SW100F短波發射機PSM功率開關管的控制原理，針對功率開關控制板過流故障和發射機高末級常見故障的原因和現象分別進行論述;同時，對發射機真空器件的運維進行了闡述。

關鍵詞 廣播發射機 功率開關 真空器件

中圖分類號：TN934.1 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.05.012

SW100F Shortwave Transmitter Typical Fault Analysis and Processing

XU Chi

（State Press and Publication Administration of Radio Qiliuyi Tai， Yong'an， Fujian 366000）

Abstract This paper introduces the control principle SW100F shortwave transmitter power switch PSM were discussed for the power switch control panel overcurrent faults and high-end level transmitter common cause of the failure and phenomena; at the same time， the vacuum device transmitter operation and maintenance described.

Key words broadcast transmitter; power switch; vacuum devices

0 前言

SW100F短波發射機是PSM系列短波發射機的一個機型。隨著PSM技術的廣泛應用，極大地提高了發射機的穩定性。然而，在發射機實際運維中，PSM功率開關控制板相對于其他器件的損壞比較頻繁，發射機高末級故障較容易出現是一個事實。這些狀況對于發射機運維者來說，了解PSM功率開關控制板結構、原理及各門限值;了解發射機高末級電路原理。既可快速對其中的元器件進行檢測和更換，也可提高運維者業務技能，達到快速排除故障。在此，筆者就工作中遇到的PSM功率開關板和發射機高末級常見故障進行分析，對故障排查處理以及發射機真空器件的運維進行了論述。希望對此類故障的準確定位和快速有效處理有所幫助。

1 SW100F短波發射機PSM開關管控制原理及典型故障分析

1.1 PSM開關管控制原理

SW100F短波發射機PSM開關管的控制信號是由如圖1所示電路引入它的門極。原理是當某個PSM開關的合閘信號由電信號轉變為光信號，從而通過光纜傳送到對應的光電隔離管B4，B4受光導通輸出低電平引入D2/6、D2/5與12VB相連為高電平，兩者經與非門輸出D2/4為1信號。這個1信號輸入到D2/13、D2/12在過載鎳絲不起作用時也是1信號，故兩者輸出D2/11為0信號。再經過非門N9轉為1信號，即高電平，所以DC管門極得高電平觸發而導通。反之，當上述PSM開關受拉閘信號控制時B4沒有光輸入，相應DC管的門極輸入為低電平。

當過載電流達到整定值時，鎳絲兩端的電壓降引入光電隔離管B3，從而使其二極管發光，并由所發之光促使它的三極管飽和導電。這樣B3的三極管集電極就由截止時的高電平轉為導電飽和時的低電平。這個低電平脈沖輸入到定時器D4/8，從而使D4/9輸出高電平。由圖1可知，此高電平經三級非門轉變為低電平，因而使對應的DC管拉開，防范了過載事故。

1.2 開關管過流故障快速排查分析

由開關控制板檢測器送一個過流信號到圖1中B3，從而引起開關管DC管關閉，檢測器發出警告聲，表明過流保護正常。因此，通過檢測器可以檢測出開關管過流保護是否存在故障，并且可以在加電過流的情況下利用萬用表測出各個元器件的電平，通過這種方法，減少了檢修的復雜程度，在加電過流的情況下，利用萬用表測試控制小板的各個元器件的電位值與表1進行對比，就可以很簡單的判斷出哪個元器件出了故障，并進行更換。

表1 開關管門限表值

2 SW100F短波發射機高末故障分析和處理

2.1 故障原因：高末管柵陰碰極（或通地）

故障現象：燈絲升到正常以后，加偏壓，高末柵流反打，此時再加高壓則高末簾柵過荷。如果處于正在播音的情況下碰極，則其現象為掉高壓，高末簾柵過荷，高末柵流反打，柵壓極低，幾乎為零。

故障分析：發射機正常工作時，高末級工作在丙類弱過壓狀態，柵極加有直流負偏壓，當柵陰碰極時，則柵極和陰極同電位，電流方向與原正常相反，同時形成大電流，又因簾柵級的保護電流先于陽級進行過荷保護，所以表現現象為高末柵流反打，高末簾柵過流引起保護，柵壓為零。

故障處理：在處理中應注意區分是電子管碰極還是偏壓回路通地。首先斷開電子管的柵偏壓回路，加偏壓調試，如果故障現象依舊則是偏壓回路通地;如果故障現象消失則是電子管柵陰碰極。

電子管柵陰碰極需關機待風水停后進行換管。處理中應對管座進行檢查，防止因管座問題引起的誤操作，簧片變形的應矯正，彈性不住的應換新環，在換完電子管后應對管座上各電極進行測量，謹防安裝過程的次生故障的發生。

此類故障的常見處理方法：（1）電子管碰極，則按換高末管的操作規程進行操作。（2）電子管管座短路，則按換管座的操作規程進行操作。（3）柵極回路有通地點，則找出通地點并使其斷開。

2.2 故障原因：高末輸出T網絡電容C22、C23、C24擊穿

故障現象：播音中發射機保護掉高壓。降功率后加高壓功率表仍無指示。分別對M3、M4、M5進行手動調諧，觀察V2陽流表是否有反應，雙指針功率表無指示，若無反應這其對應的電容擊穿，其中M3對應C22，M4對應C23，M5對應C24.用點溫計對它們進行測溫。按常規擊穿電容溫度過高。

故障分析：C22、C23、C24電容擊穿后，高末輸出回路處于失諧狀態，大電流直接通過電容到地，導致電容過熱，高末級無輸出功率。

故障處理：降功率后用分別用手動調諧M3、M4和M5來區分擊穿電容位置或在發射機落高壓后用點溫計測量電容溫度。確定擊穿電容后，按照更換高末槽路電容的操作規程進行操作。操作時務必注意電容的伺服位置是否在原對應點上，堅決防止伺服位置混亂。

2.3 故障原因：高末簾柵薄膜電容擊穿

故障現象：發射機出現高末簾柵流過流保護，掉高壓，高末柵流表出現瞬間突增。

故障分析：末級簾柵回路從簾柵電源輸出算起，包括以下器件：高頻線圈、簾柵泄放電阻、音頻調制電感、電壓和電流取樣、兩個穿心電容C18、C19;電感L7以及放點球、簾柵薄膜電容等。引起高末簾柵過流的原因很多，應根據電路的特點及時發現故障點。當電流取樣電阻R2和R3阻值變大時也會引起高末簾柵過流保護。為了避免出現異常高電壓打到簾柵薄膜電容上，必須使簾柵放電球充分發揮作用，可以根據季節的變化來調整放電球的距離。

故障處理：通過故障現象可以判斷為高末簾柵薄膜電容擊穿或高末簾柵電源回路中存在通地點現象。為了快速判斷通地點，可以拆開末級機箱中簾柵電源的引線，并注意引線的懸空，用搖表或三用表與簾柵對地進行測量，若阻值正常則為電源回路中有通地點，否則為高末簾柵薄膜電容擊穿，確定是高末簾柵級有通地現象，則拆下電子管，對簾柵薄膜電容進行更換。

2.4 故障原因：高末電子管燈絲斷開

故障現象：加燈絲后燈絲正常指示燈不亮，高末管無燈絲電流;高末管無亮度，不發熱。

故障分析：高末燈絲開路，燈絲變壓器次級是空載電壓加到管子的內外環間，沒有形成電流回路，內外環間有燈絲電壓而無燈絲電流。判斷時應同時測量電流和電壓，如只測電壓正常，可認定燈絲檢測回路故障，將延長故障處理時間。

故障處理：關機待風水停止后，按換高末管的操作規程進行操作。

3 發射機真空器件的管理和使用

綜述以上故障可以看出，絕大部分都是電子管和電容的故障。在筆者工作的發射機房就2014年統計，處理了9次電子管故障和3次電容故障，占全部故障的52%。在除去真空器件本身的質量問題外，如何減少真空器件的損壞，則需要重視真空器件的日常維護和使用。

本機房采用的高末電子管為：京東方的FU2054C和成都旭光的FU616C，它們都是大功率金屬陶瓷四級管，采用的是網狀釷鎢陰極、鼠籠型柵極、同軸電極結構，陽極采用超蒸發冷卻方式，最高工作頻率150MHz，輸出功率可達100Kw。因此，如何保障真空器件的完好率是非常重要的。以下就真空器件的管理和維護談談個人意見。

（1）真空器件運管：在裝卸搬運真空器件時需謹慎小心，盡量避免震動、碰撞、傾斜、雨淋和腐蝕;存放的庫房的溫度保持在5～40℃，相對濕度不得高于80%。

（2）真空器件入庫：對新入庫的真空器件必須進行認真的查驗;仔細觀察其外表，看其表面是否存在氣泡、裂縫、沙點和機械損傷。同時使用歐姆表檢驗燈絲是否通路，用2500V兆歐表檢查各級間絕緣電阻是否符合規定。除此以外還需要對真空器件進行打壓檢驗，測試其耐壓是否達到標準。打壓時需嚴格按照高壓試驗操作卡片進行，防止操作不當造成損失。對于備用真空器件，需要每季都進行打壓檢驗，通過打壓使真空器件內的氣體電離，提高真空器件的真空度和絕緣度，使其保持最好狀態。

（3）建立健全真空器件電子檔案：機房應對每個真空器件建立檔案;這包括產品的合格證、質量保證書以及真空器件的卡片，卡片包括器件型號、入庫時間、檢測記錄、測試人、責任人、上下機時間、使用時間等。通過建立檔案可更加方便、直觀地查看器件的試驗參數、使用情況、上下機時間等。

（4）電子管的老練：對于新的電子管上機前必須經過一系列試驗性運行既通常所指的（電子管老練）。老練的具體步驟是：電子管加燈絲電壓的30%運行30分鐘;加燈絲電壓的60%運行30分鐘;加全燈絲電壓運行一小時;發射機加全壓在載波狀態下運行10～15分鐘;再加調試運行5～10分鐘。通過老練可以使電子管的壽命大幅延長。按制度備份的電子管和存放在機房庫房的電子管都必須經過老練試驗，才能保證備份和庫房的電子管在緊急情況下能夠萬無一失地隨時啟用。

（5）真空器件的運維：真空器件工作在高溫、高壓、高頻的環境中，極易吸附空氣中的粉塵、顆粒，這樣就會降低真空器件的耐壓程度，極間的阻值而造成器件的爬電、吱火，以至器件的損壞引發各類事故。因此需加強日常維護，檢修時對其進行細心的擦拭，主要是對于面積較大的污物應用稀釋肥皂水擦拭干凈，再用綢布沾酒精擦拭;對于個別污點，可先用橡皮擦輕擦去除，再用綢布沾酒精擦拭。

使用過程中，真空器件應保證在良好和穩定的工作狀態下運行。如果長時間處在失諧狀態下運行，一是加速器件的老化;二是極易損壞器件。因此。務必保證發射機運行在正調諧點。此外，發射機中和電容沒調好或某些元件損壞變值，引起自激震蕩，產生異常高壓，造成器件的閃絡、極間打火、電容打火或漏氣，也可導致真空器件的損壞。所以，機器若有打火時應盡快查明原因，及時處理，使機器處于穩定的工作狀態，對于延長真空器件的使用壽命是極為有利的。

4 結束語

發射機運維是一門科學，需要維護工作者養成勤學、勤記、勤實踐，業精于勤的作風。本文是筆者在廣播發射機運行維護實踐中的一些體會和經驗，由于水平有限存在不足在所難免，歡迎同行指導。

參考文獻

[1] SW-100F短波發射機使用說明書.航天科工集團23所.1998.

[2] 廣播電視技術手冊（第六冊）國家新聞出版廣電總局無線電臺管理局.國防工業出版社，2006.