中波廣播發(fā)射機輸出功率無規(guī)律下降特殊故障的分析及處理

劉開俊 張可非 楊 青 周 玲

（作者單位：貴州省新聞出版廣電局八九六臺）

中波廣播發(fā)射機輸出功率無規(guī)律下降特殊故障的分析及處理

劉開俊 張可非 楊 青 周 玲

（作者單位：貴州省新聞出版廣電局八九六臺）

通過對AM103S2-I中波廣播發(fā)射機出現(xiàn)故障后的逐級分析、測試，最后調(diào)整和代換相關元件，從而排除故障。隨著設備服役時間的增長，各器件的參數(shù)會發(fā)生相應的變化，相應的電路的特性會出現(xiàn)一定的變化，技術維護工作要進入深層次、精細化的維護，要用數(shù)據(jù)說話。當測試數(shù)據(jù)異常時，就要分析、判斷其利弊，必要時必須調(diào)整，以便恢復設備的基本功能；否則，當相關電路的特性變化過大時，就會出現(xiàn)各種故障，造成出現(xiàn)播出事故。

輸出功率無規(guī)律降低，特殊故障檢修。

1　故障現(xiàn)象

2014年12初，在貴州省新聞出版廣電局八九六臺服役了14年之久的AM103S2-I10kW全固態(tài)脈寬調(diào)制中波廣播發(fā)射機，出現(xiàn)了輸出功率無規(guī)律下降的特殊故障，剛開機時正常，工作一段時間后，功率降低。出現(xiàn)這種故障時，發(fā)現(xiàn)部分調(diào)制器輸出指示燈不亮，此時升功率升不到10kW，機器面板一切正常，有時關掉機器一段時間后，機器又正常工作，但工作一段時間后，又重復出現(xiàn)降功率的現(xiàn)象。

2　故障及原理分析

從故障現(xiàn)象來看，調(diào)制器無輸出是造成功率下降的主要原因。為什么會有些調(diào)制器在工作一段時間后無輸出的問題呢？首先，來看看調(diào)制器的工作情況，如圖1。

圖1　調(diào)制器線路圖

從脈寬調(diào)制器輸出的脈寬信號，經(jīng)脈寬調(diào)制器的17、19腳到調(diào)制器的XP-1、XP-2腳，在送到N2集成電路的2、3腳，經(jīng)內(nèi)部處理后，從6、7腳輸出到V4、V5組成的射隨器和V6、V7組成的放大電路，經(jīng)調(diào)制器的XP-9、XP-10腳到下一級電路，且調(diào)制器輸出指示燈VD8點亮。故障時發(fā)現(xiàn)，調(diào)制器除了VD8指示燈不亮外，其他沒有發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，調(diào)制器輸出指示燈VD8不亮，說明調(diào)制器無輸出。從調(diào)制器原理圖以及故障的情況來看，由于剛開機時發(fā)射機正常，工作一段時間后發(fā)射機不正常，直觀的反應就是部分調(diào)制器無輸出，造成發(fā)射機輸出功率降低，關機一段時間后，重新開機，發(fā)射機又正常。故障時多塊調(diào)制器多次重復出現(xiàn)這種情況，關機一段時間后重新開機，故障調(diào)制器又恢復正常。所以，調(diào)制器上元器件損壞的可能性不大，通過分析是由以下幾方面的原因引起：①調(diào)制器XP-1、XP-2插接件接觸不良，輸入信號時有時無；②控制板送到調(diào)制器XP-12的電平變高（封鎖電平），正常時低電平，1V左右；③調(diào)制器XP-16的電位變低，正常時該腳電位應為高電平，24V左右。

測試以上幾方面的情況，一般可找到故障的原因。設備正常時，測試上述三方面，沒有發(fā)現(xiàn)異常；設備故障時，再次測試，發(fā)現(xiàn)上述的第③條，調(diào)制器XP-16電平異常，只有1V左右，正常時應為高電平，24V左右，其他腳正常。調(diào)制器XP-16的電平變低，使比較器N1的9腳變低，比較器N1的輸出端7腳也變低，二極管VD2導通，將脈寬調(diào)制器送來的高頻信號旁路了，調(diào)制器因此無輸出。從發(fā)射機原理圖看，調(diào)制器的XP-16接到功放的13腳，功放的13腳的電位變低才使調(diào)制器的XP-16電位變低。正常時功放13腳為高電平（24V左右），故障時低電平（1V）左右。功率放大器如圖2。

圖2　功率放大器線路圖

以下幾個原因可使13腳為低電平。第一個原因，可控硅V12軟擊穿；第二個原因，功放管溫度過高，使溫控開關S閉合，三極管導通，觸發(fā)了可控硅V12，V12導通；第三個原因，功放管等其他器件損壞，造成流經(jīng)功放板驅(qū)動變壓器T1初級線圈同名端和異名端的電流大小不相同，使功放板驅(qū)動變壓器T1的次級產(chǎn)生了電壓，經(jīng)VD2整流后觸發(fā)可控硅V12，使可控硅導通。

圖3　高前放大器線路圖

經(jīng)過測試，并沒有發(fā)現(xiàn)其他原因，造成發(fā)射機輸出功率降低的原因，就是功放的13腳的電位變低，其他原因如控制板X2-9送來的封鎖等信號都正常。但是，在檢查功放電路和調(diào)制器的過程中，沒有發(fā)現(xiàn)損壞的元器件，感覺功放的溫度也不高，并且將沒有查出故障的功放電路和調(diào)制器裝回設備后，設備正常工作，設備工作一段時間后，重復出現(xiàn)功率下降的故障，檢查相關模塊，以及更換相關插接件，排除接觸不良的情況后，仍是一無所獲，維修陷入僵局。

詢問值班工作人員和機房辦、技術科工作人員后，了解到這種情況持續(xù)時間較長，由于多次檢查沒有查到原因，加上關機后再開機，設備又完全正常，所以沒有處理該故障。

在年檢發(fā)現(xiàn)這個故障后，調(diào)整了發(fā)射機的天饋阻抗，開機發(fā)射一段時間后出現(xiàn)這個故障，當初認為是阻抗變化引起的，因為發(fā)射機阻抗變化過大，引起阻抗失配，造成反射過大，發(fā)射機保護電路會啟動，使功率降低，確保發(fā)射機不間斷發(fā)射，并保障發(fā)射機不會因為反射過大而損壞。將阻抗調(diào)回原來的數(shù)值，觀察發(fā)射機，發(fā)射機在不加音頻信號時，沒有發(fā)現(xiàn)問題，當加上音頻信號，發(fā)射機工作一段時間（有時幾十分鐘，有時幾天）后，發(fā)射機功率就會降低，特別是在發(fā)射機調(diào)幅度較大時，發(fā)射機掉功率的幾率更大。針對這些情況，做了大量測試和分析工作，在功率放大器和調(diào)制器沒有元器件損壞的情況下，為什么會出現(xiàn)這種情況，再次系統(tǒng)分析了發(fā)射機相關電路原理圖，緊緊抓住功放13腳的電位變低這條線索，尋找突破口。通過分析，找到功放13腳電位變低的原因，并且用一塊新的功放和調(diào)制器替換原功放和調(diào)制器，故障發(fā)生時，新功放對應的新調(diào)制器仍無輸出，說明發(fā)射機輸出功率無規(guī)律下降的故障不是功放和調(diào)制器自身的原因引起的。將原始抄表記錄和當前的抄表記錄仔細核對，發(fā)現(xiàn)了一個微小的變化，就是高前放大器的電壓輸出指示和電流輸出指示不太正常，正常狀態(tài)時，高前放大器的輸出電壓約為70V、輸出電約為45uA，而現(xiàn)在是高前放大器的輸出電壓約為60V、輸出電流約為38uA。

根據(jù)以上原因進行綜合分析，認為應先重點測試高前放大器和功率放大電路的相關測試點。

高前放大器如圖3。

用示波器測試以下各測試點：1、XP-8輸入端20V（峰峰值），正常；2、C5輸入端18V（峰峰值）方波，正常；3、C5輸出端18V正弦波形，正常；4、C9輸入端56V（峰峰值）方波，基本正常；C9輸出端56V（峰峰值）方波，基本正常；L5輸入端56V（峰峰值）正弦波，基本正常；L5輸出端56V（峰峰值）正弦波，正常；C18輸入端56V（峰峰值）正弦波，正常；C18輸出端25V（峰峰值）正弦波，異常（廠方提供實測數(shù)據(jù)35V左右），V7漏極、C24輸入輸出端70V（峰峰值）正弦波，正常；V9漏極（T3輸入、輸出端）2V（峰峰值），異常。

通過對高前放大器各關鍵點的測試，發(fā)現(xiàn)了兩處比較明顯的異常點，一是C18輸出端電壓低；二是V9漏極（T3輸入端輸出端）輸入、輸出端基本無電壓。

用示波器對功率放大器相關點的測試，發(fā)現(xiàn)功率放大器V4等柵極電壓為17V，偏低，參考值20V左右。

3　處理

考慮該設備服役年限太長（14年），元器件的電器參數(shù)和電器性能發(fā)生不同程度的變化，特別是重要部位的元器件，如果電器參數(shù)和電器性能變化過大，將會嚴重影響設備的正常運行。針對這臺設備，以及測試發(fā)現(xiàn)的問題，重點檢測和調(diào)整前放大器中的L5、C18，在L5輸出端正常的前提下，通過在C18上并聯(lián)相應的電容，使C18輸出達到34V（峰峰值）；而對V9漏極（T3輸入端輸出端）輸入、輸出端基本無電壓的問題，認為是V8、V9、T5等組成的放大電路工作異常，通過檢查V8、V9、T5等組成的放大電路及相關元器件，沒有發(fā)現(xiàn)問題，最后采取逐一代換相關元器件的辦法，當代換至T5后，問題得到解決。檢查T5，線圈完好，用萬用表檢查線圈，無短、開路的情況，磁芯也完好，估計是T5的磁芯失去磁性的原因。此時，測試V9漏極電壓，70V（峰峰值）正弦波，正常。同時，高前放大器的輸出電壓和輸出電流由60V、38uA升高至70V、45uA，功率放大器V4等柵極電壓升至20V。開機監(jiān)測相關重要測試點的電壓，電壓已恢復到正常范圍。開機，通過長期觀察，設備沒有再出現(xiàn)掉功率的問題，說明設備故障得到有效解決。

通過此次對設備的處理認識到，隨著設備服役時間的增長，各器件的參數(shù)會發(fā)生相應的變化，相應的電路的特性也會出現(xiàn)一定的變化。因此，技術維護工作要進入深層次、精細化的維護，要用數(shù)據(jù)說話，根據(jù)當前測試數(shù)據(jù)和廠家原始數(shù)據(jù)做對比。當測試數(shù)據(jù)明顯異常時，就要分析、判斷其利弊，必要時必須調(diào)整，以便恢復設備的基本功能；否則，當相關電路的特性變化過大時，就會出現(xiàn)各種故障，造成出現(xiàn)播出事故。

［1］陳曉衛(wèi).全固態(tài)中波廣播發(fā)射機使用與維護［M］.北京：中國廣播電視出版社，2002.

劉開俊（1967-），男，貴州六盤水人，本科，高級工程師。研究方向：廣播發(fā)射機技術。