田航宇
(國家新聞出版廣電總局2022臺)
TSW2500型短波發射機射頻激勵故障分析
田航宇
(國家新聞出版廣電總局2022臺)
基于對TSW2500型短波發射機射頻激勵故障的現象進行了細致的分析,同時,結合了日常工作的經驗,具有針對性的對出現的故障做出爭取的判斷。本文通過對電感L102開路故障分析;射頻寬放故障的分析兩個方面進行了簡單的論述。
TSW2500型;短波發射機;射頻激勵;故障分析
TSW2500型500kW PSM短波發射機是我國廣播發射的主力機型,由瑞士THALES公司制造生產,該機型具有運行穩定、自動化程度高和故障率低等優點。下文將結合發射機日常維護工作實踐,針對發射機射頻激勵通路出現的幾種典型故障進行科學的分析,促進了安全播出工作的順利進行。
1.1 典型故障現象
射頻驅動級調諧電感L102開路故障的典型故障現象:發射機人機交互界面的主界面上高前屏流IAVI等于OA,射頻驅動級直流調諧馬達MP02不停調諧,但始終無法找到調諧點,同時,發射機本地鍵盤開機鍵【ON】指示燈不停閃爍。發射機電子管電壓表值:VaV1=5KV,Vg1V2=-430V,Vg2V2=OV。
1.2 故障理論分析
如圖1所示,射頻驅動級的直流回路,即屏極→陰極(燈絲)→燈絲變壓器次級→R101(RS5)→L102→地→驅動級屏流取樣電阻(R31)→A31整流器→穿心電容(E130)→R132→L132→屏極。當電感L02斷裂時,射頻驅動級電子管CTK12-1的回路就會出現開路。這時,屏流取樣電阻R31上的電壓變為0V,顯示器主界面高前屏流IaV1=0A(正常情況下IaV1=1A),其取樣通路是:屏流取樣電阻R31→模擬采樣板A161板(端子:509/510)(正常情況下,509/510端子之間的測量電壓約為0.47V)模擬數據采集板YCS06板(濾波、放大、緩沖)→中央控制系統(ECAM)/順序控制系統/模擬參數顯示/信號記錄器。

圖1
如圖1所示,高前電子管CTK12-1線路設計為柵地線路,柵極直接接地,射頻寬帶放大器對激勵信號進行合理放大,通過隔直耦合電容C100耦合到的射頻驅動級。射頻驅動級的射頻輸入回路:陰極(燈絲)→射頻輸入網絡(C102、C103、L102)→柵極(地)→陰極(燈絲)。當電感L102斷裂時,射頻激勵信號無法送達射頻末級。當發射機自動加高壓時,Ugcosωt=0,eg=Eg+Ugcosωt<Eg′(Eg′為高末屏流的截止偏壓)高末電子管TH576截止時,IaV2=0A,Ig1V2=OA。
TSW2500型發射機在SEMI模式按【ON】鍵,自動升高壓的步驟如下:1)射頻末級電子管柵偏壓接通,即:VgIV2=-430V,這里負430V偏壓是為了保護電子管在斷激勵情況下,誤操作時屏耗、簾柵耗嚴重過限;2)射頻驅動級電子管屏壓接通,即:VaV1=5kV此時。VaV2和Vg2V2不允許接通,所以,VaV2=OV、Vg2V2=OV、APD=OkW、Pfwd=OkW。綜上所述,當電感L102斷裂后,發射機顯示屏上彩條顯示均是0,VgV2=-430V,Vg2V2=OV,發射機沒有任何故障提示。
TSW2500型500kW PSM短波發射機預驅動級選用的是COM-500B型個固態線性功率放大器。該射頻寬帶放大器上作于甲乙類上作狀態,全功率輸出可達500W,在2~30MHz的頻帶范圍內具有低失真、高效率的優良特性。
2.1 典型故障現象
發射機加高壓時,人機交互界面的主界面的參數指示彩條IaV1=0.42A(正常時為1A),其它參數指示彩條均為0,其它表值顯示為:VaV1=4.7kV,VgIV2=0.43kV(正常為0.75kV)、Vg2V2=OV。直流調諧馬達MP02不停的往復自動調諧,始終無法確認調諧點,改障提示為:F:Driver Tuning Failed While Increasing Va,W:Ig1V2 below Limit。
2.2 故障理論分析
當射頻寬放出現故障,若其輸出功率為0,則發射機處于斷激狀態,在SIMI模式按【ON】鍵后,激勵信號無法送達射頻驅動級。但在發射機加激勵之前,射頻驅動級屏極電源已經接通,高前電子管屏極回路中會出現電流,即:IaV1=0.42A。在正常工作狀態下,高前屏流是直流成分與交流成分的疊加,故高前屏流TaV1=IA。
當發射機出現斷激故障時,在SIMI模式按【ON】鍵后,激勵信號無法送達射頻末級。但在發射機加激勵之前,射頻末級柵極負偏壓電源接通,即:VglV2=-0.43kV,此偏壓為高末電子管斷激勵時加在柵極的保護電壓。如圖 2 所示,當激勵正常時,Vg1V2=-0.75kV,eg=Eg+Ugcosωt>0,此時出現柵極電流,其中的直流成分經過柵極直流回路,即:柵極→陰極(燈絲)→地→偏壓電源→R45(自生偏壓電阻)→E210(穿心電容)→L212→柵極。在R45(自生偏壓電阻)接柵極端產生-750V的電壓,作為高末電子管工作時的負偏壓。當射頻寬放出現故障時,發射機處于斷激狀態,故Vg1V2=-0.43kV,根據發射機上電順序設計原則,屏極、簾柵極供電回路不會導通。

圖2
TSW2500型發射機在SEMI模式下加高壓之后,要經歷射頻網絡粗調諧和細調諧兩個階段。在射頻驅動級網絡調諧時,發射機中央控制系統ECAM向馬達控制系統YCS08發送指令,YCS08利用控制直流調諧馬達MP02來修正前級網絡的狀態,故出現斷激故障之后,MP02會不停的往復調整,但始終無法找到調諧點。若當MP02調整到最小點仍舊沒有激勵信號,那么發射機就會發出故障告警信息:F:Driver Tuning Failed While Increasing Va,W:IglV2 below limit。
綜上所述,本文對TSW2500型短波發射機射頻激勵故障進行了細致的分析,給設備的維修工作人員提供了診斷故障的依據,同時,可以快速的對故障做出應急處理。保證了發射機穩定、可靠、安全的運行,促進安全傳輸發射工作的進步。
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1004-7344(2016)08-0289-01
2016-2-22