TSD-50全固態(tài)數(shù)字中波發(fā)射機(jī)低壓電源橋式硅整流器故障分析

單婷婷 劉傳奇

TSD-50全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)是上海明珠廣播電視科技公司生產(chǎn)的采用數(shù)字調(diào)制技術(shù)的大功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)，輸出功率為50 kW。安徽廣播電視臺宿州發(fā)射臺2臺發(fā)射機(jī)已經(jīng)滿負(fù)載運(yùn)行9年，機(jī)器性能優(yōu)良，穩(wěn)定可靠，整機(jī)故障率低，播出過程中出現(xiàn)最多的故障是發(fā)射機(jī)電源系統(tǒng)故障。電源系統(tǒng)包括低壓電源、高壓電源、推動電源調(diào)整器（A22板）、直流調(diào)整器（A30板）以及分布于其他電路板的直流穩(wěn)壓電源，電源系統(tǒng)方框圖如圖1所示。

1 故障現(xiàn)象

主機(jī)運(yùn)行過程中掉高壓，分別使用低、中、高功率三種開始方式重新開機(jī)，只能聽到一次吸和聲，然后發(fā)射機(jī)就自動關(guān)機(jī)了，面板無任何異常顯示。

2 故障分析

開機(jī)過程中，發(fā)射機(jī)面板上三個開機(jī)鍵（低、中、高）閉合后，經(jīng)過不同的輸入電路和防抖動電路后產(chǎn)生開機(jī)請求指令，使中間繼電器K5吸和，進(jìn)而使第一檔主繼電器K1閉合（開機(jī)過程中聽到的那一次吸和聲即是K1吸和聲），K1閉合將維持1.6 s。K1閉合后會產(chǎn)生“K1已閉合”信號送往控制板（A38板），將在K1閉合1.1 s后送來K2閉合指令，通過中間繼電器K6閉合，從而使第二檔繼電器閉合（正常情況下，應(yīng)該能聽到K2繼電器吸和聲）。K2閉合后會一直保持直至出現(xiàn)關(guān)機(jī)指令。發(fā)射機(jī)主電源啟動電路如圖2所示。

故障現(xiàn)象中，只聽到一聲繼電器吸和聲，則可知繼電器K2沒有吸和，那么問題焦點聚焦于：K2為什么沒有吸和？分析有以下可能。

（1）繼電器K2得到了啟動指令，但由于繼電器K2自身機(jī)械故障，導(dǎo)致K2未吸和。

（2）中間繼電器K6故障，導(dǎo)致K2繼電器未得電啟動。

（3）K2啟動驅(qū)動電路中，某些元器件故障導(dǎo)致發(fā)射機(jī)主電源啟動電路中未產(chǎn)生K2啟動的高電平信號。

（4）發(fā)射機(jī)主電源啟動電路中K2啟動電路某些元器件故障導(dǎo)致繼電器K6未吸和。

（5）K2啟動驅(qū)動電路和K2啟動電路中的供電電源+15 V或+5 V故障。

圖1 發(fā)射機(jī)電源系統(tǒng)方框圖

通過元器件替換、儀器實際測量等方法仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)：K2啟動驅(qū)動電路中的+5 V供電異常，該+5 V是由+8 V電源經(jīng)過穩(wěn)壓后變換而來的，該+5 V電源產(chǎn)生框圖如圖3所示，根據(jù)圖3由后往前排查發(fā)現(xiàn)低壓整流后的+8 V電源就異常，更換輸出+8 V電源的橋式硅整流器后，發(fā)射機(jī)恢復(fù)正常。至此故障原因查明，為低壓電源橋式硅整流器故障。

圖2 發(fā)射機(jī)主電源啟動電路

圖3 K2啟動驅(qū)動電路+5V電源產(chǎn)生框圖

3 故障總結(jié)

（1）+8 V與-8 V是同一個橋式硅整流器VD13整流輸出的，橋式整流內(nèi)有4只硅二極管接成橋式整流電路，能同時輸出電壓相同、極性相反的兩種電壓，且互不影響，因此才會出現(xiàn)+8V電源異常，而-8 V電源正常的現(xiàn)象。

（2）橋式硅整流器為KBPC5010，采用方形全鋅殼封裝，正常工作溫度在-55 ℃～+150 ℃，最大整流電流達(dá)50 A，最高反向峰值電壓到1000 V，性能穩(wěn)定，整流效率高。但發(fā)射機(jī)長時間運(yùn)行仍會出現(xiàn)問題，特別是在重要保障時發(fā)射機(jī)24小時不間斷運(yùn)行，橋式整流器穩(wěn)定性備受考驗。

（3）曾發(fā)現(xiàn)電源反復(fù)通斷過后，橋式整流器故障，原因為瞬間過電壓和過電流將整流器的二極管擊穿。