50KW中波發(fā)射機(jī)功放模塊維修實(shí)例

（廣西廣播電視技術(shù)中心柳州分中心）

1 引言

我臺50KW中波發(fā)射機(jī)（TDS-50），由于氣候或者壞境的影響，經(jīng)常會燒壞功放模塊，特別是在打雷下雨或者停電來電等電壓不穩(wěn)的時(shí)候，更容易燒壞功板。功放模塊在發(fā)射機(jī)中，對功率起著決定性的作用。快速更換和維修功放模塊，是我們在日常維護(hù)過程中經(jīng)常要做的工作。本文通過檢修實(shí)例，展示了維修50KW發(fā)射機(jī)功放模塊的一些方法與經(jīng)驗(yàn)，并進(jìn)行總結(jié)，以作拋磚引玉，供同行參考。

2 故障現(xiàn)象

在值班過程中，值班人員發(fā)現(xiàn)50KW中波發(fā)射機(jī)機(jī)器面板的功放指示燈由綠燈變?yōu)榧t燈，這表明功放模塊有故障，但是發(fā)射機(jī)上有足夠的備選功放模塊，仍然可以支持其繼續(xù)正常地工作，所以人員在停播時(shí)間再進(jìn)行試機(jī)檢查。停機(jī)后通過檢查發(fā)現(xiàn)，有4塊功放模塊亮紅燈出現(xiàn)故障，對這些功放模塊進(jìn)行更換后，故障解除，面板指示燈由紅變綠，發(fā)射機(jī)面板顯示正常。

3 功放模塊電路原理

圖1 功放模塊原理圖

在（TSD-50）50KW中波發(fā)射機(jī)中，一共有143塊完全相同的功率放大板，其中一塊用作前置驅(qū)動板，14塊用作功放驅(qū)動板，其余的128塊用作功率放大板，分別插在驅(qū)動柜中的功率合成母板上以及主機(jī)柜中的八塊功率合成母板上，所有功率放大板的結(jié)構(gòu)和電性能都是一樣的，可以進(jìn)行互換。每個功放板上，有八個MOS管，每個MOS管，是工作在截止和飽和工作狀態(tài)，并在極短時(shí)間內(nèi)快速切換，發(fā)射機(jī)工作時(shí)，根據(jù)音頻調(diào)制信號幅度的大小，從而控制開關(guān)一定數(shù)量的功放板，使得射頻輸出功率隨著信號的變化而變化。每一塊功放板上，八個功率MOS場效應(yīng)管組成了H型橋式開關(guān)放大器。為了擴(kuò)大功放板的工作電流，提高功放板的輸出功率，功放板中的8個MOS管是分成4對并聯(lián)的，如下圖一中的V1V12、V3V10、V2V9、V4V11是并聯(lián)工作的，在電原理上可以看做是一個MOS開關(guān)器件。H橋開關(guān)放大器由兩個半橋組成，左半橋包括V1V12和V3V10，右半橋包括V2V9和 V4V11。V1V12（V2V9）的源極和V3V10（V4V11）的漏極的連接點(diǎn)是半橋的輸出端，每個半橋有一個驅(qū)動變壓器（圖中T1T2），射頻驅(qū)動信號加在驅(qū)動變壓器的初級繞組上，次級繞組在V1V12和V3V10的柵極上產(chǎn)生兩個有180度相位差的激勵信號，使得V1V12和V3V10（V2V9和V4V11）交替地導(dǎo)通和截止。這兩個半橋，分別通過5A快速保險(xiǎn)絲F1和F2供電，在功放板的外沿裝有兩個紅色發(fā)光二極管，用來顯示兩個保險(xiǎn)管的通斷狀況。當(dāng)功放板正常時(shí)，二極管VDS1與VDS2沒有電流通過而熄滅，當(dāng)因故障燒毀保險(xiǎn)絲時(shí)，230V高壓通過限流電阻R1或者R2點(diǎn)亮VDS1或VDS2以示報(bào)警。

4 故障分析及檢修過程

4.1 故障分析

圖2 功放模塊實(shí)物圖

在功放模塊的故障中，一般常見的是場效應(yīng)管（圖1橢圓區(qū)）和保險(xiǎn)管燒壞（圖1矩形區(qū)）損壞。通過原理圖，可以知道發(fā)生故障功放板的指示燈（VDS1、VDS2）亮，表示保險(xiǎn)絲斷了，但是保險(xiǎn)絲的斷路，往往是由于功放板上的MOS管擊穿短路，導(dǎo)致電流過大，從而燒斷了保險(xiǎn)絲。因此，檢修時(shí)先用萬用表測量保險(xiǎn)絲F1（F2）是否斷路，從而再判斷對應(yīng)支路的MOS管是否擊穿。如果F1（F2）斷路，則表示其對應(yīng)的供電的MOS管V1V12（V3V10）有被被燒壞的可能，如果F1（F2）通路，則其對應(yīng)的供電的MOS管正常。F1F2對應(yīng)的MOS管在電路板上的位置如圖2所示。

4.2 檢修過程

實(shí)例一，我們拿了第一塊換下的功放板進(jìn)行檢修。用萬用表測量保險(xiǎn)絲，測量發(fā)現(xiàn)：F1斷路，說明V1V12和V3V10這四個MOS管存在損壞的元件；F2通路，表示F2對應(yīng)的V2V9及V4V11正常。接下來用排除法找出V1V12和V3V10中的故障元件，用萬用表先測量V3V10針腳，如圖3所示，數(shù)值顯示兩個MOS管均正常，再測量V1V12的針腳，數(shù)值顯示兩個MOS管都是短路。用電烙鐵拆下了V1V12，正欲裝上新的管子，此時(shí)多了個心眼我們對拆下來的V1V12分別進(jìn)行了測量，發(fā)現(xiàn)V12并沒有損壞。為什么V12前后兩次測量結(jié)果有差異？原來V1與V12的三個針腳在電路板上是并聯(lián)的，在電路板上單獨(dú)測量V1和V12，始終測到的是并聯(lián)值。此時(shí)，V1短路，V12即使正常，也測不出來，只有拆下V1后，才可以正確測量V12。于是，又把原來的V12裝回去，最終這塊功放板我們只更換了保險(xiǎn)管F1及MOS管V1后，就恢復(fù)了正常，但是這個過程我們卻拆裝了兩個管子和一個保險(xiǎn)，把V12這個正常的場效應(yīng)管誤拆了。

實(shí)例二、我們拿了第二塊換下的功放板進(jìn)行檢修。用萬用表測量保險(xiǎn)絲，發(fā)現(xiàn)F1、F2都是斷路，說明兩個支路都存在故障元件。有了實(shí)例一的經(jīng)驗(yàn)，檢測顯示V1V12兩個管短路之后，先拆下V1獨(dú)立進(jìn)行檢測，V1正常，從而可以推斷V12已損壞，就不用再測它了；同理，按同樣的方法對剩余的3對MOS管進(jìn)行檢測，結(jié)果V3損壞，V10正常，V2和V9正常，V4正常，V11損壞。在這有一點(diǎn)要注意，一開始為什么沒有先拆拆V12先呢，是因?yàn)樗容^難拆。功放板上的八個MOS管，V1V2V3V4是在散熱器的外圍，易安裝和拆除，其余四個在散熱器的夾層中間，很難拆除和安裝。本著先易后難的原則，我們優(yōu)先拆外圍（V1、V2、V3、V4）的管子，即使拆下來的是好的，裝上去也容易，可以減輕工作量。第二塊板的維修，有了實(shí)例一的經(jīng)驗(yàn)，沒有拆V12下來檢測，又避免了拆V10這個好的管子，但是運(yùn)氣不好，卻又拆下的正常的V1、V4，雖然安裝V1、V4很容易，但還想找更好的方法，盡量避免拆正常的MOS管。

圖3 功放模塊局部圖（背面）

圖4 功放模塊局部圖（正面）

實(shí)例三、第三塊功放板的檢修，按照上面的方法，先用萬用表檢測保險(xiǎn)絲，結(jié)果只有F2是斷路的，這說明V2V9和V4V11存在損壞故器件。先在電路板上對V2V9，V4V11進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)這兩對管子都短路了，然后用烙鐵脫開V2（V9）和V4（V11）的中間腳，使其不與電路板有連接，也就是使并聯(lián)點(diǎn)脫離，然后對V2，V9，V4，V11，逐個測量，結(jié)果V2、V11正常，V4和V9損壞。這第三塊板的維修過程，只是誤脫開了V2的一個針腳，便可以測量出V2V9的損壞狀態(tài)，比之前拆下一個管來進(jìn)行分離測量，方便又快捷了許多。不過，要使管針腳與電路板脫離，又不拔出來，有一定的難度，因?yàn)獒樐_與孔之間間隙比較小（如圖4所示），非常考驗(yàn)?zāi)托暮图?xì)心。所以，當(dāng)我們很難只分離一個針腳的時(shí)候，還是用上面實(shí)例二的方法先脫開一個管來進(jìn)行測量。

通過以上三個檢修實(shí)例，我們對維修該功模塊逐漸有了一個比較完善的步驟：一、首先檢測F是否斷路，如果斷路，執(zhí)行第二步，如果通路，則對應(yīng)支路正常。二、F斷路，在電路板上檢測其對應(yīng)的兩組MOS管是否擊穿短路，如果擊穿短路，執(zhí)行第三步，反之則正常。三、并聯(lián)MOS管被擊穿短路，分離其中一個管的中間腳，使其脫離并聯(lián)點(diǎn)測量，當(dāng)難于只脫離中間腳時(shí)，就把容易拆裝的一個管子拆下進(jìn)行測量。

5 總結(jié)

50KW的中波發(fā)射機(jī)（TDS-50）最常見的故障就是功放模塊故障，所以快速地檢查和維修功放模塊，在維護(hù)過程中變得很重要。通過以上三個例子的檢修，我們知道維修的整體思路固然很重要，維修過程的思路要非常的清晰，還要熟悉電路圖，但對維修過程的一些細(xì)節(jié)進(jìn)行總結(jié)也很重要，只有不斷地嘗試和總結(jié)，才知道那些細(xì)節(jié)被忽略，那些步驟可以優(yōu)化，從而得出最快捷方便的維修步驟。如果通過這樣類似的維修實(shí)例，使我們達(dá)到快速維修的目的，這就能為我們的安全播出工作爭取到更多的時(shí)間，特別是要搶修爭分奪秒的時(shí)候，對我們來說這是很有幫助的。