全固態(tài)PDM中波發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)一例故障分析

蔡佳祥

（作者單位：福建省廣播電視傳輸發(fā)射中心401臺(tái)）

1 研究背景

全固態(tài)PDM發(fā)射機(jī)因具有雜音電平、失真度和頻率響應(yīng)等指標(biāo)好、保護(hù)功能齊全、操作簡(jiǎn)單靈活方便、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。特別是上海明珠廣播電視科技有限公司生產(chǎn)的TS-03C 3kW 全固態(tài)PDM中波廣播發(fā)射機(jī)，其高頻振蕩器、中間放大器、調(diào)制推動(dòng)器、低壓電源均配備主備用兩套插拔小盒，當(dāng)主用故障時(shí)能自動(dòng)切換到備用，如此配置，對(duì)降低停播率十分有利。2004年配備的 6部TS-03C 3kW 全固態(tài)PDM中波廣播發(fā)射機(jī)，運(yùn)行10多年來，不可避免地出現(xiàn)故障，并由調(diào)制/高頻功率放大器、調(diào)制推動(dòng)器等“外圍”部件延伸到控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)這一“大腦”。

控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括配電、程序控制、超限調(diào)控和安全保護(hù)電路。其主要功能就是管理發(fā)射機(jī)的運(yùn)行，對(duì)發(fā)射機(jī)的工作狀態(tài)、電壓、電流、音頻信號(hào)、射頻信號(hào)等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，對(duì)正常的工作狀態(tài)給出明確指示；在發(fā)射機(jī)發(fā)生越限、過載和各個(gè)功能模塊故障等問題時(shí)，發(fā)出相應(yīng)的保護(hù)指令，封鎖其輸出且切換備用設(shè)備，或者關(guān)閉發(fā)射機(jī)，并給出報(bào)警指示，保證設(shè)備安全。本文闡述一例監(jiān)控系統(tǒng)故障的判斷處理過程，供同行參考，希望能起到拋磚引玉的作用。

2 故障現(xiàn)象

打開發(fā)射機(jī)低壓開關(guān)，機(jī)器正常；合“主電源”及“播出”開關(guān)，“控制顯示”面板上“中間放大A”及“中間放大B”同時(shí)亮紅燈，發(fā)射機(jī)無輸出。

3 故障處理思路與過程

由控制面板顯示結(jié)合中間放大器電路原理圖，初步判斷故障原因?yàn)椋褐虚g放大器小盒故障和外部引發(fā)中放禁止電路動(dòng)作。

3.1 中放小盒的檢查

首先查中間放大器小盒的直流電源，分別測(cè)量主電源-140 V和低壓+18 V，測(cè)試正常（小盒上有“主電源”直觀指示）。檢查高頻激勵(lì)輸入正常，各主要元器件無損壞，排除之。

3.2 中放禁止電路的檢查

由中間放大器電路原理圖的左下部分可以看出，中放禁止電路有4個(gè)接入端口，分別是（8）、（6）、（16）、（7）。中放禁止電路4個(gè)接入端口性質(zhì)如下。

（8）腳端口接主整二擋K2輔助使能信號(hào)，K2沒合上之前，呈開路狀態(tài)，+15V電壓，經(jīng)R20、R22與R27分壓到V2，V2導(dǎo)通，將其高頻激勵(lì)信號(hào)接地，禁止中放工作；當(dāng)K2合上，（8）腳端口為低電平（接地），禁止解除。開機(jī)過程K2動(dòng)作正常，測(cè)試（8）腳端口為低電平，排除之。

圖1 中間放大器交換電路圖

（6）腳和（16）腳端口接連鎖禁止信號(hào)。其作用是連鎖禁止，保證只有1個(gè)中放小盒工作。連鎖原理如圖1所示，為中間放大器交換電路，當(dāng)中放A工作正常，控制信號(hào)為高電平，中放A（6）腳端口的高電平使得V1導(dǎo)通，V2截止，禁止電路不動(dòng)作，同時(shí)交換繼電器不吸合，輸出通過常閉點(diǎn)送到調(diào)諧回路；中放B（16）腳端口的高電平使得中放B的VD6方向偏置+15V通過R21、R25、VD5與R27分壓供給V2，V2導(dǎo)通，禁止電路動(dòng)作，中放B的射頻激勵(lì)信號(hào)通地，中放B無輸出。當(dāng)中放A故障，控制信號(hào)送低電平，根據(jù)中間放大器電路原理圖同理可以得出中放A禁止電路動(dòng)作，無輸出；中放B正常工作，同時(shí)交換繼電器吸合，中放B輸出通過常開點(diǎn)送到調(diào)諧回路；切換完成。根據(jù)工作原理結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，如果繼電器出故障，才可能中放A、B同時(shí)顯示故障，檢查繼電器正常，排除之。

（7）腳端口接控制系統(tǒng)的中放禁止信號(hào)。禁止信號(hào)為高電平時(shí)，VD7導(dǎo)通，V2得電導(dǎo)通，禁止電路動(dòng)作，中放A及中放B同時(shí)無輸出。測(cè)量（7）腳端口電壓約15V，顯然故障原因是控制系統(tǒng)故障，導(dǎo)致中放禁止信號(hào)錯(cuò)誤輸出高電平，封鎖中放輸出。

圖2 控制器電路簡(jiǎn)化圖

2.4控制系統(tǒng)故障的排除。通過對(duì)控制器電原理圖有關(guān)中放禁止信號(hào)的局部圖的仔細(xì)推敲，畫出簡(jiǎn)化圖（見圖2）以利分析。可以看出，“中放禁止信號(hào)”與“高頻推動(dòng)控制-AB”封鎖信號(hào)、“功放故障信號(hào)”以及“調(diào)制推動(dòng)監(jiān)測(cè)信號(hào)”有關(guān)。

“高頻推動(dòng)控制-AB”封鎖信號(hào)在主電源正常時(shí)輸出高電平；當(dāng)主電源故障時(shí)輸出低電平，低電平輸入到U207B（CD4081）⑤腳，CD4081是“四-2輸入與門”，U207B④腳輸出依然是低電平，低電平信號(hào)接入U(xiǎn)218D（CD4069）⑨腳，CD069是“六反相器”，U217D⑧腳輸出高電平，送出“中放禁止信號(hào)”高電平，封鎖兩個(gè)中放小盒。

“功放故障信號(hào)”：功放小盒正常工作時(shí)輸出低電平，當(dāng)4個(gè)功放小盒中任一個(gè)發(fā)生故障，產(chǎn)生一個(gè)高電平信號(hào)，接入U(xiǎn)217A（CD071）①腳，CD4071是“四-2輸入或門”，③腳輸出高電平送 入 U220A（CD4098） ④ 腳，CD4098是“雙可再觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器”，觸發(fā)U220A，U220A⑦腳輸出低電平，送入U(xiǎn)207B⑥腳，最后輸出“中放禁止信號(hào)”高電平，封鎖兩個(gè)中放小盒。“調(diào)制推動(dòng)監(jiān)測(cè)信號(hào)”同樣的工作原理。

至此，處理思路十分清晰了。檢測(cè)“高頻推動(dòng)控制-AB”封鎖信號(hào)正常（高電平）→“功放故障信號(hào)正常”（低電平）→“調(diào)制推動(dòng)監(jiān)測(cè)信號(hào)”正常（低電平）→U207B⑤腳、⑥腳正常（高電平）→U207B④腳正常（高電平）→U217D⑨腳正常（高電平）→U217D⑧腳錯(cuò)誤（高電平），結(jié)論是U217損壞，更換同型號(hào)集成塊CD4069，開機(jī)正常，故障排除。