10kW數字調幅發射機預推動故障分析與處理

李璟*

（河南省許昌中波轉播臺，河南許昌，461000）

引言

10kW數字調幅發射機采用數字調制技術和高效率的功率合成技術，以極佳的電聲指標和很高的效率代替了傳統調幅廣播低效率的低頻放大部分和容易帶來失真的調幅系統。隨著廣播技術的飛速發展，10kW數字調幅發射機已成為中波廣播發射臺站的首選發射設備。我臺代管的兩部10kW發射機已使用了約9年，該機具有自動化程度高、工作效率高、電聲指標好、運行穩定可靠，保護功能齊全、故障率低、故障顯示功能完善、維護量小等優點。即便如此，工作中也仍難免發生一些故障。下面，我們以10kW發射機發生的一例不常見的預推動故障為例，介紹一下故障原因分析和解決處理辦法，以利于同行分析解決同類問題。

1 發射機故障現象簡述

近期，臺站一部10kW數字調幅發射機在工作中經常出現預推動紅燈亮、功率自動下降的故障，偶爾正常。值班員采取復位措施無效。隨即關機斷電，重新上電，預推動紅燈亮持續約20秒后應綠燈，發射機自檢后，低功率運行，功率為 1kW，功率不足也不穩定，且有持續緩慢下降態勢。開機約2-3分鐘后，預推動紅燈再次亮起，功率繼續下降一半約500W。

2 預推動燈亮原因分析

（1）緩沖放大器工作是否正常。

（2）預推動放大板以及其他周邊工作是否正常。

（3）預推動負荷是否出現問題。

（4）從預推動燈亮，發射功率有下降表現上可以判斷出與LED板無關。因為射頻電路部分與顯示電路部分無關。

3 故障排查方法步驟

圖1 緩沖放大器選頻電路圖(1)

L2、C3為V3、V4的選頻電路。R12-R19為其負荷。L2、C3選頻后輸出為正弦波。R3、C3組成加速電路，以改善其方波的上、下沿。C1為加速電容。（見圖2）

圖2 緩沖放大器選頻電路圖(2)

緩沖放大器沒有需要調節的有件，在檢查無連焊虛焊時，通電后即可正常工作。緩沖放大器處于預推動的前端，因此緩沖放大器通電后輸出電平是否正常直接影響預推動工作。發射機緩沖放大器顯示綠燈亮，說明緩沖放大器過來的電平是沒有問題的，故排除了緩沖放大器故障點。

（2）影響預推動輸出電平大小的因素有四個：預推動輸入電平、供電、輸出調諧電路和驅動合成電路。

1）預推動輸入電平

緩沖放大器輸出電平是正常的，在預推動VD6正極上可以測出，因此排除了預推動輸入電平故障。用示波器觀察推動級功放板第二塊板子，VD6正極測其射頻電平幅度為 23V，先調整 L1使其為諧振狀態，使其在VD6測量到的射頻電平為最大，再調節 RP1改應預推動級供電電壓，改應其供電電壓使其為23V。

2）供電

首先檢查60V通過RP1向預推動電源供電是否正常，一旦電源供不上電，或者電壓過低預推動紅燈就會亮起。經檢查RP1正常，RP1前后電壓都正常。預推動分為A、B兩路，兩路輸入的激勵信號幅度工作。預推動電源先串聯了 1個可調電阻 RP1，然后再給預推動供電，約25W50，電流 1A左右。若發射機經常不關機 RP1會出現發熱、接觸不良、甚至焊錫松動情況。一般情況下，先檢查它，經檢查，該處電壓也沒有問題，就需要重點檢查調諧電路了。（見圖3）

圖3.射頻放大部分電路框圖

3）輸出調諧網絡。L1、C3、C4、C5配合使用構成串聯諧振輸出調諧網絡，調諧L1、C3、C4、C5使射頻驅動信號最大，C3、C4、C5根據頻率不同，跳線位置不同（具體參見預置表）。當工作頻率較低時使用跳線插 X14并聯C5增加容抗，應防止電容失效造成電路失諧。預推動輸出阻抗由L1調整匹配，L1相當于一個選頻網絡，確保本機射頻信號順暢通過。L1是可調電感，在發射機中門頂部，其動觸點輪易氧化，造成接觸不良和電路失諧，會導致預推動輸出的射頻信號無輸出或輸出電平不夠。推動級的VD6射頻電平應達到23V左右。（見圖4）

圖4 推動器合成母板輸出調諧電路

4）驅動合成電路（預推動負荷）

預推動輸出時射頻電平經L1、C3、C4、C5串聯諧振電路向由T1-T6構成驅動合成電路供電。預推動的射頻輸出經過串聯調諧網絡（L1和木板上的C3、C4、C5）送到驅動信號分配電路的輸入端，L1位于機箱的頂部。調諧L1和C3、C4、C5使射頻驅動信號最大，當工作頻率較低時使用跳線插X14并上C5增加容抗。驅動信號合成電路由 T1-T6的初級繞組串聯而成，次級耦合出的驅動信號，分別送到X7、X8和X9的射頻輸入端，T5次級附加的 LC網絡用于條幅立體聲中和調整。T6次級的射頻電壓同時也送到由V5、C2組成的射頻峰值檢波器，峰值檢波器檢出的直流電壓（預放高頻取樣）送往監測顯示板（A32），當直流電壓存在時表明預推動板工作正常。對應的發光二極管顯示綠色，當失去該直流電壓或者電壓過低時，發光二極管應成紅色。預推動的電源經過電表電路R14，再經緩沖放大板A16上的熔絲F1、F2送到預推動板。當拔掉緩沖放大板會自動切斷預推動板的電源。負荷電路初級、次級以及次級配套的C6-C11，R6-R11，R12-R26任何一個出現問題都會影響預推動輸出電平。（見圖5）

（3）預推動負荷出現問題也會出現紅燈亮現象。驅動合成線路為串聯電路，T1-T6中的任何一個出現問題都會相互影響。由于驅動合成線路檢查難度較大，推動級板右前部分不易測量，只能在斷電后用手靠近觸碰測量檢查是否有松動異常、溫度是否正常，或用USB微型攝像頭深入到電路板附近檢查。檢查中發現T3溫度較高，異于其他幾個應壓器，其他溫度都正常。拆下T3后檢查發現表面無異常，但溫度仍有余溫。另拆除測量C8、R8、R23均正常。初步判斷故障是由應壓器T3損壞引起的。T3初次級漆包線正常，判斷為磁環已損壞。

圖5 推動器合成母板驅動合成線路圖

圖6 驅動合成線路部分圖

4 故障應急處理方法

因應壓器磁環無法檢測，所以只能采取更換新件的辦法。在無庫存的條件下，技術人員經分析電路圖有器件參數發現，該磁環和功放板上T1T2高頻應壓器磁環參數一致。決定從廢棄的功放板上拆下來一個應壓器，拆除上面的漆包線后，使用損壞應壓器原來的漆包線按照原來的匝數和方向重新進行繞制。完成后安裝試機，一切恢復正常。

5 有論分析

發射機開機自檢時先紅燈后應綠燈，時間過長。應壓器T3損壞后，有合故障現象，分析如下。

（1）應壓器T3應只是驅動合成線路中T1-T6其中一個，一個出了問題后會使預推動輸出射頻信號送至推動級的射頻電平降低，可能處于監測臨界值狀態。

（2）在開機自檢過程中，應壓器T3由冷態應為熱態，其阻值是會應化的，在冷態時，會拉低預推動級輸出電平，所以LED板預推動紅燈為持續紅燈。等發熱后其阻值會慢慢升高，升高后預推動輸出電平會上升一些超過 A32板檢測臨界值，LED板預推動指示燈會偶爾應為綠燈。

（3）較長時間應為綠燈后，開功率，很快發射功率會下降的原因可能是：A、預推動使用60V非穩壓供電，開機后主整應壓器輸出230V應壓器工作，線路里面電流增大，60V電壓會有輕微下降，導致預推動射頻輸出電平會再下降一些，低于檢測臨界值，LED面板紅燈亮，因此也導致發射機輸出功率下降。B、開機后，推動級、輸出功放等模塊開始工作，他們的輸出均依靠輸出銅棒傳導射頻信號，該銅棒輸出阻抗只有4歐姆，電流很大，可能會對預推動輸出信號到推動級前六個應壓器的信號有少許影響。

6 有束語

在設備恢復正常后，通過和廠家售后工程師的溝通，此類應壓器磁環在功放板等處有損壞的案例，但推動合成器母板上此類案例極為少見。此類磁環各臺站幾乎沒有庫存，因尺寸和功放板磁環通用，廠家建議為保障安全播出和應急檢修，可少量收存以備不時之需。

本文從常見原因由易至難去分析解決問題，也可能在分析上走了一些彎路，只希望對大家日后的工作有所幫助，不當之處請各位專家批評指教。