哈廣DCM10kW發射機功放故障原因剖析與維修

羅嘉

摘要：GZ-GS10k-6型發射機是哈爾濱廣播器材廠生產的10kW全固態數字調制中波發射機，該機型運用了先進的直接數字頻率合成（DDS）、循環調制、數字調幅、浮動載波、LCD觸摸屏控制及AES/EBU、音頻處理器等技術，代表了當今廣播發射設備技術發展的最新趨勢。在同系列發射機中，故障率較低。但不可否認的是，此類型號的發射機功放部分的故障率較高，特別是連續的大面積損壞功放板故障常有發生。本文結合維修案例，對DCM10kW發射機功放故障的產生原因進行論述，并針提出維修技巧，為中波發射臺的同行提供借鑒。

關鍵詞：DCM10kW發射機;功放故障;維修技巧

1 引言

在中波臺從事技術維護的同志可能都經歷過大面積燒壞功放板故障，當出現一次性燒壞5塊甚至10塊以上的功放板故障時，會給技術人員造成較大的心理壓力，特別是好不容易將損壞的功放板修好后，插入機器，開高壓試機，再次出現多塊功放板燒壞，讓人頓感壓力。筆者曾遇到過DCM10kW發射機開機瞬間損壞17塊功放板的嚴重故障。燒功放板故障不僅造成較大的經濟損失，而且還會造成長時間的停播，在故障沒有排除之前，技術人員始終被問題困擾著，苦思冥想，真可謂是吃不香、睡不著。

2 功放故障的分類

所謂燒功放，指的是功放模塊的放大器件MOSFET被擊穿?？偨Y起來，燒功放有以下幾種情況：一是偶發性損壞功放;二是在同一位置連續出現功放損壞;三是不同位置隨機性功放連續損壞;四是大面積損壞功放。對于各種形態的燒功放板故障，各種相關書籍也曾做過多種論證，但在維修實踐中，還有許多不確定的因素存在。下面對幾種常見燒功放的原因進行剖析，并對相應的檢修方法進行闡述。圖1為功放故障的常見原因。

2.1 偶發性燒功放故障

偶發性功放故障是指不固定位置、隨機性的少量（一至兩塊）損壞功放板故障，維修后一般不再重復出現。偶發性功放故障的常見原因有以下幾種：一是由天氣原因，風、雨、雷電、霧霾等短時間造成輸出網絡阻抗變化，在發射機保護電路沒有起作用前，造成的功放板損壞;二是供電設備電壓起伏造成的干擾損壞;三是功放板某些部位絕緣度下降造成的功放板損壞;四是功放板本身某些元件性能下降造成的功放板損壞。

對于偶發性故障，平時要加強設備維護，及時清除發射機內部功放板或高壓器件上的灰塵;檢查功放板表面是否有破裂的痕跡。為了避免供電部分不穩定造成的功放故障，發射機的電源最好采用穩壓方式供電，并做到一機一閘刀，在供配電系統加裝浪涌保護器，避免浪涌電壓產生;遇到雷電或惡劣天氣到來時，應適當降低發射機功率。

2.2 固定位置燒功放故障

所謂固定位置燒功放，是指同一個功放位置或相鄰的幾個位置燒功放。此故障的產生原因有以下幾個方面：一是射頻推動信號幅度和相位不正確，射頻推動信號過高或過低都有可能造成功放板損壞，場效應管IRF350的柵極-漏極相位差應在4⁰以內;二是輸出變壓器有破裂或者有打火痕跡;三是控制信號電壓不正確（調制編碼板輸出的開關控制電壓應在3-4V之間）;四是模塊插座接觸不良，這也是較為常見的一個原因。

對于固定位置燒功放故障，應重點檢查與故障功放板對應的射頻推動電壓幅度和控制開關信號的電壓大小。對于使用較多年頭的發射機，重點檢查發射機功放板插座是否接觸不良，有條件的最好更換易損功放板的插座。

2.3 不同位置隨機性功放連續損壞

隨機性功放損壞故障的成因比較復雜，維修實踐表明，這類故障比較常見的原因為直流穩壓+5V、B-異常，其次是射頻激勵電壓異常、轉換錯誤、冷卻不足、輸出網絡調整不當等幾個方面的原因。

之所以把+5V、B-故障原因放在第一位，是因為在諸多功放板故障案例中，+5V、B-電源故障引起的燒功放占有較大的比例。DCM10kW發射機中設有+5V、B-電源故障保護電路，但由于故障檢測取樣點都在直流穩壓板上，而調制編碼板上的電壓異常，檢測電路無法檢測，直流穩壓板輸出的+5V、B-電壓經過插排、保險管到調制編碼板，由于+5V、B-電流大，經常性的出現插排插座、保險絲座受熱接觸不良的故障，而且故障一旦形成，就有可能大面積損功放板。圖2 為+5V、B-電源與功放關聯圖。

在處理隨機性功放故障時，除了重點檢查直流穩壓+5V、B-電源以外，還要仔細檢查射頻推動分配器送來的射頻激勵電壓是否正常，射頻激勵電壓在20～25Vp-p范圍內都可正常工作，如果與功放故障伴隨的有過激勵或欠激勵情況出現，應先排除過激勵和欠激勵故障。另外還要對A/D轉換器采樣脈沖、輸出負載調諧電路、冷卻系統進行檢查。

2.4 大面積損壞功放板故障

大面積功放故障與隨機性功放板故障類似，區別在于損壞功放板的數量多，故障嚴重。出現大面積功放故障時，應先按照隨機性故障就進行檢查，然后在檢查的目標和范圍上應更深入細致更一些。大面積損壞功放板故障的原因較多，還有許多不確定因素存在，在實際維修中，應將重點原因進行排序，然后再逐一排除，不放過任何蛛絲馬跡，不忽略任何可能性。

3 故障案例

故障案例一：DCM10kW發射機屢燒功放模塊

故障現象：發射機聲音報警，面板上功放臺階指示燈亮，但顯示屏沒有故障顯示，檢查發現有9塊功放板亮紅燈損壞。

故障檢修：顯示屏指示都正常，測量直流穩壓+5V、B-電源以及射頻激勵信號都正常，檢查數模轉換板激勵信號相位、輸出變壓器磁環、功放管溫度、輸出網絡阻抗等都正常，看來不電流擊穿和熱擊穿。斷開保險絲板上的F2-F7，測量各級直流電壓也正常，恢復F2-F7，開機十個小時后，又在不同的位置損壞兩塊功放板。

由于反復出現燒功放故障，再沒敢輕易開試機，小心細致的對各個部分進行檢查，在對各關鍵點電壓就進行檢查時，發現推動電源調整器的輸出電壓很不穩定，心頭暗自驚喜，心想一定是推動電源調整器出問題了，于是更換一塊同型號的推動電源調整器，開機觀察，不料工作十小時左右，又有一塊功放板損壞。看來不是推動電源調整器的問題。更換損壞的功放板，對調制編板上的+5V、B-電壓進行長時間測量觀察，發現工作幾個小時后，B-電壓在逐漸變化，測量直流穩壓板的輸出端一樣變化，于是懷疑直流穩壓板性能不良，更換一塊直流穩壓板，開機一整天，再沒有功放板損壞。由此說明此故障是由直流穩壓板工作不穩定造成的。

故障案例二：DCM10kW隨機燒功放故障

一臺哈廣DCM10kW發射機，在不固定位置連續燒壞功放板。

分析檢查：分別對直流穩壓+5V、B-、A/D采樣脈沖、駐波保護電路、過壓過流保護電路、冷卻系統就進行檢查，均未發現問題。用網絡分析儀測量輸出網絡L101、C101和C102組成的本頻串聯諧振電路時，測得R.X（實部、虛部）較小，光標在阻抗圓的0附近，測量L102、C103組成的本頻并聯諧振時，R為10Ω，X為20Ω，這表明并聯諧振電路嚴重失諧。圖3為輸出網絡原理圖。

故障處理：檢查L102、C103，均為發現異常，重新調整電感L102，使光標在阻抗圓圖的無窮大附近，此時測得T型網絡阻抗為47-j3.9，恢復各種連接，開機后逐步加大功率，在10kW功率等級上運行幾天，再沒有功放板損壞情況發生。

4 結束語

總而言之，功放故障既是常見故障又是很棘手的故障，形成的故障原因也比較復雜，需要耐心細致的觀察和判斷故障點，發射機在運行中不允許分別驗證，多數情況下只能依據發射機原理圖進行分析，對于各種情況的功放板故障，在采取常規手段的同時，還應該根據具體情況進行分析處理，克服思維定式，走出檢修誤區。才不至于陷入維修困境。

參考文獻

[1]哈廣DCM10kW中波發射機技術說明書

[2] 張丕灶等編著.全固態中波發送技術調整與維護[M].廈門：廈門大學出版社.2001.