(廣西廣播電視技術中心梧州分中心)
我臺使用的是全固態PDM中波廣播發射機,圍繞發射機穩定性開展的安全播出工作一直在持續,設備出現故障時,我們的搶修就成為了確保安全播出工作的關鍵。為了更好的確保發射設備穩定運行,我們對設備故障進行總結,以便在發射機出現異態時能夠準確定位,排除故障,保障安全播出工作。
下面對幾例發射機故障進行分析總結。
故障現象:能開機,功放箱的功放電流在15A擺動厲害,發射機面板功率表上指示為0,反射指示超過100kW,但很快就保護了。

圖1 正泰1kW全固態發射機框圖
故障初步判斷:根據功放電流(15A)和反射指示(大于100W)來判斷,是有功率輸出的,只是反射過大而封鎖保護太快了,功率無顯示是功率信號沒有送到指示電路所致,因此先查找功率顯示電路、定向耦合器、功率控制器等相關電路,原理框圖如圖1所示。
原理分析:1.發射機的主要構成可分為五部分,即高頻激勵部分、調制與功控部分、電源與電控部分、功放與輸出部分、定向耦合部分與顯示部分。2.入射信號線路長,有轉折:入射取樣從定向耦合4輸出到1JX-27,功控器4,再到入反射開關KN-5,給功率表,整條線路采用高溫高頻線,長約4米,穿過門頁線轉動部位,見圖中40、26和85號線,由于開門拉扯、扭動,芯線易被拉斷,焊點虛焊易拉裂脫落。3.激勵驅動取樣不足封鎖保護:取自激勵推動器的射頻信號,由2腳輸出至功控器9,再由功控器10輸出的功控信號到調制器11腳,再由調制器1腳輸出調制信號,到繼控器2腳,經封鎖電路處理后,在1腳輸出,送到功放的6腳。4.反射信號從定向耦合1輸出到繼控器7,再到KN-1,若過大就會使繼控器封鎖保護。
故障檢查與處理:1.測入反射開關KN-5,入射電壓為0, 很明顯功率信號沒有送到KN,經檢查發現,功控器的接插頭有兩條高頻線已斷,一條是第4腳的,一條是第9腳的,接好后,功率顯示正常,但發射機仍會自動保護。2.測繼電器控制器-7(反射輸入端),反射電壓為1.4V,反射大于1V就封鎖保護。發射機的反射增大,與調配間的匹配有很大的關系,因此檢查調配間的電容,結果發現有一只電容已裂開(容量為300PF 25KVA),更換此電容后,發射機恢復正常。損壞電容照片見圖2。

圖2 損壞電容照片
事后對調配間網絡仔細檢查,畫出原理圖,對一些電容固定后向外的張力,改為壓力,以防止被拉裂。電容不管是調諧作用還是阻塞作用,都會改變網絡的匹配阻抗,使反射增大,影響發射機工作。
故障現象:因多日雷雨影響,在播發射機突然自動增加功率,從三千瓦上升到四千多瓦,時間三十秒左右,然后發射機保護,系統倒機。
原理分析:功放原理圖見圖3,根據功率有提升的現象,與功率密切相關的是功放和調制部分,在功放單元內進行。調制信號放大控制原理:調制器結合音頻產生調制信號,從功放20腳輸入,經電平轉移、推動放大和低通濾波后,給橋式推挽功放供-DC調制電源,其中的任何一個級參數變異,都會影響調制功率。
高頻功率放大與保護原理:
1.不平衡保護原理:高頻激勵信號從功放25腳輸入到T1變壓器,由T1平衡分配給推挽功放的兩臂(圖中的Ta、Tb),若兩臂電流平衡,則在T1次級上感應的電壓大小相等,方向相反,疊加后P點電壓為0,可控硅V5不導通;若兩臂不平衡,則在T1次級上感應的電壓大小不等,方向相反,疊加后,P點電壓大于0,當大于可控硅門限時V5導通,封鎖調制信號,功放停止工作。
2.過熱保護原理:當功放溫度高于85℃時,熱敏開關K1導通,調制信號被封鎖,功放停止工作。
3.功放組合輸出與取樣監控:六塊功放單元,每兩塊為一組,串聯輸出高頻功率信號,三組功放的高頻功率信號在T3變壓器上疊加后輸出至匹配網絡,經網絡調諧后送至天饋,入反射取樣電路將取樣信號反饋到監控電路。
故障檢查與處理:
1.開機后觀察發射機變化,開始時功率正常,但三分鐘后發現故障再一次出現,功率升至四千多瓦,發射機保護了,觀察到一些細微的變化:一是調制小盒紅色指示燈閃爍的頻次較多,二是第二塊功放單元出風溫度比其它位置的風要熱。
2.檢查器件:先檢查調制小盒,未發現異常;再檢查第二塊功放單元(204號),拔出來時下方金屬外殼溫度明顯很燙手,拆蓋子后,見到有幾個紅色電容背部隆起(編號是C23~26 630V,473J),調制推動管V4(IRFP250)有余熱,是因為調制推動信號變大,才使功放功率升高,發熱過大,熱保護電路啟動所致。
3.更換器件:發射機更換功放單元后恢復正常,損壞的功放單元,更換了調制推動管和電容后也恢復正常。

圖3 ZF-3B 3kW PDM中波發射機功放原理圖
故障現象:發射機能開機,但沒有功率輸出,功率表指示為0,反射為0,功放單元和其它小盒指示均正常,關機后重啟,故障依舊。
初步判斷:發射機能正常開啟,除功率沒有外,其他電壓、電流指示都正常,發射機又不保護,說明發射機基本正常,有電流就一定有功率輸出,而面板上無功率顯示,所以判斷是功放故障、輸出變壓器故障。
檢查過程:查中放電流、主電流、各級電壓,無發現異常,重按播出鍵、半功率鍵,都沒有反應,仔細聞一聞功放吹出的熱氣,感覺有點異味,右一功放的風比較熱,還有異味,所以立即停機,抽出來查看,發現輸出端電容C47~C55(標識為400VAC 104J),其顏色有變,原本是天空藍的那種色,現在有點暗黃,有燒焦味,不是很嚴重,但小長條板上的電容超過一半都有深淺不一的顏色,說明此功放變成了一個負載,吸收了全部的功率,導致一點功率都出不去。更換此功放后,發射機恢復正常。檢修損壞的單元時,發現小長條板上的電容大部分已變成了電阻,就組成了一個大于100Ω的負載,以至全部的功率都被電容消耗掉了,更換電容后,功放單元得以修復。
全固態中波發射機有很多機型,各型號外觀、布局都不同,但只要是PDM機,其原理都一樣,以正泰機、北廣機、明珠機為例,說明維修發射機從原理出發,就能準確快速的找到故障所在,對于維修其他機型都有一定的指導意義。