PDM 1KW 中波發射機功率合成母板故障處理二例

黃楚勇

（廣東省揭陽中波轉播臺，揭陽 522000）

哈廣生產的GZ-G1K-Ⅴ型PDM1KW 中波廣播發射機大部分主要部件都采用了獨立的印制板接插式結構，這給發射機的維護檢修帶來極大的方便，同時也大大地提高了機器的安全性、穩定性和可靠性，其中最為典型的就是功率合成母板這一板塊。

1 功率合成母板的工作原理

功率合成母板由多塊功放板組合而成，其中包含了一塊前置放大板、兩塊功率放大板、兩塊調制驅動板和母板，母板作為插槽基座連接其他五塊獨立板塊，這五塊獨立板塊按一定順序排列，一旦插錯會引起連鎖故障而無法開機。如圖1所示。

圖1 功率合成母板簡圖

發射機工作時射頻信號由頻率合成振蕩器產生，振蕩器的輸出饋送到前置放大板進行預放大，前置放大板由+30V 和-115V 供電，經過三級放大電路后推動前置放大器的末級，為功率放大器提供驅動激勵信號。射頻信號從前置放大板輸出后進入母板的高頻變壓器T1，從T1的次級輸出端經串聯諧振回路和并聯諧振回路后，分別送至兩塊功率放大板的射頻輸入端[1]。另外，平衡雙端輸入的音頻信號進入調制器板，經過音頻信號處理器轉換為不平衡單端信號，再經過一系列的有效調制后形成調制推動信號并進入調制驅動板，通過調制驅動電路對該信號進行脈沖放大和解調后，得到穩定運行的直流和音頻信號，最后將其輸出至功率放大板以實現幅度調制[2]。功率放大器是一個丁類開關放大器，它將來自調諧回路輸出的正弦波射頻電壓和疊加了音頻信號的直流電壓進行幅度調制，得到射頻調幅波。兩塊功率放大板輸出的調制信號送至功率合成變壓器的初級，得到總的合成功率后送至輸出網絡[3]。其工作流程圖如圖2所示。

圖2 功率合成母板工作流程圖

2 功率合成母板故障分析與處理

故障現象1：發射機在開機過程中，突然出現故障報警無法上高壓，打開柜門有燒焦異味，經檢查，調制驅動板三極管2N2219、2N2905和功率放大板場效應管IRFP350均燒壞，功率放大板保險絲熔斷，功率合成母板XS5-39～44連到R2、R3的覆銅線出現甩銅現象，脫落銅線有明顯的扭曲。

故障分析與處理：通過對功率合成母板的電路分析，正常工作時-230V 電壓輸入到調制驅動板，經過三極管2N2219（NPN）和2N2905（PNP）構成的并聯推挽電路，將電壓調整為-115V 送到功率放大板。正常工作情況下每塊功率放大板的輸出功率為650W，當開機瞬間突發的高壓將調制驅動板的三極管2N2219 和2N2905 擊穿，-230V 電壓直接輸送到功率放大板，此時功率放大板的瞬間功率可達到1500W 左右，場效應管因此被燒壞，保險管也因電流超負荷而熔斷，在熔斷前瞬間，流經功率合成母板的強電流使XS5-39～44到R2、R3的覆銅線過度發熱而出現甩銅脫落現象。處理該故障時，先檢查功率合成母板的接地是否良好，發現無異常情況。接著將損壞的三極管2N2219和2N2905、場效應管IRFP350和保險管更換掉，同時將脫落的銅皮去掉，用一根粗細合適的導線代替并焊接牢固。將各大板塊安裝完畢后開機試機，故障被排除，發射機工作正常。

故障現象二：1098kHz 頻率發射機在播出過程中突發雷擊，機內出現異響，緊接著故障報警并自動下高壓，關機后打開柜門有燒焦異味，經檢查一塊功率放大板的兩個場效應管燒壞，母板XS5-39～44連到R2、R3的覆銅線銅皮脫落，R2、R3燒壞，母板的高頻變壓器磁環出現裂痕。

故障分析與處理：出現該故障首先應考慮到整套發射系統的防雷措施，經檢查，天線端的防雷放電球表面附著積碳并有生銹現象，發射機內的放電球間距相比其他發射機要寬一些。處理時將天線端和發射機內的放電球表面用砂紙打磨干凈，同時調整好發射機內放電球的間距使其可以正常放電，接著更換掉功率放大板損壞的場效應管IRFP350。最后處理功率合成母板，但由于母板損壞較為嚴重，且沒有現成的磁環零件，為了使發射機盡快恢復正常工作，采取更換備用母板。新的母板并非工作在1098kHz 頻點上，需對其進行調整才能正常工作。經分析，母板中電容C1和電感L5構成了串聯諧振回路，電感L6和功率放大板場效應管IRFP350等效過來的輸入電容構成了并聯諧振回路，都諧振于發射機的工作頻率上。因此需要分別調整兩個回路的諧振狀態，首先斷開C1的前端和L5的后端，調節L5線圈匝數和磁芯，并用網絡分析儀測量使C1和L5串聯諧振于1098kHz 頻率上，接著插上兩塊功率放大板，調節L6線圈匝數和磁芯，使L6和功率放大板等效電容并聯諧振于1098kHz頻率。最后恢復斷開的接點，插上各功放板并開機試機，故障被排除，發射機工作正常。用音頻測試儀測試發射機的三大指標，均能達到甲等狀態。

故障總結：這兩次故障現象都較為明顯，故障的根源也頗為相似，皆為超負荷過流導致的，這在日常的停機檢修時應該引起注意，對防雷部件要時常進行檢查以確保防雷效果，另外需注意各功放板和母板元器件的工作狀態，像場效應管、保險管、電容等器件會因射頻推動電壓的高低而出現變化，容易出現故障，如發現輕微損壞應及時更換，以避免故障擴大化。

3 結束語

本文介紹了功率合成母板的工作原理，并就功率合成母板日常工作出現的兩例故障提出了相應的處理方法，為我臺的安全播出提供了保障。