淺析420C型500kW短波發(fā)射機(jī)功率故障

秦峰

（國家新聞出版廣電總局六五四臺(tái) 新疆呼圖壁縣 831200）

淺析420C型500kW短波發(fā)射機(jī)功率故障

秦峰

（國家新聞出版廣電總局六五四臺(tái) 新疆呼圖壁縣 831200）

本文針對(duì)發(fā)射機(jī)功率“自升自降”故障以及功率開關(guān)模塊故障進(jìn)行分析，結(jié)合線路原理，找出故障現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，提出解決的措施。

420C型500kW短波發(fā)射機(jī)；功率；故障

420C型500kW短波發(fā)射機(jī)采用PSM調(diào)制方式，具有效率高、指標(biāo)好、工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)射機(jī)控制方式采用微處理機(jī)控制，控制單元采用CPU程控，發(fā)射機(jī)在程序控制下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作、故障自動(dòng)恢復(fù)和自動(dòng)報(bào)警等功能。在發(fā)射機(jī)維護(hù)過程中，遇到一些隱性的故障，如果不注意觀察故障現(xiàn)象，不了解系統(tǒng)原理就很難將故障解決。文章針對(duì)發(fā)射機(jī)功率“自升自降”故障以及功率開關(guān)模塊故障進(jìn)行分析，結(jié)合線路原理，找出故障現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，提出處理方法。

1 功率自動(dòng)升降故障分析

在維護(hù)中，發(fā)射機(jī)在剛加起高壓、高功率一段時(shí)間后，發(fā)射機(jī)功率會(huì)自己隨機(jī)地升高或者降低，比設(shè)定的功率值會(huì)偏高或偏低近50kW，屏壓、屏流、簾柵流也會(huì)隨之變化。當(dāng)變化劇烈時(shí)，常常引起瞬間發(fā)射機(jī)過荷、撬棍保護(hù)動(dòng)作，這種現(xiàn)象往往隨機(jī)出現(xiàn)，當(dāng)我們將升高的功率降回到500kW后，經(jīng)過一段時(shí)間再觀察，會(huì)發(fā)現(xiàn)發(fā)射機(jī)功率又會(huì)自己降到460kW，這種現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。故障現(xiàn)象集中體現(xiàn)在功率的自升自降上，而引起功率變化的一個(gè)主要原因是高末屏壓發(fā)生了變化。

2 功率開關(guān)模塊典型故障分析

2.1 故障現(xiàn)象

由于故障現(xiàn)象集中體現(xiàn)在功率的自升自降上，首先應(yīng)排除是否是由于功率控制板故障造成的，將備份正常工作的功率控制板換上后，經(jīng)觀察故障現(xiàn)象依然存在。在隨后的維護(hù)中，又分別將1A3A4-1A3A9板逐個(gè)替換了一遍，當(dāng)將狀態(tài)板A8替換后，故障不再出現(xiàn)，由此確定故障發(fā)生在A8板中。再次將A8故障板換上后在播音中，發(fā)射機(jī)剛加起高壓時(shí)，觀察48個(gè)功率模塊的狀態(tài)指示都正常，當(dāng)發(fā)射機(jī)工作一段時(shí)間后，故障現(xiàn)象重復(fù)出現(xiàn)此時(shí)注意觀察A8狀態(tài)板上的48個(gè)功率模塊的狀態(tài)指示LED燈亮度顯示比A9狀態(tài)板上LED燈亮度暗，抓住這一現(xiàn)象，分析判斷是A8板電源存在故障。

2.2 故障分析

狀態(tài)板中的24V電壓經(jīng)過穩(wěn)壓集成塊VRI，P781 5CT轉(zhuǎn)變?yōu)?15V，當(dāng)其輸出電壓下降后，10V基準(zhǔn)電壓也會(huì)下降，通過快速變換器進(jìn)行比較后，使得功率模塊合上數(shù)量增多，導(dǎo)致屏壓上升，進(jìn)而使發(fā)射機(jī)輸出功率升高；當(dāng)減小功率控制電平，即Y信號(hào)后，如果VRI集成塊輸出電壓恢復(fù)正常，根據(jù)公式V0=X×Y/10+△E可知，由于Y信號(hào)減小了，那么V0輸出也會(huì)減小，因10V基準(zhǔn)電壓又恢復(fù)正常通過快速變換器進(jìn)行比較后，使得功率模塊合上的數(shù)量減少，導(dǎo)致屏壓減少，最終使發(fā)射機(jī)輸出功率又會(huì)下降。

2.3 故障處理

根據(jù)以上分析，將A8板通過延長(zhǎng)板接出，發(fā)射機(jī)加起高功率，正常工作時(shí)，在VRI的輸出端測(cè)試輸出電壓為15V，用熱吹風(fēng)機(jī)對(duì)其加熱到60℃后，發(fā)現(xiàn)電壓下降為13.8V，當(dāng)溫度降下來后，VR1的輸出電壓又恢復(fù)15V。由此，確認(rèn)是VR1集成塊熱穩(wěn)定性較差，使輸出電壓不穩(wěn)，造成故障的產(chǎn)生。將VR1更換后，上機(jī)測(cè)試故障現(xiàn)象再?zèng)]出現(xiàn)。

3 功率開關(guān)模塊典型故障分析

420C型500kW PSM短波廣播發(fā)射機(jī)的調(diào)制級(jí)采用了50個(gè)完全相同的功率開關(guān)模塊，即50個(gè)PSM開關(guān)。其中，48個(gè)功率開關(guān)模塊為射頻末級(jí)提供14kV的直流屏壓，其余兩個(gè)功率開關(guān)模塊為射頻末級(jí)提供1kV的直流簾柵壓。造成功率開關(guān)模塊退出工作的原因有很多，檢查處理故障功率開關(guān)模塊時(shí)首先要根據(jù)功率開關(guān)模塊的指示燈DS1和DS2的工作狀態(tài)判斷出故障模塊的故障范圍，DS1和DS2是發(fā)光二極管，DS1處于正常發(fā)光狀態(tài)表示開關(guān)模塊的整流橋輸出電壓正常，DS2處于正常發(fā)光狀態(tài)表示本塊開關(guān)模塊工作正常。根據(jù)DS1和DS2的工作狀態(tài)可總結(jié)出典型的故障現(xiàn)象及排查處理方法。

故障一：

故障功率開關(guān)模塊的指示燈DS1正常發(fā)光，DS2在機(jī)器剛加高壓時(shí)正常發(fā)光但工作幾分鐘后熄滅。

由于功率開關(guān)模塊的過載保護(hù)拾電鎳阻絲因過熱發(fā)黑但卻沒有完全熔斷或焊接不夠牢靠造成的。E4-E8、E5-E9、E6-E10和E7-E11是四根并聯(lián)的鎳阻絲，當(dāng)機(jī)器剛加起高壓時(shí)開關(guān)模塊可正常工作，但工作幾分鐘后，過熱發(fā)黑的鎳阻絲因阻值變大或鎳阻絲的焊接點(diǎn)焊接不夠牢靠使得其兩端的電壓升到其正常過載保護(hù)時(shí)的門限值，從而造成該開關(guān)模塊在控制上得到過載保護(hù)信號(hào)（即失步保護(hù)）而退出工作。

處理這種故障開關(guān)模塊，只需更換新的鎳阻絲或?qū)⒑附硬缓玫暮附狱c(diǎn)重新焊接后問題即可解決。若鎳阻絲徹底熔斷，那么開關(guān)模塊的DS2將一直處于熄滅狀態(tài)，也就是說此模塊將一直無法參與循環(huán)導(dǎo)通。

故障二：

故障功率模塊的指示燈在機(jī)器加起高壓時(shí)DS1處于正常發(fā)光狀態(tài)并一直保持發(fā)光，DS2在機(jī)器剛加起高壓時(shí)瞬間點(diǎn)亮，但1s后熄滅。

造成這種故障的原因是電子開關(guān)Q1的開關(guān)管損壞。Q1是絕緣門雙極晶體管（簡(jiǎn)稱IGBT），它的第一個(gè)晶體管鄰近于電源，稱為AC管，也叫保護(hù)管；第二個(gè)晶體管鄰近于負(fù)載，稱為DC管，也叫開關(guān)管。其工作原理是正常情況下保護(hù)管先導(dǎo)通并維持下去，開關(guān)管而后導(dǎo)通。用萬用表的R×1k擋測(cè)量Q1的①腳和②腳，①腳為開關(guān)管的集電極，②腳為開關(guān)管的發(fā)射極，正常情況下，由于開關(guān)管是不通的，萬用表測(cè)量的只是開關(guān)管DC上面并聯(lián)的保護(hù)二極管，測(cè)量結(jié)果應(yīng)該是正向?qū)?，反相截止。若測(cè)量結(jié)果是正反相都導(dǎo)通，說明開關(guān)管DC已經(jīng)損壞。

發(fā)射機(jī)的調(diào)制控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，而且各控制板卡間信號(hào)互相關(guān)聯(lián)，使得分析處理故障的難度加大。但只要掌握了正常的方法加以剖析，并沉著應(yīng)對(duì)，在熟悉發(fā)射機(jī)的工作原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際故障現(xiàn)象，抓住故障的本質(zhì)，就可達(dá)到迅速處理故障的目的。

[1]鮮曉軍.論短波發(fā)射機(jī)維護(hù)管理中的問題[J].西部廣播電視，2015（17）.

[2]史黨社.TBH522型150kW短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)調(diào)諧系統(tǒng)的自動(dòng)化改造[J].電子世界，2015（15）.

TN838

A

1004-7344（2016）07-0270-01

2016-2-20