直流穩(wěn)壓板B+/B-電源原理及故障探析

相 成

1　直流穩(wěn)壓板B+/B-工作原理

1.1　+5 VDC穩(wěn)壓電路的工作原理

該電路由N1（UC3834）﹑V1串聯(lián)組成，XJ1為穩(wěn)壓電源的輸入電壓測試點(diǎn)（+8 VDC），F(xiàn)1為電源保險(xiǎn)絲，C2﹑C3用于旁路輸入電壓中瞬時(shí)高頻噪聲。穩(wěn)壓后的輸出電壓在XJ3處測量。N1﹑V1組成基本穩(wěn)壓電路，輸出電壓的高低由8腳上的參考電壓（用于正穩(wěn)壓輸出時(shí)，一般3-8腳短路）與9腳上的分壓電阻（R5﹑R6）取樣電壓決定。外接晶體管的基極與N1的12腳相連，而13腳通過R3接地。R2﹑VD1﹑VD2﹑VD3﹑在電源接通瞬間給8腳一個(gè)0.7 VDC左右的啟動(dòng)電壓（此電壓由VD2﹑VD3﹑正向穩(wěn)壓為1.2VDC左右，經(jīng)VD1后得到）。當(dāng)內(nèi)部參考電壓形成后，即3腳為+1.5 VDC輸出，VD1反偏，1.5 VDC參考電壓加在8腳與9腳的取樣電壓進(jìn)行比較，在12腳輸出一個(gè)控制信號(hào)來控制外接晶體管V1的工作狀態(tài)，使輸出電壓穩(wěn)定。電阻R1為穩(wěn)壓集成塊N1提供內(nèi)部所需電壓，通過R4為10腳提供一個(gè)電壓，供報(bào)警時(shí)用，正常時(shí)，10腳輸出高電平。故障時(shí)，內(nèi)部三極管飽和，10腳內(nèi)部相當(dāng)于短路，輸出低電平。

1.2　B-穩(wěn)壓電路工作原理

-8 V電壓經(jīng)穩(wěn)壓集成電路N3（UC3834）﹑V5（2N5629）及其周圍元件穩(wěn)壓后得B-電壓，穩(wěn)壓集成電路N1（UC3834）自帶穩(wěn)壓故障報(bào)警功能，有故障時(shí)，10腳輸出低電平，低電平信號(hào)送至A32板，由B-狀態(tài)邏輯檢測及顯示驅(qū)動(dòng)電路完成狀態(tài)顯示，并且提供給一類故障關(guān)機(jī)信號(hào)。音頻+直流信號(hào)送到直流電源穩(wěn)壓板（A30）的X4-8端，其作用是控制B-電源的動(dòng)態(tài)調(diào)整。

2　直流穩(wěn)壓板B+/B-電源故障分析

2.1　+5 V電源故障形成原因

直流穩(wěn)壓+5 V故障通常有以下幾個(gè)原因：常見故障是保險(xiǎn)絲F1保險(xiǎn)熔斷或壓降增大；集成電路N1（UC3834）損壞或熱性能不穩(wěn)定；穩(wěn)壓二極管VD1﹑VD5擊穿；穩(wěn)壓調(diào)整三極管V1（2N6029）損壞的；再就是+5 V穩(wěn)壓電源輸入輸出連接接插件受熱接觸不良。

當(dāng)+5 V電源不正常時(shí)，電路輸出電壓低于正常值，調(diào)制編碼板反相器輸出電壓相應(yīng)的降低，當(dāng)反相器輸出到功放板開關(guān)控制管的電壓低于3 V時(shí)，控制管不能正常開關(guān)場效應(yīng)管，也就是說該關(guān)的時(shí)候關(guān)不了，該開的時(shí)候又開不了，在一定時(shí)間內(nèi)，功放管會(huì)工作在放大狀態(tài)，當(dāng)輸入激勵(lì)電壓達(dá)不到開關(guān)狀態(tài)要求時(shí)，功放管相當(dāng)于欠激勵(lì)工作，損耗增加，時(shí)間長了，就燒壞了。

2.2　B-電源故障形成原因

直流穩(wěn)壓B-故障牽扯的部位較少，常見故障是保險(xiǎn)絲F3保險(xiǎn)熔斷；集成電路N3（UC3834）損壞或熱穩(wěn)定性差；VD6﹑VD9﹑V4擊穿；穩(wěn)壓調(diào)整三極管V5（2N5629）損壞；B-穩(wěn)壓電源輸入輸出連接接插件受熱接觸不良。當(dāng)B-穩(wěn)壓無輸出或輸出小于-2 V時(shí)即認(rèn)為B-穩(wěn)壓電路有故障，維修此類故障時(shí)首先就是檢查上述元件。調(diào)制B-電源用于對(duì)功放的開關(guān)時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)償，若調(diào)制B-電源設(shè)置不當(dāng)就有可能產(chǎn)生隨機(jī)性功放損壞。

圖1為直流穩(wěn)壓板B+/B-相關(guān)鏈路易損器件示意圖。

3　B-電源故障維修方法

當(dāng)B-電壓異常時(shí)，首先測量集成塊N3的10腳，若是高電位，故障出在A38控制板連線和A32顯示板邏輯顯示電路上。若N3的10腳為低電位，則故障出在B-穩(wěn)壓電路。應(yīng)進(jìn)行以下幾步檢查：①測量A30X1-1處是否有-8 V電壓，若有則故障在B-穩(wěn)壓電路，主要檢查N3（UC3834）﹑VD6﹑VD9﹑V5（2N6029）是否損壞，若無則故障在插排X1-6﹑X1-7至A39低壓電源分配板之間；②檢查X4-10腳的輸入是否有（音頻+直流）信號(hào)。若無檢查此處之前的連接處﹑連線電纜及相關(guān)電路，若有檢查并調(diào)整R39﹑R38周圍的元件。③若穩(wěn)壓器的輸出中出現(xiàn)一段時(shí)間的過壓，那么雙向可控硅就會(huì)導(dǎo)通，導(dǎo)致保險(xiǎn)絲開路。如果更換保險(xiǎn)絲后它又立即熔斷，則查看是否是可控硅損壞。B-電源故障的檢測與B+故障檢測方式基本相同。

4　B+/B-故障案例分析

4.1　+5 V電壓故障

故障現(xiàn)象：一部DAM-10 kW發(fā)射機(jī)，接通低壓電源，按功率等級(jí)按鈕低功率檔，K1繼電器吸合后立馬釋放，面板指示直流穩(wěn)壓器B+紅燈亮一下關(guān)機(jī)。調(diào)制編碼板上無任何指示，（正常時(shí)調(diào)制編碼板DS54﹑DS1O﹑DS9指示均應(yīng)亮紅燈），按功率等級(jí)開關(guān)時(shí)DS9紅變滅。

圖1　B+/B-電源電路易損件分布圖

檢查分析：根據(jù)故障現(xiàn)象，說明+5 V電源有問題。利用機(jī)器本身直流穩(wěn)壓電源板多用表檢查果然無+5 V電壓。測A30直流穩(wěn)壓電源板X6-6﹑X6-7，+5 V穩(wěn)壓輸出端為0，測正+5 V穩(wěn)壓調(diào)整管V3(3CD98)的發(fā)射極為8 V﹑基極為0﹑集電極為0。測U13的10腳為0低電平，說明+5 V穩(wěn)壓器有故障。+5 V穩(wěn)壓電路由 U13（UC3834）和 V3(3CD98)串聯(lián)組成，從X5-6和5-7來的+8 V電壓通過F5(7A)電源保險(xiǎn)管加到V3的發(fā)射極，+8 V通過電阻R78給U13的1﹑6﹑7腳提供工作電壓。C49﹑C48用于旁路輸入電壓中瞬時(shí)高頻噪聲。TP25為正+8 V電壓測試點(diǎn)。U13﹑V3組成的穩(wěn)壓電路，輸出電壓的高低由8腳上的參考電壓（用于正穩(wěn)壓輸出時(shí)，一般3﹑8腳短路）與9腳上的分壓電阻R72﹑R74取樣電壓決定。外接晶體管V3的基極與U13的12腳相連即內(nèi)部推動(dòng)輸出管的集電極，U13的13腳通過電阻R82接地。

故障處理：根據(jù)測試結(jié)果和+5 V穩(wěn)壓電路原理分析，懷疑U13集成塊內(nèi)部有問題，將U13換新塊后，開機(jī)觀察，發(fā)射機(jī)工作正常，故障排除。

4.2　B-異常大面積燒壞功放板故障

故障現(xiàn)象：監(jiān)聽信號(hào)出現(xiàn)雜音﹑調(diào)幅度低﹑降功率。

故障處理：根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行以下檢查。

（1）打開功放箱，發(fā)現(xiàn)大面積功放板損壞。

（2）檢查推動(dòng)電壓是否正確。用示波器觀察射頻推動(dòng)電壓為26.8 Vp-p，在正常范圍（23～28Vp-p）內(nèi)，觀察一段時(shí)間波形光滑且穩(wěn)定，證明推動(dòng)電壓正常。

（3）檢查直流穩(wěn)壓電源是否穩(wěn)定。檢查直流穩(wěn)壓電源，發(fā)現(xiàn)已調(diào)制B-電壓為-4.3 V（正常值是-5 V），且不穩(wěn)定，說明直流穩(wěn)壓電源有問題。正常工作時(shí)V5調(diào)整管集電極電壓應(yīng)為-5.8 V，V5采用的是2N5629金屬封裝大功率三極管，其集電極用螺絲固定在線路板上，直接測量2N5629的集電極電壓為-5.08 V。當(dāng)檢查板子時(shí)，電壓為-4.3 V，取下V5集電極螺絲后發(fā)現(xiàn)墊片已經(jīng)腐蝕生銹，更換銅墊片和螺絲，緊固后再測量B-電壓為-5.8 V。

故障原因分析：V5集電極螺絲墊片生銹，使V5三極管管殼與線路板之間形成一定的電阻，產(chǎn)生B-電壓壓降。由于已調(diào)制B-電壓降低，射頻功率放大器上的場效應(yīng)管不能完全飽和導(dǎo)通，導(dǎo)致射頻（RF）信號(hào)不能完全加到功放管的柵極上，因此，功放管處于欠壓狀態(tài)。

5　結(jié)語

全固態(tài)數(shù)字調(diào)制中波發(fā)射機(jī)的直流穩(wěn)壓板B+/B-故障較為常見，究其原因，一方面跟發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)，主要是保險(xiǎn)絲保險(xiǎn)座負(fù)荷容量不夠﹑功率元件的印制板焊盤冗余量不夠；另一方面跟采用的器件質(zhì)量有關(guān)。一旦B+/B-電源出故障，造成的后果是保護(hù)停機(jī)，因此，做好預(yù)防維護(hù)工作以及日常檢修工作。

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