DAM全固態(tài)10 kW調幅廣播發(fā)射機非面板顯示的電源故障

陳 嬌

（貴州省新聞出版廣電局八九六臺，貴州 六盤水 553001）

1 故障現(xiàn)象

一般情況下，發(fā)射機能正常運行都是正常開關機的，面板指示燈全都亮，并沒有紅燈顯示，發(fā)射機的監(jiān)測表盤數(shù)據(jù)也是正常的。但是，某次測量指標時，將功率升到10 kW后調節(jié)衰減器到測試指標的范圍，發(fā)射機面板顯示主電源缺相，自動降功率后又自動開機，且多次重復發(fā)生了上述現(xiàn)象。

2 故障分析

在DAM全固態(tài)發(fā)射機中，電源故障占有相當大的比例。多數(shù)情況下，電源故障都能顯示在面板上。然而，一旦有些控制部分出現(xiàn)故障而沒有在面板上顯示時，將是一種很棘手的故障，往往會令技術人會無從下手。由于電源供電部分牽扯較多，供電電壓的種類較多，當出現(xiàn)此類故障時，需要分析整機電源系統(tǒng)的原理，逐一排查，鎖定故障點，排除故障。

2.1 電源缺相保護原理

高壓電壓缺相故障是指三相電源缺一相，或者三相電源嚴重不平衡超過規(guī)定限額。如圖1所示，通過對發(fā)射機電源圖紙的分析，整流處的+115VDV高壓通過電阻R14、R15分壓后，再通過電容C1、C2分壓，C1同時隔去直流分量，然后經(jīng)過保險絲F9送去A32監(jiān)測顯示板。為了防止輸入的三相電源缺相，或者相與相之間不平衡程度較大，發(fā)射機會有“缺相”保護。為了防止送給LED板的信號過大或瞬態(tài)沖擊過大，在信號和地之間增設了一個雙向穩(wěn)壓管VD9。

圖1 高壓電源取樣電路圖

整流器是一個可以把交流轉化為直流的裝置，主要功能是將交流電變成直流電，再經(jīng)濾波后供給負載或者供給逆變器，也可以給蓄電池提供充電電壓。此外，可以起到一個充電器的作用，還可以用于調幅無線電信號的檢波。在調幅廣播發(fā)射機中使用時，檢波前的信號可能需要先增幅。如果沒有經(jīng)過增幅操作，那么必須使用低電壓降的二極管。在使用整流器解調前，必須嚴格計算后再去搭配電容器和負載電阻。如果電容太小，則高頻成分傳出過多；如果太大，則將抑制信號[1]。

電源故障信號的四路輸出去路：（1）發(fā)射機面板上的電源故障指示燈；（2）送至監(jiān)測顯示板；（3）“數(shù)據(jù)清除”邏輯信號送至模擬輸入板；（4）“電源故障”邏輯信號送至電源控制邏輯和開/關機控制邏輯。

如果出現(xiàn)上述其中任何一個電源故障信號，就會產生數(shù)據(jù)清除信號，然后將清除鎖存在模擬輸入板上的功率控制數(shù)據(jù)，發(fā)射機的輸出功率降將會降至“0”，同時開/關機控制邏輯中的高壓電源關閉，從而起到電源缺相的保護。

2.2 主電源啟動電路

為防止高壓一次加電對負載的沖擊，形成高壓時需要分兩次上檔。第一檔的電路由K1、R31、R32、R33和K2組成。K1工作時，三相電源接通，再經(jīng)R31、R32、R33三個電阻降壓。分壓后，電壓經(jīng)過主整變壓器的初級約1.1 s后，K2開始工作，K1斷開，繼電器K2直接將三相電源加在主整變壓器的初級。另外的一檔瀉放電路則主要由K1、K2的副接點V16、R16、R8和R9組成。在發(fā)射機關機的瞬間電容能量就是通過瀉放電路泄放掉的[2]。在發(fā)射機正常工作時，一般K1、K2的副接點斷開，V16控制柵極無電壓，V16截止。在關機瞬間，K2的副接點接通，由R8、R9組成的分壓電路得到一個正電壓加給V16控制柵極。V16導通后，+230VDC電壓對地短路，即可基本放掉電容中的剩余電壓。發(fā)射機提供六種低壓直流電壓（±8VDC、±22VDC、+30VDC、+60VDC）和一個24 V交流電壓。在合低壓開關后，T2的初級上就有220 V交流電壓，次級產生對應的電壓后，再通過各自的整流濾波電路向其他電路供電。如圖2所示，即主電源啟動電路示意圖。

圖2 主電源啟動電路方框圖

這六種低壓直流電源的來源和作用分別是：各板的±5VDC穩(wěn)壓電路來供電±8VDC低壓直流電壓；各板的±15VDC穩(wěn)壓電路來供電±22VDC的低壓直流電壓；聯(lián)鎖控制電壓、預推動和“二進制”功放模塊的工作電壓就來自+30VDC低壓直流電壓；+60VDC為推動級的工作電壓。K1、K2、K3、K4線圈的工作電壓正是24 V交流電壓提供的。分別用電流表測量這些電壓值并做好記錄，可方便后期處理數(shù)據(jù)和分析故障原因。

2.3 開/關機控制邏輯原理

全固態(tài)發(fā)射機的開/關機邏輯控制就是控制兩個高壓繼電器K1和K2的邏輯。要想了解發(fā)射機的開與關，需要分析其控制邏輯的原理。發(fā)射機的開機其實就是通過K1和K2的閉合實現(xiàn)的，如圖3所示。當發(fā)射機收到開機命令時，會產生一個1.6 s的開機脈沖，送到直流穩(wěn)壓板（A30）上K1的驅動電路，使K1吸合。吸合1.6 s后，這個繼電器會自動斷開。在K1吸合1.1 s時，就能夠輸出邏輯高信號，促使K2驅動使K2吸合。K2輔助接點接通+22 V信號后，將產生一個自鎖電路。這個電路是經(jīng)防抖電路和邏輯轉換電路而來的，可以保證K1斷開后，K2能一直保持吸合，從而完成正常的開關機命令[2]。

圖3 K1、K2啟動程序圖

2.4 高壓電源缺相檢測

本次故障中，將發(fā)射機調試在測試指標狀態(tài)時，發(fā)射機的面板顯示了缺相的紅燈。發(fā)射機電源部分的三相電源整流后仍然含有一些紋波，且主要紋波是確定的[2]。故障紋波可以經(jīng)過以后的放大器和峰值檢測器，形成被檢信號輸入到比較電路。比較電路的另一個輸入信號是根據(jù)三相不平衡容限確定的參考電平。當高壓電源故障使三相不平衡越限時，比較電路輸出高電平檢測狀態(tài)。圖4為高壓電源缺相檢測圖。故障時，對于50 Hz市電的主要紋波是100 Hz。

圖4 高壓電源缺相檢測圖

同時，測直流穩(wěn)壓器板（A30）N2的1腳電壓：測量電壓為+15VDC電壓，屬于正常電壓；按功率等級中的一個按鈕（高、中、低），N2的1腳電壓下降至接近0 V；若K1動作、K2不動作，測N4的1腳電壓應為+15VDC電壓；在K1動作后，也應快速降至接近0 V。

在開機狀態(tài)下，測K1、K2線圈兩端電壓。當K1動作后，K1的副接點接通，+22VDC電壓送到控制板的開關邏輯電路，即K1已合，約1 s鐘后，K2應吸合。開機時聽到接觸器的響聲，說明K1正在工作。若K1工作、K2不工作，將聽到兩下響聲，即K1吸合、斷開的聲音。

2.5 經(jīng)過分析和檢查判斷處理故障點

K1經(jīng)過1.6 s停止工作而K2一直保持吸合，長期處于工作狀態(tài)，易損壞。來自發(fā)射機的開/關機控制邏輯的“釋放禁止”信號，只有在K2閉合后，才允許功率控制邏輯升降計數(shù)，完成正常的開關機。經(jīng)檢查，繼電器K2已損壞，吸合有時不到位，從而造成缺相關機。

3 故障處理措施和修復后的狀態(tài)和處理結果

更換K2繼電器后，多次啟動發(fā)射機慢慢將發(fā)射機的功率從1 kW提升到10 kW，觀察發(fā)射機的狀態(tài)均正常。然后，將發(fā)射機調試到測量指標的狀態(tài)，沒有電源缺相現(xiàn)象，故障解除，發(fā)射機恢復正常。

[1] Muhammd H R.Microelectronic Circuit，Analysis and Design[M].北京：科學出版社（英文影印版），2002.

[2] 陳曉衛(wèi).全固態(tài)中波中波發(fā)射機使用與維護[M].北京：中國廣播電視出版社，2002：47-64.