GME1014E型吉兆電視發(fā)射機(jī)功放模塊故障檢修實(shí)例

羅昭勇 李魯明

（廣西廣播電視技術(shù)中心南寧分中心）

一、引言

我臺(tái)采用GME1014E型VHF-10KW大功率合放式全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)作為主用機(jī)型。該電視發(fā)射機(jī)為單通道，圖像伴音合放式。整機(jī)由六部分組成：激勵(lì)器、功率放大器、無源部件（包括分配器、合成器、帶通濾波器等）、供電控制顯示部分、風(fēng)冷系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。核心部件功率放大器是由16個(gè)800W功放模塊合成與分配器功率合成，功放各單元均設(shè)有功率自控、溫控、駐波比過載等保護(hù)功能。本文結(jié)合功放日常使用維護(hù)情況對(duì)其原理及故障維修進(jìn)行分析和總結(jié)，以便能更好保障安全播出工作。

二、功放模塊的原理

800W功放模塊原理圖如圖1所示。

圖1 800W功放模塊原理圖

發(fā)射機(jī)單個(gè)800W功率放大器的末級(jí)由4只VD MOS場(chǎng)效應(yīng)管BLF278組成。每個(gè)BLF278場(chǎng)效應(yīng)管和與之相聯(lián)的輸入輸出匹配電路構(gòu)成一個(gè)BLF278單管放大器。兩個(gè)BLF278單管放大器和90°正交電橋構(gòu)成一組平衡放大器。兩組同樣的平衡放大器再用同相的二合成器進(jìn)行功率合成，其輸出功率大于800W。BLF278場(chǎng)效應(yīng)管放大器的輸入和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)中均設(shè)有同軸電纜結(jié)構(gòu)的平衡不平衡轉(zhuǎn)換器。因?yàn)锽LF278為推挽型對(duì)管，要求平衡輸入平衡輸出，而通常功率傳輸都采用不平衡的電纜或微帶，所以需要轉(zhuǎn)換。場(chǎng)效應(yīng)管為電壓控制器件，其柵極偏置電壓由+48V電壓經(jīng)分壓、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓提供。場(chǎng)效應(yīng)管采用電壓偏置方式，其柵極偏置電壓由漏極電壓經(jīng)分壓、穩(wěn)壓處理形成。即BLF278的+48VDC漏極電壓經(jīng)電阻分壓后，再經(jīng)穩(wěn)壓管穩(wěn)壓和電位器RW1、RW2的調(diào)整，即可達(dá)到靜態(tài)柵偏壓值。

功放模塊保護(hù)電路工作原理如圖2所示。

發(fā)射機(jī)中每一個(gè)800W功放具有過熱、過激勵(lì)、過載等保護(hù)功能。同時(shí)在面板上用發(fā)光二極管顯示相應(yīng)的故障狀態(tài)。當(dāng)功放出現(xiàn)過載，過激勵(lì)或過熱時(shí)，輸出功率會(huì)降低一半。實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能，以免發(fā)射機(jī)內(nèi)的故障進(jìn)一步擴(kuò)大化。如果已無過激勵(lì)，過載和過熱等現(xiàn)象，功放保護(hù)自動(dòng)解除。但是在排除導(dǎo)致過熱的原因后，須按RESET鍵，以解除因過熱引起的慢調(diào)整。過熱保護(hù)電路正常工作時(shí)IC5A的輸出為低電位，T2截止；當(dāng)散熱器67F070內(nèi)的常開接點(diǎn)閉合。IC5A的輸出為高電位，T2飽和管壓降為0.5V，使被控管MRF151柵極關(guān)斷，無推動(dòng)功率輸出，800W功放模塊被保護(hù)。過激勵(lì)保護(hù)電路由IC7A和IC7B組成。正常工作時(shí)TP111電壓小于0.3V，IC7B的輸出為低電位，T2截止；當(dāng)激勵(lì)器功放輸出超過正常值1dB時(shí)，IC7B輸出為高電平，使T2處于飽和狀態(tài)，將推動(dòng)級(jí)MRF151柵級(jí)關(guān)斷，無推動(dòng)功率輸出。過載保護(hù)由IC8A和IC8B組成。過載電壓來自功放單元二合成器輸出端反射電壓檢波電路，正常工作時(shí)TP121點(diǎn)電壓＜0.3V，IC8B的輸出為低電位，T2截止；當(dāng)反射信號(hào)不正常時(shí)，反射波電壓增大，一般調(diào)試時(shí)，將駐波比設(shè)置為S=1.5，反射波電壓超過此設(shè)定值時(shí)IC8B輸出為高電位，使T2點(diǎn)處于飽和狀態(tài)，將推動(dòng)級(jí)MRF151柵級(jí)關(guān)斷，無推動(dòng)功率輸出。保護(hù)點(diǎn)可自行設(shè)定，TP9點(diǎn)的電壓即為可調(diào)整的設(shè)定電壓。

圖2 功放模塊保護(hù)電路工作原理圖

三、功放模塊故障實(shí)例

故障現(xiàn)象一：發(fā)射機(jī)9號(hào)功放面板出現(xiàn)功放過熱（OVERHEAT）指示燈亮，主控單元LCD顯示：PAX OVERHEAT。

故障分析：過熱保護(hù)電路原理圖如圖3所示。

溫度繼電器67F070動(dòng)作溫度為68℃ ±2 ℃，其內(nèi)部有一組常開接點(diǎn)。正常工作時(shí)R43對(duì)地電壓為8V，IC5A的輸出端為低電位，T2截止；當(dāng)散熱器上的溫度高于70℃時(shí)，67F070內(nèi)的常開接點(diǎn)閉合。IC5A的輸出為高電位，T2飽和管壓降為0.5V，使被控管MRF151柵級(jí)關(guān)斷，無推動(dòng)功率輸出，800W功放模塊被保護(hù)。出現(xiàn)功放過熱現(xiàn)象，需重點(diǎn)檢查過熱保護(hù)電路。

故障檢修：初步檢查周圍環(huán)境溫度基本符合發(fā)射機(jī)的最高允許工作溫度。檢查風(fēng)機(jī)，運(yùn)行良好，進(jìn)風(fēng)口正常，無堵塞情況。檢查同相二合成器也正常，說明功放管能正常進(jìn)行功率合成。最后當(dāng)檢查到熱繼電器67F070時(shí)，在保護(hù)溫度之下仍然閉合（正常溫度時(shí)該繼電器應(yīng)該是斷開的），由此可以判斷該過熱保護(hù)繼電器損壞，而且發(fā)現(xiàn)散熱器表面灰塵過多，造成散熱不暢。更換過熱保護(hù)繼電器毛刷清理干凈模塊散熱片后開機(jī)恢復(fù)正常。由于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)原因，為避免同類故障發(fā)生，需要定期清理灰塵。

圖3 過熱保護(hù)電路原理圖

圖4 功放管電流取樣電路

故障現(xiàn)象二：吉兆發(fā)射機(jī)客戶端軟件顯示第13號(hào)功放I3數(shù)值為O。

故障分析：圖4中電流取樣電路由 LM358 電路組成。當(dāng)電流流過采樣電阻 R13、14、15、16 到達(dá)功放管，即將采樣電阻電流轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電壓，然后經(jīng)過運(yùn)算放大器放大，電阻上的壓降被取樣加到模擬量開關(guān)（16選1開關(guān)集成塊 CD4067BE）再送到AD轉(zhuǎn)換芯片后輸入單片機(jī)，最后送到發(fā)射機(jī)整機(jī)終端系統(tǒng)顯示出來，使值班工作人員對(duì)發(fā)射機(jī)工作參數(shù)一目了然。

故障檢修：觀察到顯示數(shù)值變化，初步分析故障因采樣電路或者M(jìn)OS管開路引起，通過測(cè)量MOS管正常，故障原因判斷是取樣電路部分，I3正常顯示為6A ,采樣電阻R13 R14 R15 R16每個(gè)為0.O5歐，兩端電壓正常應(yīng)為7mV,接上電源，測(cè)量采樣電阻兩端電壓為0 V，而且目測(cè)采樣電阻發(fā)黃，用電阻檔測(cè)量采樣電阻開路，判斷采樣電阻損壞，統(tǒng)一更換4個(gè)采樣電阻后，顯示正常，MOS管正常工作。

四、結(jié)束語

全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)雖然維護(hù)方便，工作可靠穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，但由于受到環(huán)境，溫度，年限等諸多因素影響，會(huì)無法避免地出現(xiàn)一些問題，其中功放模塊的故障最為常見。一般都是過熱，過載，過激勵(lì)這三類，實(shí)際使用中，要注意機(jī)器運(yùn)行情況，功率小盒各個(gè)指示燈出現(xiàn)的指示。在根據(jù)實(shí)際情況查對(duì)相應(yīng)的電路。平時(shí)維護(hù)和保養(yǎng)時(shí)要做好記錄功放模塊參數(shù)在不同環(huán)境下的狀態(tài)。特別是要備份好充足易壞的元器件。設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)才能快速準(zhǔn)確地處理問題，這樣才能切實(shí)有效地保障安全播出工作的運(yùn)行。