SW50D短波廣播發(fā)射機(jī)高頻推動(dòng)級(jí)放大系統(tǒng)常見故障及處理方法

王 潔

內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心839臺(tái) 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

1 放大系統(tǒng)組成

SW50D 型短波廣播發(fā)射機(jī)高頻放大系統(tǒng)由頻率合成器、一級(jí)固態(tài)放大器和兩級(jí)金屬陶瓷四極管功率放大器等組成。固態(tài)放大器為輸出300W 的寬帶放大器；推動(dòng)級(jí)選用風(fēng)冷四級(jí)管4CX3000A，工作在乙類狀態(tài)，輸出功率為1kW；末級(jí)放大器選用超蒸發(fā)冷卻四級(jí)管4CV100000C，工作在丙類放大狀態(tài)，其輸出功率大于50kW。高末級(jí)輸出網(wǎng)絡(luò)采用先進(jìn)可靠腔體結(jié)構(gòu)用于調(diào)諧、濾波與阻抗匹配。后接雙諧振式甚高頻濾波器，用于濾除高次諧波，以減少對(duì)調(diào)頻與電視頻段的干擾。

推動(dòng)級(jí)使用4CX3000A 陶瓷四極管，工作在AB 類，采用柵地電路形式，提高了整機(jī)高頻系統(tǒng)的穩(wěn)定性。屏極調(diào)諧回路電感采用盤香型電感。推動(dòng)級(jí)裝有鑒相器等自動(dòng)調(diào)諧裝置，最大輸出功率3kW。高頻推動(dòng)級(jí)放大器組合不僅是柵地電路的低增益功率放大器，還是高頻放大鏈中的隔離級(jí)，對(duì)提高整個(gè)發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定起了重要的作用。

高頻推動(dòng)級(jí)H3 用來(lái)作為高周放大鏈中的末前級(jí)功率放大，它將寬帶放大器H2 送來(lái)的平均功率為300W 的RF（3.2～26.1MHz）信號(hào)，進(jìn)行諧振放大，輸出約2kW 的RF 功率，去推動(dòng)高頻末級(jí)管進(jìn)行功率放大。

高頻推動(dòng)級(jí)的原理框如圖1所示，其組成設(shè)備主要有高頻推動(dòng)級(jí)放大器組合；調(diào)諧驅(qū)動(dòng)裝置H11；鑒相器H24；燈絲變壓器T2 和電流互感器T3。

圖1 高頻推動(dòng)級(jí)的原理框圖

2 主要故障類型

SW50D 型短波廣播發(fā)射機(jī)推動(dòng)級(jí)常見故障及處理方法有V1電子管故障、V1 電子管座故障、調(diào)諧驅(qū)動(dòng)伺服電路電源故障、前級(jí)電子管供電電源故障4種情況。

2.1 V1電子管故障

2.1.1 電子管燈絲斷絲

故障現(xiàn)象是陽(yáng)流、柵流減小、燈絲電流減小，用萬(wàn)用表測(cè)燈絲電阻值比正常值大，電阻值比正常值大的不多是部分?jǐn)嘟z，如果是阻值無(wú)窮大說(shuō)明燈絲全部斷絲。

2.1.2 電子管碰極

故障現(xiàn)象是柵流表反打、燈絲電流值很大，一般是電子管柵陰碰極造成的，這種現(xiàn)象只在電子管工作時(shí)出現(xiàn)是熱碰極，電子管冷卻后用萬(wàn)用表測(cè)燈絲和柵極間相通或者阻值很小則是冷碰極。

2.1.3 電子管漏氣

當(dāng)燈絲電流增大、落高壓后摸電子管陶瓷外殼比平時(shí)溫度高、用搖表測(cè)極間絕緣電阻值低，可以判斷電子管有漏氣。當(dāng)電子管出現(xiàn)斷絲、碰極和漏氣時(shí)，遇到這幾種情況舊電子管就不能用了只有更換新的電子管了。

2.2 V1電子管座故障

常見的故障有電子管薄膜電容擊穿。簾柵電流增加，管座有打火放電現(xiàn)象，故障處理方法是停機(jī)拆下電子管座，拆開管座更換新的薄膜電容，更換時(shí)一定要注意設(shè)備環(huán)境保持干凈衛(wèi)生。另一種故障是電子管座彈簧片觸頭因?yàn)檠趸邷刈冃我鸬暮碗娮庸芨鳂O接觸不良引起的燈絲欠壓故障。

2.3 調(diào)諧驅(qū)動(dòng)伺服電路電源故障

推動(dòng)級(jí)的輸出槽路是一個(gè)LC 并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)。陽(yáng)極并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)主要包括C1、L2，調(diào)諧驅(qū)動(dòng)裝置H11 的功能是在監(jiān)控調(diào)諧裝置CT 的控制下，改變盤香線圈L2 和可變電容器C1 的參數(shù)，使V2 電子管放大器對(duì)應(yīng)工作頻率處于調(diào)諧狀態(tài)。換頻時(shí)盤香式電感與真空電容同軸聯(lián)動(dòng)調(diào)諧，改變C1和L2既是粗調(diào)又是細(xì)調(diào)。

調(diào)諧時(shí)伺服模擬接口板CT2A10 板可以將來(lái)自鑒相器的摸擬量輸入信號(hào)送入伺服模擬處理器板CT2A8，所有的模擬量輸入信號(hào)都由增益為1 的高輸入阻抗隔離放大器進(jìn)行了處理。

模擬處理器板和模擬接口板配對(duì)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)諧馬達(dá)的傳動(dòng)控制，并監(jiān)測(cè)馬達(dá)傳動(dòng)的狀態(tài)信號(hào)。這些插板裝在發(fā)射機(jī)控制組合CT2 內(nèi)。控制組合CT2 的所有電路板都由一個(gè)獨(dú)立的±24V 非穩(wěn)壓電源供電。接口板上都裝有穩(wěn)壓電源。各伺服電路板用的+5V 電源裝在數(shù)字接口板上。各模擬電路板用的±15V 電源裝在模擬接口板上。如果出現(xiàn)調(diào)諧驅(qū)動(dòng)裝置H11 不動(dòng)的故障，可以判斷是調(diào)諧驅(qū)動(dòng)伺服電路CT2A10 板或者伺服模擬處理器板CT2A8 驅(qū)動(dòng)模塊或者穩(wěn)壓電源壞，更換新的電路板恢復(fù)播音，壞電路板細(xì)查后修復(fù)。

2.4 前級(jí)電子管供電電源故障

2.4.1 前級(jí)電子管燈絲電源故障

故障現(xiàn)象是機(jī)器掉高壓掉燈絲、故障檢測(cè)板A2 上V1 燈絲燈亮起，燈絲無(wú)電流輸出，無(wú)燈絲電壓，這種情況如果不是電子管壞，就可能是燈絲穩(wěn)壓器故障造成的，因?yàn)榭刂泼姘遢斎霟艚z加電信號(hào)時(shí)，使交流穩(wěn)壓電源PW5 加電。PW5 輸出的交流電壓，可以在6 分鐘內(nèi)從0V 緩慢上升到約380V 額定值，該電壓加到推動(dòng)級(jí)燈絲變壓器H-T2 上，其輸出電壓為9V，加到推動(dòng)級(jí)功放電子管V1 陰極。推動(dòng)級(jí)電子管V1 的燈絲電流監(jiān)測(cè)信號(hào)來(lái)自互感器H-T3。當(dāng)輸入監(jiān)測(cè)信號(hào)電壓小于門限值時(shí)，判定為“推動(dòng)級(jí)電子管燈絲電流故障”。如果開機(jī)加燈絲用萬(wàn)用表測(cè)交流穩(wěn)壓器無(wú)380V輸出，就可以判定燈絲穩(wěn)壓器壞，更換新的穩(wěn)壓器。

2.4.2 柵極電源故障

輸入交流電壓380V，輸出直流電壓100±10V，用作推動(dòng)級(jí)電子管V1的柵偏壓電源。輸出直流電壓由可調(diào)電阻R200設(shè)置。

柵極電源監(jiān)測(cè)板隔離放大器板A2 是監(jiān)測(cè)推動(dòng)級(jí)電子管V1 的柵偏壓。隔離放大器型號(hào)為AD202KN，由+15V 單電源供電，其隔離電壓為2000V，帶寬5kHz，線性度±0.025%。由于推動(dòng)級(jí)V1 電子管的柵偏壓（約-150V）加在柵、陰極之間，柵極對(duì)地電壓約-650V，因此采用隔離放大器去掉共模電壓，然后再通過(guò)電阻分壓，使V1 柵偏壓變成0-10V 范圍的測(cè)量電壓去面板電表顯示，并送工控機(jī)的A/D 板采樣。

當(dāng)出現(xiàn)柵流等于零，柵極無(wú)偏壓、燈絲電流變大時(shí)，可以判定是柵極接地、柵電容被擊穿了。

當(dāng)出現(xiàn)柵流零、燈絲電流也是零的時(shí)候，可能是柵極開路，柵極電路元器件燒壞、電阻阻值變化等原因造成的。

2.4.3 推動(dòng)級(jí)V1 簾柵無(wú)+400V直流電源故障

故障分析，前級(jí)簾柵電源采用橋式整流電路，輸入電壓380V來(lái)自固態(tài)繼電器K2，當(dāng) +5kV 直流電源工作時(shí)才能加電。輸出直流電壓約-400V，用作推動(dòng)級(jí)功放管V1 的簾柵壓，加在V1 的陰極。V1 簾柵壓測(cè)量信號(hào)取自分壓器板A2 上的電阻R7。當(dāng)整流橋損壞或者線路中電感燒毀都會(huì)造成簾柵極無(wú)電源輸出。

2.4.4 推動(dòng)級(jí)V1 的陽(yáng)極+5kV 直流電源故障

采用三相全波整流電路，輸入三相交流電壓380V；輸出直流電壓5kV，主要用作推動(dòng)級(jí)功放管V1 的陽(yáng)極電壓源。陽(yáng)極電壓和陽(yáng)極測(cè)量信號(hào)取自電源采樣板A2。

當(dāng)屏極電流表無(wú)5kV 電壓，柵流特別大，屏極電流等于柵流，可以判斷是屏極開路，電子管屏極電源保險(xiǎn)爆或者屏流限流電阻燒斷。

小 結(jié)

發(fā)射機(jī)發(fā)生故障時(shí)，一種故障表現(xiàn)可能是多種原因引起的，排除故障時(shí)要本著先簡(jiǎn)單、后復(fù)雜，在熟練掌握機(jī)器工作原理的基礎(chǔ)上采用排除法，替代法、電壓電流檢測(cè)法等方法迅速查出故障原因，盡快恢復(fù)正常播音，作為廣電一線員工，技術(shù)人員要不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)專業(yè)技術(shù)知識(shí)，更好的為廣播事業(yè)貢獻(xiàn)力量。