摘 要 本文簡要介紹了全固態發射機的日常維護和故障分析方法,對高山臺站技術人員維護發射機設備有一定借鑒意義。
關鍵詞 全固態發射機 維護 故障分析方法
中圖分類號:TN834 文獻標識碼:A
隨著廣播電視技術的飛速發展,尤其是LDMOS大功率場效應管被廣泛應用,全固態發射機已成為廣播電視發射機市場的主流,它經過固態化、模塊化設計,集成度高、穩定性好,能耗低、效率高,功放模塊采用并聯冗余工作方式為其不間斷、高可靠地運行奠定了基礎。但是不管是固態機還是電子管機器,不管如何精心維護,設備故障還是會發生的。要保證發射機運行在最佳狀態,減少發射機故障率,技術人員要對其進行合理有效的維護和維修?,F以我站使用成都凱騰生產的KFD-3KW-UHF全固態發射機為例,對發射機的日常維護及故障分析作一介紹。
1 發射機的日常維護
1.1 注意機房通風和發射機的除塵
固態發射機對環境溫度和環境清潔非常敏感。固態發射機的檢測保護系統比電子管發射機不知要靈敏多少倍,環境溫度要嚴格控制在0℃~40℃之間,一旦環境溫度過高、過低均會引起網絡參數變化,機器不能正常開啟和工作。對于固態發射機大量使用的場效應管,溫度一旦過高,自身參數隨之改變,進而導致電流過大而損壞。固態發射機冷卻方式多數采用風機冷卻,如果機房灰塵多、不潔凈或潮濕,潮濕的空氣和灰塵就容易經過風機循環到發射機內部,灰塵清除不及時時會影響機器的散熱,潮濕加上灰塵會腐蝕機器里的元器件及焊點,會使接插件接觸不良,造成發射機故障現象發生,影響最大的是功放模塊的散熱。因此,在日常維護中應當特別注意防塵和通風,需要注意以下幾點:
(1)為防止風量不足,經常性地清洗濾塵網,使發射機通風良好。(2)定期清除發射機功放模塊散熱片上的灰塵,保證末級功率放大器風道暢通。(3)科學設計并合理使用機房通風設備和濾塵措施,保證有充足、潔凈的空氣進入機房,供發射機冷卻使用。
1.2 適當控制機房的溫度
根據發射機說明書的具體要求,適當控制機房溫度。機房溫度過高和過低都會影響發射機的正常工作,溫度過高會降低功放模塊的使用壽命。研究表明,所有電子設備工作時對環境溫度都有一定的要求,環境溫度超出電子設備使用溫度或本身散熱不良時,電子設備的使用壽命就會降低。全固態發射機功率大,散發的熱量比較多,如果不及時排出室外,機房溫度就會持續升高,因此,必須設計合理的機房排風裝置。在夏季,可以使用空調降溫,保證機房溫度符合要求。
1.3 定期檢測
(1)每周對風扇除塵,清潔機器內部易臟的部分,發現問題及時處理。
(2)每月對發射機運行指標參數進行檢測。如果發現發射機運行參數有異常變化,應及時查明原因,并將發射機調整在最佳狀態。
(3)每季度對發射機進行全面清潔,包括檢查配電系統、空調、風機、設備地線以及天饋線系統的駐波比,特別是強風和雨雪天氣之后應重點檢測。
(4)每年對發射機進行一次大的檢修,仔細檢查各元件是否有燒灼現象和損壞,檢查緊固螺絲和各模塊連接管腳是否松動,電路板上元件焊點是否有虛焊、裂痕,交流接觸器觸點是否有接觸不良現象,電纜連線外皮是否有破損,走線槽內是否有雜物等。
(5)經常檢查避雷裝置接地電阻大小,并作記錄。超值時要及時采取措施。
2 故障分析的基本方法
當發射機出現故障時,技術人員應按一定程序進行故障分析判斷,切勿盲目去查找故障原因,在維修前必須了解被檢修發射機的電路原理、信號流程、正常狀態下各點工作電壓及波形,準備好被檢修發射機的技術文件資料。對發射機中主要元器件的功能以及特性參數要有所了解,并有維修備件儲備。應充分利用發射機正常工作參數與故障機參數進行比較分析,幫助判斷故障部位。對每次維修處理的情況進行分析記錄,為以后的故障分析積累經驗。通常應按以下程序進行檢查:
2.1 按系統分析檢查
(1)交流供電系統檢查:交流穩壓器、缺項保護器、防雷器、自動空氣斷路器和交流電源開關等。(2)直流電源系統檢查:為各單元電路供電的功率等級不同的開關電源、功放模塊一對一配置的開關電源。(3)天饋系統檢查:多面組合天線、分饋電纜、功率分配器、主饋電纜。(4)信號通路系統檢查:設備出口到主饋電纜間的饋管、濾波器、陷波器、合成器、分配器、單元電路級間連線、場效應管末級功放、切換器、晶體管功放、鎖相環路、發射混頻晶振、中頻調制、視頻處理、音視頻信號源。(5)控制系統檢查:風冷控制系統、本機監控系統、應急開關機系統、自動增益控制系統。(6)監測系統檢查:轉換開關、監測表頭、信號采樣處理電路、檢波器、耦合器、功放模塊液晶顯示、本機監控器液晶顯示、激勵器顯示器、開關電源顯示器。
2.2 按單元電路逐級檢查
當發射機出現故障時,首先應根據故障現象判斷故障可能發生在哪個單元電路,把檢查重點放在該單元,初步判斷故障產生于某個環節后,就可以進行分段逐級檢查。如判斷為開關電源故障,就可以用儀器檢測220伏整流電路,開關振蕩電路、脈沖整流電路、取樣比較、穩壓控制電路等。
2.3 在故障電路中查找損壞元件
(1)在判斷故障確實產生于某個單元電路時,按信號通路流向的原則逐級檢查,逐步縮小故障范圍,找出故障元件,最好用同型號的元器件更換。
(2)有時更換元器件后,發射機故障現象排除,恢復正常工作一會兒后,故障現象又發生,這種情況表明新更換的元件損壞可能性極大,或又有別的器件損壞。
(3)有時在查出一個或二個損壞元器件后,故障現象依然存在,因此需要耐心地繼續查找,直至故障現象排除。
(4)當更換多個組件或元器件后故障現象仍沒有排除,說明故障點沒有查準,應繼續查找故障原因。
2.4 故障檢查的方法
(1)外表檢查法:通常做法是用眼看元器件有無異常,用手摸元器件溫度有無過熱現象、冷卻風機出風口風量是不是正常,用鼻的嗅覺感官聞有無燒焦味,用耳聽發射機某個部位是否存在打火的噼啪聲,不正常的嗡嗡聲、哼聲。
(2)電壓法就是用萬用表電壓檔對懷疑的故障單元電路通電進行靜態工作點的檢查。
(3)電阻法就是用萬用表的電阻測量功能來檢測元件是否開路、短路擊穿、漏電、阻值有無變化的一種方法,在維修中非常適用。許多故障現象完全可以通過電阻法來判斷清楚的。
(4)電流法就是用萬用表的電壓或電流檔去檢測故障部位的可疑器件的工作電壓或電流有無異常的一種方法。
(5)如果采用上述方法都不能查清故障原因時,那就應該采用波形法來進行分析檢測。波形法就是用檢測儀器來檢查電路中有關點的信號電壓波形。通過對波形的對比分析來判定故障的一種方法。
(6)跨接法就是用導線、電容繞開懷疑有故障電路后設備恢復正常工作,說明被繞開電路確實有故障,在排除故障后問題就能解決。
(7)替換法就是用同型號的元器件或組件去替換可疑的元件或組件。替換法的應用應該在對問題有基本的分析判斷基礎上才可以采用。
2.5 維修固態發射機應注意的事項
采用正確的維修方法,對重點元件要采取“輕擰”、“慢推”、“快焊”的操作方法。
(1)輕擰是在緊固松動螺絲、接頭時切忌用力過猛,有些模塊散熱片的緊固螺絲有一定的壓力要求,切忌用力過大,超過原來設計的承受力,造成器件斷裂。
(2)慢推是因為發射機各功能組件相對獨立,積木化程度高,采用標準插件結構,安裝時防止槽位不正快速推入機箱撞壞母板插座。
(3)快焊是一定要根據元器件的不同選用30W~100W的烙鐵焊接,特別注意的是在更換場效應管時,工作臺面要鋪金屬板,維修人員要帶上防靜電手鏈,電烙鐵必須接隔離變壓器,并且所用的金屬板、手鏈、隔離變壓器均應可靠接地,防止靜電損壞元件。要在短時間內完成焊接,連續焊接時間不宜超過5秒。另外在存儲場效應管時要盡量在短路狀態下存儲,否則容易損壞。在維修控制系統時,也要防止靜電損壞微處理器。
全固態發射機在實際運行中,可能出現的故障是多種多樣的。技術人員在工作中應根據故障現象做具體分析,靈活運用所學的知識。技術人員只有通過不斷地學習新知識,新技術才能更好服務于安全播出工作。