淺談TH-576型真空電子管常見故障分析處理

【摘要】本文介紹了TSW2500型短波發射機中大型電子管的常見故障及日常維護要點。

【關鍵詞】短波發射機真空四極電子管射頻放大器常見故障

TSW2500型短波發射機是目前世界上先進的大功率短波發射機，該機射頻系統結構簡單工作穩定，射頻系統高末級只采用一只湯姆遜產的TH-576型四極真空電子管構成功率放大器，該管工作于丙類過壓狀態，對高頻信號進行功率放大。TH-576型電子管的板極采用超蒸發冷卻，增強了板極的散熱能力；柵極采用熱解石墨柵技術，石墨柵不易變形，熱膨脹系數小；電子管采用金屬陶瓷封裝技術，對于電子管真空度和工作頻率都起到了重要作用。

TH-576型電子管作為TSW2500型短波發射機射頻放大器的心臟，其工作電壓高、功率大、增益高、可靠性高，作為發射機不可或缺的關鍵器件直接影響發射機工作狀態。

一、電子管老化故障：

現象1：發射機在播音過程中頻繁由ON（加高壓）狀態掉至STBY（預加高壓），報警顯示為Ig1V2 above limit（高末柵流過流）、Ig2V2 above limit（高末簾柵流過流）、PSM output current above limit（PSM放大器輸出電流過流）。

現象2：發射機在播音過程中工作狀態不穩定，功率正常情況下報警顯示Ig1V2 below limit（高末柵流低），激勵衰減值RFAT大大低于正常值，從發射機表值上觀察簾柵流、柵流均低于正常值，表現出推動不足現象，增大激勵輸入、提高燈絲電壓或降功率后可維持工作。

分析：由于電子管長期滿負荷工作，陰極老化造成電子發射不足導致出現推動不足現象發生。由于板極、簾柵極、柵極長期受到高速電子束轟擊，極易造成電極老化或釋放出有害氣體，導致過流頻繁報警：Ig1V2 above limit（高末柵流過流）、Ig2V2 above limit（高末簾柵流過流）、PSM output current above limit（PSM放大器輸出電流過流）。

處理：對于陰極電子發射不足可采用適當升高燈絲電壓結決，否則更換新電子管。

二、柵陰碰極

現象：發射機在播音過程中由ON（加高壓）狀態掉至STBY（預加高壓），報警顯示為Iav2 above limit（高末板流過流），Transient Ig1V2 above limit（瞬態高末柵流過流），Vg1V2 below limit（高末柵偏壓低限），VfilV2 above limit（高末燈絲電壓越限）發射機關至OFF（關斷狀態），重新開機現象重復。

分析：當Iav2 above limit， Transient Ig1V2 above limit，Vg1V2 below limit（Grid 1 V2 votage）同時出現，說明電子管柵極可能通地，導致偏壓丟失板極過流；filV2 above limit（Filament voltage V2）發射機關至OFF說明電子管燈絲阻抗升高，綜和分析有可判斷為電子管出現柵陰碰極或電子管管座出現柵陰之間擊穿短路。

處理：將發射機關至OFF狀態，斷開電子管柵極供電引線路，用萬用表或搖表測量檢查柵極和陰極之間電阻，如正常應為斷開狀態，若呈現導通狀態則需要吊起電子管再次測量以確定是電子管管座擊穿或電子管柵陰碰極。如測量管座擊穿，則應清潔、打磨處理短路部位。如果檢查測量為電子管柵陰碰極則應當更換備份電子管。

三、金屬陶瓷放電

現象：發射機在播音過程中報警顯示：Ig1V2 above limit（高末柵流過流）、Ig2V2 above limit（高末簾柵流過流）、PSM output current above limit（PSM放大器輸出電流過流），同時報Arcing RF staage（射頻機箱打火），開門加高壓髙觀察，末電子管板極和簾柵極之間陶瓷爬電，可看到藍色電弧。

分析：由于電子管陶瓷環表面被污染導致板極和簾柵極之間耐壓值降低，由于陶瓷與簾柵環焊接部位焊料擴散至陶瓷部分導致陶瓷耐壓降低，引起板極與簾柵極之間放電；另外由于發射機末級調諧回路中調諧元件異常導致放大器工作狀態異常，高末管板極出現異常高電壓導致放電。

處理：清潔電子管板極與簾柵環之間陶瓷環；檢查發髙射機末調諧回路各調諧元件調諧位置是否正常；如上述情況均正常則更換電子管。

四、漏氣、余氣

由于意外原因或機械碰撞導致電子管陶瓷開裂或管殼破裂均能導致電子管內部進入空氣，從而使得電子管內部真空度下降各極間耐壓值降低，同時造成管內各電極快速氧化損壞電子管，使得發射機工作中頻繁出現柵流過流、板流過流、簾柵過流，并且還能觀察到電子管內部閃光。

綜上所述，可以看出廣大維護人員必須正確使用和精心維護電子管，采取有效措施和手段，延長電子管的使用壽命.首先要做好管殼的清潔工作，尤其是陶瓷部分不能用手直接接觸，如有臟污應用無水酒精和干凈紗布清潔。對于各電極引出環表面有氧化物出現時應用細砂布清潔，并敷涂專用油防止氧化。對于新接收電子管要通過用搖表搖絕緣檢查，在室溫情況下進行冷打高壓去處管內各電極間毛刺，通過老煉消除管內殘余氣體提高電子管各極間耐壓性能，隨著使用時間的變化及時調整燈絲電壓。