DX600發射機風冷系統原理及常見故障處理

王慶華 周 舟 陳世鵬

（作者單位：海峽之聲廣播電臺）

DX600發射機風冷系統原理及常見故障處理

王慶華 周 舟 陳世鵬

（作者單位：海峽之聲廣播電臺）

摘 要：DX600發射機的冷卻系統由水冷和風冷兩種方式組成，本文主要介紹了發射機風冷系統原理和常見故障的處理。關鍵詞：DX發射機；冷卻系統；風量檢測

海峽之聲廣播電臺現用的DX600發射機是由美國哈里斯公司生產的全固態數字化調制發射機，由三部200 kW功率單元（POWER BLOCK）并機組成，能工作于N及N-1模式，功率大、效率高、性能好，但現已運行10多年，部分元器件老化，尤其是近段時間以來PB機柜風機故障不斷，給安全播出帶來了一定的考驗。值機員在檢修維護過程中積累了發射機風冷系統的維護經驗，掌握了常見故障的排除方法。

1 DX發射機風冷系統的原理

目前，在大功率DX型發射機的設計中，每個功放單元中有兩級冷卻系統。這兩級包括：（1）通過射頻放大器和一個水冷散熱板之間的一個散熱塊直接對射頻放大器進行冷卻；（2）經過一個閉環的循環風吹到一個水冷式熱交換系統把其他元器件殘留的熱量帶走。利用這兩級冷卻系統，可以有效地將機器中的熱量從功放單元中帶走，并排放到室外。本文主要對第二種也就是風冷卻方式的原理和常見故障進行討論。

PB機柜中的風冷系統主要由3個3/4馬力和1個1/3馬力的風機構成。圖1是功放單元冷卻系統的循環風和冷卻水流動通路。冷卻水進入功放單元然后又流經散熱管線。對于電路中的那些散熱元件并不是由冷卻水直接冷卻的。它們是利用了散熱管線，由冷卻的循環風以閉環通路通過機箱內循環完成對其他元器件的冷卻。產生熱源的元器件有：合成器的銅管、輸出和匹配線圈；風扇馬達和射頻放大器冷卻銅板的對流熱損耗。冷卻風采用強制轉換方式帶走這些元器件的熱量；變熱的風又直接通過機箱內的風水熱交換器；這個交換器又將熱風進行冷卻。在功放單元工作期間，這種處理過程是連續不斷進行著的。

圖1　循環風和冷卻水流動通路

2 PB風冷系統常見故障

2.1 輸出匹配板風機保險熔斷故障

2.1.1 故障現象

機器運行中，PB1突然自動降功率，LED板顯示“冷卻降功率故障”，輸出監測板上DS1顯示風流量故障。

2.1.2 故障處理

（1）發射機倒兩并機播出，斷開PB1低壓電源空氣開關，并用萬用表確認無誤后拆下風機保險F12、F13。

（2）用萬用表測新保險確認完好后裝機。

（3）合PB低壓電源，開啟發射機確認機器正常運行。

2.1.3 故障分析

每個PB機柜都有5個風流量檢測位置，分別是調制編碼板A25、A26、A28、A30上的風流動檢測器和輸出匹配柜中的風量檢測板，它們檢測的原理是相同的。風量檢測板主要由溫度傳感器U1、U2，發熱電阻R1和差分放大器U3組成。U1和U2的輸出電壓與攝氏溫度的線形關系可用下面公式表示，0℃時輸出為0 V，每升高1℃，輸出電壓增加10 mV，即V=10Mw/℃*T℃。U2用于檢測環境溫度，U2-2輸出的電壓值作為基準參考，U1用于檢測R1的環境溫度，U1-2輸出的電壓值作為風量冷卻情況。

如圖2所示，U1-2與U2-2經過U3進行差分后的值經J1-5輸出，從輸出檢測板J7-5進入圖3檢測電路，分兩路輸入到U3比較器5腳和7腳，與U3預設的降功率參考點4腳和冷卻錯誤參考點6腳進行比較。風機正常運行時，TP5電壓值為0，U3輸出低電平；風機故障時，TP5電壓值變高，當U3-6>U3-5>U3-4時，U3-2輸出高電平，Q11和Q10導通，

DS1亮紅燈，J6-39送出低電平降功率信號去控制板進行降功率處理；當U3-6

圖2　輸出匹配柜風量檢測電路

圖3　輸出檢測板檢測電路

圖4　調制編碼板風量/溫度故障檢測電路

此故障與PB機柜其它風機保險故障類似，故在此不詳細介紹其他風機保險故障處理。

2.2 調制編碼板風量檢測電路故障

2.2.1 故障現象

加PB低壓電源時，PB1的LED顯示板顯示冷卻故障，調制編碼板2A30上DS7紅燈亮。

2.2.2 故障處理

用萬用表直流電壓檔分別對PB1 2A30上TP7、TP31、U41-2測試點，發現三個測試點電壓均偏高，判斷U41溫度傳感器出問題的可能性很大。更換該調制編碼板U41后試機正常。

2.2.3 故障分析

每塊調制編碼板上都有風量/溫度故障檢測電路，其中左機柜左側調制編碼板1A29上J7-6和J7-8之間有跳線，檢測RF1#功放模塊溫度，其他機柜1A25、1A26、1A28、2A30調制編碼板在板上J7-5和J7-8之間有跳線分別對右機柜、中機柜、左機柜、擴展柜進行風量檢測。調制編碼板上的風流動檢測器由一個環境溫度傳感器、一個“加熱的”溫度傳感器和一個差分放大器組成。環境傳感器U40安裝在板子的下面，它的輸出接在差分放大器U38-2的“-”端，那個加熱的溫度傳感器U41以熱耦合方式連接在一個由彎架支撐的30?/20W的電阻R115旁邊。這兩個器件都案子底板下，散熱片的前方是機箱中的冷風風道。U41的輸出接到差分放大器U38-3的“+”輸入端。差分放大器U38-1z只放大這兩個輸入端信號的差值。功放單元接通狀態時，B+電壓就會對電阻R115加熱。加熱的傳感器的輸出電壓將隨著這個電阻的溫升而增加，因為風流動通過這兩個元件，使電阻的溫升逐漸穩定。功放單元中風流動正常時，使U38-1的電壓達到穩定。如果功放單元中風流減弱，這個輸出電壓就會增高從而產生發射機降功率或關機信號。如圖4所示，正常開機狀態下電阻R115會持續產生熱量，U41溫度傳感器對其進行檢測，當R115溫度正常時U41不會發出故障信號。PB加低壓電源而未開機，此時B+電源還不會啟動，不會給電阻R115加熱，U41不應檢測到過熱情況，此故障是由于U41溫度傳感器故障而導致的誤檢測。

3 總結

風冷系統是DX600發射機冷卻系統中重要的組成部分，由于整機聯鎖系統完善，風量故障可導致PB降功率甚至脫機保護，值機人員掌握風冷系統常見故障的排除方法，將大大縮短故障排查時間，進一步保障安全播出。