PSM大板工作原理及常見故障分析

邱華洽（國家新聞出版廣電總局七六一臺,福建 永安 366000 ）

PSM大板工作原理及常見故障分析

邱華洽
（國家新聞出版廣電總局七六一臺,福建 永安 366000 ）

發射機PSM大板故障是發射機常見故障，故障原因有諸多方面，然而如何在播音間隙準確判斷故障所在，正確排除是每一位值機員必須具備的基本技能。本文介紹了PSM大板的工作原理及其常見的故障，并對故障做了簡單的分析處理。

PSM；功率模塊；二極管；整流；濾波

1 前言

脈沖階梯調制技術在PSM短波發射機中運用廣泛，我臺所以發射機都應有了該技術。該技術的運用方式是主整和調幅器合二為一，把主整電壓化整為零，主整由48組功率開關模塊串聯疊加而成。由圖1所示的絕緣門雙極極晶體管（IGBT）的電子開關控制著每組功率模塊上整流器的輸出電壓，而音頻調制信號和數字化直流控制信號對這些開關又起著控制作用，也就是合斷功率開關模塊的數量受控于調制音頻信號幅度以實現調制，不管是調制時還是載波時，48個功率模塊都是通過環形調制器保持著循環通斷的狀態。以先合先拉的原則循環通斷。熟練掌握PSM大板工作原理，對有故障的模塊及時排除工作，保證48個功率開關模塊能處于正常的運行狀態，對于保證發射機的正常播音有非常重要的意義。

2 PSM工作原理

現以SW100B型短波發射機為例，發射機射頻末級所需的調幅電壓正是由脈沖階梯調制器提供的，脈沖階梯調制既可以提供調制功率也可以提供載波功率。在載波狀態下，發射機射頻末級所需的一個與載波功率相對應的直流電壓，在滿調幅狀態下，射頻末級從O和兩倍的直流載波電壓值（2E）的范圍內變化的電壓。而該電壓是一個直流疊加音頻成分的高壓，并送到發射機的高末屏極進行調制，該電壓的形成卻是由多種電壓分量疊加而成的，它們分別是：電壓直流分量上（對應于載波）疊加音頻分量（對應于調制音頻）形成一個具有階梯形狀的電壓，又通過低通濾波器濾除階梯紋波的。

SW100B型短波發射機有48級為屏極提供電壓的PSM開關，每一級輸出電壓為500V，載波時，射頻被調極的直流屏壓由21級PSM開關提供，這樣該直流屏壓的數值為21級PSM開關疊加之和其數值為10500V；滿調幅時的直流屏壓用42級PSM開關提供，其疊加電壓為21000V；剩余的6級PSM開關為充當備份。當所有開關都處于拉開狀態，輸出通路為經過所有空轉二極管，輸出端的電壓為零。而當其中任何一級PSM開關被合上時，這一級PSM開關產生電流并通過其它47組PSM模塊的空轉二極管流到負載，此時輸出電壓為500V，當第二個開關級（除已合開關的任一級）被合上，這時輸出電壓為1000V。特別指出當調幅度m(+1)=1，閉合開關數為42，調幅度m=0，閉合開關數為21，調幅度m(-1)=1相對應的閉合開關數依次為0；這樣就容易類推出其它各調幅度對應的閉合開關數了。

3 PSM大板的組成結構

圖1是一個功率開關模塊的電路，也就是一級PSM開關電路。

一個功率開關模塊由三部分組成，如圖1所示分別是：

（1）一套三相全波整流及其濾波電路；該電路為末端提供所需要的直流電壓。

（2）主要由一只絕緣門雙極晶體管（IGBT）組成的電子開關；該開關控制著該級PSM開關的閉合和斷開。

（3）用于電子開關關斷時旁路負載電流的反向二極管（空轉二極管），也叫箝位二極管。

4 PSM大板的常見故障分析

每一部發射機的PSM開關數為48個，而42個PSM開關閉合且正常工作就能滿足滿調幅所需要的21000V直流屏壓，所以剩于6級PSM開關是充當備份的。一般情況下PSM大板大面積故障導致發射機無法正常運行的概率是很小的，但一旦發現發射機面板上有模塊燈滅了關機后應及時排除故障以免影響發射機正常運行。下面對常見的故障做簡要分析。

4.1 PSM模塊狀態指示燈滅，反向二極管和IGBT擊穿

卸下指示燈相對應的模塊，用萬用表測量反向二極管和IGBT，發現反向二極管和IGBT被擊穿。由圖1可知當反向二極管和IGBT擊穿，相應的PSM模塊輸出電源短路，三相電源的保險和過壓保護的壓敏電阻燒開路。此時更換反向二極管、IGBT和被燒壞的壓敏電阻和保險，再測量幾個容易出現故障的幾個元件，確保正常的情況下試機，觀察相對應指示燈是應點亮。

4..2 PSM模塊狀態指示燈滅，濾波電容、和均壓電阻（15）開路

用萬用表測量濾波電容、和均壓電阻（15）開路。分析原因，因電容上的電壓和電感上的電流不能突變，當PSM功率模塊電路出現故障時，在電容斷開瞬間，電路瞬間響應電路中會出現異常電壓、電流，導致保險和過壓保護的壓敏電阻燒開路。此時更換濾波損壞的電容與、均壓電阻（15）、壓敏電阻和保險，再測量幾個容易出現故障的幾個原件，確保正常的情況下試機，觀察相對應指示燈應點亮。

5 小結

PSM發射機是目前國內短波廣播發射機中較為先進且應用較為廣泛的廣播發射機，效率高、故障率低、且故障易于處理。本文介紹了PSM調制技術和PSM大板工作原理，使我們對PSM工作原理和PSM大板中各部件主要功能有了更加深入的了解，對快速處理PSM功率大板故障也有所幫助，確保發射機滿功率播出。

[1]鄒曉范.廣播電視信息[J].廣播電視信息雜志社,2008(09).

[2]魏瑞發,陳錫安.脈階調制設備[J].廣播電影電視總局無線電臺管理局,1992(05):1-68.

邱華洽,男,(1986-),主要從事:短波發射機值機。