DX型中波發射機模擬輸入板電源檢測電路分析及故障分析

王昌國

摘 要：本文詳細分析了模擬輸入板供電通路及故障檢測電路的工作原理，介紹了模擬輸入板出現電源故障時的基本處理流程，并列舉故障案例進行剖析。

【關鍵詞】模擬輸入板 檢測電路 故障

1 前言

DX型中波發射機具有非常完備的保護電路和檢測電路，一旦這些保護電路或者檢測電路檢測出故障信號時，發射機將作出相應的不同等級的響應，以保護人身安全以及機器設備安全。DX型中波發射機中的模擬輸入板是整機音頻系統通路的重要組成部分，該板的輸出信號將一個帶有直流成分的音頻信號和72KHz超音頻抖動信號，送到A/D轉換板，再通過調制編碼板送出開通/關斷信號去控制射頻功率放大器的工作狀態。其中，模擬輸入板上的直流成分決定著功放單元在未加調制時載波功率的輸出，音頻成分改變瞬時功率輸出，抖動信號發生器中輸出的72kHz三角波信號用以改進功放單元的信噪比。

2 模擬輸入板的工作原理

來自低壓電源板的三種直流電壓送至模擬輸入板，并經過相應的穩壓器分別穩壓，作為模擬輸入板的工作電源，電源故障檢測電路對這些電源進行監測，其中任何一路有故障時就會產生一個電源故障信號送入控制板并在LED板上指示“電源故障”，同時輸出一個射頻封鎖信號，將當前的功率電平降低到0kW，直到這個故障被排除。由于供電電壓相對較為復雜，故障率較高，只有穩定的供電才能保證模擬輸入板正常工作，并對發射機250VDC電流等信號進行過荷監測。

2.1 模擬輸入板的供電通路

模擬輸入板的三路直流電壓由電源分配板送至發射機接口板，經控制板送至模擬輸入板的J4端子，+18V、-18V和+7.5V這三路電源分別經過一個2A的保險F3、F1和F2，再經過U24、U23和U22穩壓器分別被穩壓成+15V、-15V和+5V的電壓。三個穩壓器的輸出除了向模擬輸入板的放大器和振蕩器供電以外，同時輸送到電源故障傳感器，在傳感器內，分別與各自的參考電平相比較，并由比較器輸出檢測信號，分別對應三個指示燈DS3、DS1和DS2，當穩壓器工作正常時，亮為綠色，并分別由齊納二極管CR21、CR16和CR15進行反向保護。如果有任何一路低壓電源出現問題、穩壓器損壞，或者某個穩壓器的輸出低于正常值的80%，比較器U15后端的DS4故障指示燈將變紅，即顯示模擬輸入板“電源故障”。

2.2模擬輸入板的電源檢測電路

模擬輸入板上有一路與穩壓電源無關的電源電壓，以便在模擬輸入板板上觀察到穩壓器的工作狀態指示。+18V電源經F3保險、R96和CR20后，與經過CR27的+7.5V電源一起加到一個5V穩壓器U29上，即+5VB電源。

+5VB電源經過電壓分壓網絡，用來作為比較器U15的反相輸入端的基準。每種電源都是連到一個電壓分壓器上，然后再加到U15的輸入端。當U15的同相輸入端比反相輸入端的電壓為正時，它的輸出為+5VDC。這個電壓也加在第三個比較器U15-10的（-）輸入端，它的（+）輸入端的基準電壓是+2.5VDC。在正常情況下，U15-13輸出端為0VDC，三極管Q2（NPN）截止，J2-7為+5V（高電平），如果其中有一個穩壓電源壞了或者輸出降得很低，相對應的那個比較器的輸出將變為0VDC，電源故障指示燈DS4將亮為紅色，U15-13輸出將變為高電平，Q2飽和導通，J2-7為低電平，送到控制板J1-7，通過U25鎖存器鎖存發出兩個命令，一個命令在Q2的集電極發出低電平射頻封鎖信號，將所有的大臺階和二進制射頻放大器關斷，另一個命令是至控制板的電源故障，當Q1導通時，功放單元將被關斷。模擬輸入板的電源通路及電源檢測電路如圖1所示。

3 故障案例分析

當PB單元出現模擬輸入板電源故障時，發射機將射頻封鎖，故障診斷盤上模擬輸入框中“電源錯誤”紅燈指示，應打開中機柜前門，觀察模擬輸入板上DS1、DS2、DS3和DS4電源故障指示燈的情況，按照正常時DS1、DS2、DS3均為綠燈，DS4不亮，按照指示燈情況檢查三路供電電源中哪路存在問題。

當三路中任意一路的故障指示燈綠燈滅，查看相應測試點上直流電壓，如果異常則檢查并更換該通路上保險或穩壓器，如：當DS1綠燈滅，說明+5V供電異常，檢查對應F2保險及測試點TP18上+7.5V直流電壓，如果異常則更換F2或檢查前端供電情況和低壓電源問題，如果測有+7.5V電壓則說明前端正常，需要更換穩壓器U22。

如果三路故障指示燈均正常，而DS4燈變紅時，則需要檢查故障檢測電路，當該路測試點電平不為+5V時更換前端穩壓器U29，當該點電壓正常，測量檢測電路測試點TP42，如果是高電平，則說明信號不存在問題，檢查控制板和相關接線；如果TP42為低電平，而三路直流電壓測試點上的電壓均正常，則檢查比較器U15，必要時進行更換。

若所有電源指示燈顯示正常，用數字萬用表測各直流電壓也無異常現象，可按照故障路徑分段查找供電線路問題，檢查電源分配板、發射機接口板、控制板至模擬輸入板上三路直流電壓接線電阻及每一路上電壓測試點進行排除。

4 故障案例分析

4.1 故障現象

LED板顯示模擬輸入板“電源故障”，射頻封鎖一次，機器自動恢復正常。此故障現象多次出現，屬于軟故障。

4.2 故障判斷

打開中機柜柜門，查看模擬輸入板上的所有電源指示正常。用數字萬用表測量各直流電壓無異常現象。初步斷定可能線路有干擾或某些器件性能不好，或者供電線路有接觸不良等情況。

由圖1可知，+5VB電源經過一串電阻分壓網絡，用來作為比較器U15的反相或同相輸入端的基準電壓，而每個電源的分壓都連接相應的U15輸入端。當三個電源輸出正常時，即U15同相輸入端比反相輸入端電壓高時，輸出端為+5V，這個電壓加到U15-10反相輸入端，U15-11同相輸入端接+5VB電源分壓的+2.5V，此時U15-13輸出端為0V，Q2（NPN）截止，J2-7為+5V（高電平）。當其中有一個穩壓器壞或者輸出降得很低，相應的比較器輸出端為低電平，電源故障指示燈DS4亮紅色，使U15-13輸出端為高電平，Q2飽和導通，J2-7為低電平，送到控制器板J1-7上，通過U25鎖存器鎖存，一路送到U19故障門1（PAL塊）塊，輸出RF封鎖信號將所有大臺階和二進制射頻放大器關斷；另一路送到LED板，顯示模擬輸入板“電源故障”。使用雙蹤示波器查找故障點。

（1）首先初步判斷是控制板還是模擬輸入板引起的故障。將示波器CH1探頭接U15-13，CH2探頭接TP42，當模擬輸入板電源故障再次出現時，示波器把故障跳變信號軌跡儲存。在0.00S時，R154下端電壓波形上跳變，TP42測試點的電壓波形出現下跳變，即U15-13瞬間為高電平，Q2飽和導通，產生模擬輸入板電源故障低電平信號送到控制板上，由此可以排除控制板出現故障的可能。

（2）將示波器CH1探頭接TP20（-15V），CH2探頭接TP21（+15V），當模擬輸入板電源故障再次出現時，示波器把故障跳變信號軌跡儲存。TP21測試點的電壓波形出現斜坡下降的軌跡，由此初步排除比較器U15和高頻旁路電容以及-15V電源出現故障的可能，故障與+15V電源有關。

（3）將示波器CH1探頭接TP18（+8V），CH2探頭接TP29（+18V），TP29測試點的電壓波形出現兩次斜坡下降的軌跡，由此初步排除+8V電源出現故障的可能。

（4）將示波器CH1探頭接到TP29（+18V），CH2探頭接控制板TP24（+18V），當模擬輸入板電源故障再次出現時，TP24測試點電壓波形在有上揚趨勢。由此故障范圍縮小到兩測試點間部件由F3保險和兩板間P10-1到P4-1電源帶狀電纜導線。

4.3 故障處理

斷開發射機電源后，查看模擬輸入板F3保險接觸正常，用多用表測量P10-1到P4-1電源供電線路阻值，并用手分別觸動帶狀電纜P4和P10插頭，發現觸動P10插頭時，阻值有明顯變化，拔下P10插頭，對J10-1的插針表面進行鍍錫處理，使插頭與插座接觸良好，測其接觸阻值為26mΩ。

4.4 故障分析

故障原因為供電線路接觸不良。

5 結束語

在發射機的實際檢修維護工作中，時常出現排線松動、端子插針接觸不良等問題，這就需要技術人員在日常檢修時對各板卡中的元件和板卡間的插接線細致查看，提高維護水平，同時更需要技術人員深入了解了各部分元件工作原理，掌握快速處理方法，提高故障處理水平。

作者單位

國家新聞出版廣電總局七五一臺