淺析全固態(tài)PDM中波廣播發(fā)送系統(tǒng)調(diào)制功放工作原理與維護(hù)

摘 要：中波廣播是當(dāng)前無線電廣播中的主要形式，而全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)憑借著發(fā)送信號(hào)質(zhì)量高、可靠穩(wěn)定性好，運(yùn)維成本低的優(yōu)點(diǎn)成為目前中波廣播的主流設(shè)備。由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)使用環(huán)境要求較高，所以做好設(shè)備的維護(hù)檢修工作就顯得尤為重要。調(diào)制功放是全固態(tài)PDM中波廣播發(fā)送系統(tǒng)的重要組成部分，做好調(diào)制功放單元檢修維護(hù)工作，及時(shí)查明故障原因并加以排除，對(duì)于保障廣播工作穩(wěn)定進(jìn)行，提高信號(hào)發(fā)送質(zhì)量，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命有著顯著的積極作用。文章圍繞全固態(tài)PDM中波廣播發(fā)送系統(tǒng)調(diào)制功放單元檢修維護(hù)有關(guān)問題進(jìn)行探討，簡(jiǎn)要介紹了調(diào)制功放單元的結(jié)構(gòu)組成、功能作用以及常見故障原因，詳細(xì)闡述了調(diào)制功放單元故障檢測(cè)和排除技術(shù)與方法。

關(guān)鍵詞：全固態(tài)；中波廣播；PDM；維護(hù)；基本原理；故障檢修

引言

時(shí)代在前進(jìn)，廣播事業(yè)也在不斷發(fā)展，中波廣播技術(shù)經(jīng)過多年研究與改進(jìn)，目前已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)較高的層次水平。全固態(tài)中波廣播發(fā)送機(jī)以其優(yōu)異的信號(hào)發(fā)送質(zhì)量和較高水平的經(jīng)濟(jì)性成為各地中波廣播單位開展工作的首選設(shè)備。深入了解、掌握的全固態(tài)中波廣播發(fā)送系統(tǒng)的基本工作原理和日常維護(hù)、檢修技術(shù)，對(duì)于保證中波廣播工作正常穩(wěn)定，提高廣播質(zhì)量有著十分重要的意義。

1 調(diào)制功放單元結(jié)構(gòu)與功能分析

該單元主要包括兩個(gè)部分，分別負(fù)責(zé)信號(hào)調(diào)制和功放兩個(gè)功能。下面以TS-03C系列發(fā)射機(jī)為例，對(duì)調(diào)制功放單元的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行詳細(xì)闡述與分析。TS-03C系列發(fā)射機(jī)采用插拔箱設(shè)計(jì)，調(diào)制和功放兩個(gè)功能結(jié)構(gòu)整合在同一個(gè)插拔箱內(nèi)，從而更加便于操作。具體情況如下。

1.1 調(diào)制單元結(jié)構(gòu)與功能分析

現(xiàn)階段，作為全固態(tài)PDM中波廣播發(fā)送機(jī)的末級(jí)結(jié)構(gòu)，調(diào)制機(jī)構(gòu)使用脈沖寬度調(diào)制法，工作電源為-140伏，采用分級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，整體共分為三級(jí)，每一級(jí)組成和機(jī)制都有不同。其中，第一級(jí)是V4組成的共基組態(tài)，輸出信號(hào)與輸入同相，第二級(jí)則是互補(bǔ)推挽射極跟隨器，包括V5和V6，還是發(fā)揮同相放大的作用，第三級(jí)則是由V7場(chǎng)效應(yīng)管共源組態(tài)，功能變?yōu)榉聪喾糯蟆?/p>

1.2 功放單元結(jié)構(gòu)與功能分析

調(diào)制功放單元的第二個(gè)結(jié)構(gòu)組成部分，就是功放結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)通常采用橋式丁類放大電路設(shè)計(jì)，用晶體管控制電路開通或切斷電路通路。兩支IRFP250場(chǎng)效應(yīng)管以并聯(lián)的方式進(jìn)行連接構(gòu)成橋臂。經(jīng)由高頻信號(hào)激勵(lì)產(chǎn)生的正負(fù)波作用于V11、V12功放管，使其相V15、V16，V19、V20和V23、V24依次導(dǎo)通和截止，也就是說，Sl、S2、S3、S4四只開關(guān)，兩兩組合，S1和S3一組，S2和S4一組，每組狀態(tài)相反。當(dāng)S1和S3處于開通狀態(tài)時(shí)，S2和S4則處于閉合狀態(tài)，當(dāng)S1和S3處于閉合狀態(tài)時(shí)，S2和S4則處于開通狀態(tài)。此外，功放單元設(shè)計(jì)上還設(shè)有保護(hù)電路三組，起到將VD13和V3接地的作用，對(duì)V4、V5、V6、V7予以保護(hù)。

2 發(fā)射機(jī)調(diào)制功放單元故障檢測(cè)技術(shù)分析

全固態(tài)PDM中波廣播發(fā)送系統(tǒng)是一套結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)作環(huán)境要求高的中波發(fā)射設(shè)備。作為其關(guān)鍵部分的調(diào)制功放單元，其工作狀況對(duì)于設(shè)備整體的工作質(zhì)量和效率有著至關(guān)重要的影響。必須高度重視調(diào)制功放單元的運(yùn)行狀況，做好日常維護(hù)、檢修，及時(shí)排除設(shè)備故障，保證設(shè)備正常工作。大量實(shí)踐數(shù)據(jù)顯示，IRFP250損壞是全固態(tài)PDM中波廣播發(fā)送系統(tǒng)調(diào)制功放單元中發(fā)生頻率最高故障情況，在進(jìn)行相應(yīng)的維修工作中，要嚴(yán)格規(guī)范操作，精細(xì)操作，特別是要高度關(guān)注管腳焊錫、散熱片及變壓器腳方向等幾個(gè)要素。下面就分別對(duì)調(diào)制單元和功放單元的故障檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行分析和闡述。

2.1 調(diào)制單元故障檢測(cè)技術(shù)分析

IRFP250管是調(diào)制功放單元中的重要組成元件。其中，調(diào)制單元中的V7也是由IRFP250管構(gòu)成的。一旦V7損壞，功放電源電壓轉(zhuǎn)為-140V，使得功放輸出功率大幅提高。如果在發(fā)射機(jī)滿負(fù)荷狀態(tài)下發(fā)生這種情況，會(huì)直接導(dǎo)致發(fā)射機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，如果在發(fā)射機(jī)處于非滿負(fù)荷狀態(tài)下發(fā)生這種情況，發(fā)射機(jī)的負(fù)荷可能不會(huì)超出上限，而是體現(xiàn)出下面幾種故障現(xiàn)象：

（1）功放盒調(diào)制輸出指示燈顯示異常。未發(fā)生故障的管對(duì)應(yīng)的指示燈亮度正常，發(fā)生故障的V7對(duì)應(yīng)的指示燈亮度變高。

（2）功放電流差異明顯。使用多用表測(cè)定功放電流，結(jié)果顯示出差異巨大的兩檔。其中，較小的電流對(duì)調(diào)制音頻變化敏感，而較大的電流對(duì)調(diào)制音頻變化不敏感。此外，流經(jīng)V5，V6上的電流強(qiáng)度增大，極可能造成擊穿。

2.2 功放單元故障檢測(cè)技術(shù)分析

（1）先檢查控制柵G極上的4.7Ω電阻情況是否正常，再檢查位于該電阻前方并與其串聯(lián)的背對(duì)背串聯(lián)接穩(wěn)壓管是否正常，根據(jù)檢查結(jié)果，對(duì)故障原因進(jìn)行分析、判斷：如果發(fā)現(xiàn)4.7Ω電阻擊穿，就存在該場(chǎng)效應(yīng)管損壞的可能性，另外一種可能性就是場(chǎng)效應(yīng)管正常，二穩(wěn)壓管損壞。

（2）使用萬用表對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)行源漏阻抗檢測(cè)。如果情況正常，源極與負(fù)表筆相連接，漏極與正表筆相連接時(shí)檢測(cè)結(jié)果會(huì)顯示低阻；源極與正表筆相連接，漏極與負(fù)表筆相連接時(shí)檢測(cè)結(jié)果會(huì)顯示高阻，如果檢測(cè)結(jié)果與上述情況不符，則說明故障位置為場(chǎng)效應(yīng)管。使用量程10千歐姆的萬用表對(duì)施加了+4到+9V直流電壓的柵源極進(jìn)行源漏極阻值檢測(cè)，正常情況下兩個(gè)方向的都應(yīng)顯示短路，否則就說明場(chǎng)效應(yīng)管發(fā)生損壞。

3 調(diào)制功放故障原因分析與排除方法

3.1 調(diào)制功放單元常見故障原因分析

功放管故障是全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)中發(fā)生頻率最高的故障類型。通過實(shí)踐數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，我們發(fā)現(xiàn)，以下幾種原因是功放管發(fā)生故障的主要原因：（1）或大或小超出額定限度的功放級(jí)機(jī)激勵(lì)信號(hào)。（2）雷擊事故導(dǎo)致功放管損壞。（3）散熱效果差，通常是因?yàn)樵O(shè)備上積累了過多灰塵，有時(shí)冷卻風(fēng)量過小也會(huì)導(dǎo)致這個(gè)結(jié)果。針對(duì)這個(gè)問題，可以使用空氣壓縮機(jī)進(jìn)行處理，在檢修時(shí)使用吹塵槍進(jìn)行除塵作業(yè)。另外，在進(jìn)行設(shè)備維修更換功放管時(shí)，如果沒有采取正確的防靜電措施，或者弄錯(cuò)了激勵(lì)相位，導(dǎo)致功放一側(cè)同時(shí)導(dǎo)通，發(fā)生短路，也會(huì)造成功放管故障。

3.2 故障排除方法

導(dǎo)致調(diào)制功放輸出為零的原因有外來封鎖、過熱保護(hù)、不平衡輸入保護(hù)以及調(diào)制器自身故障和電源供給等多種情況。在檢查時(shí)要逐一排除，最終確定故障所在。第一步檢查功放盒電源指示燈，如果顯示正常，說明故障不在主電源。如果設(shè)備能夠正常廣播，說明也不是外來封鎖的原因。再經(jīng)過對(duì)過熱保護(hù)電路的檢查，確定故障應(yīng)該是功放管或調(diào)制管損壞所致。先使用萬用表逐一檢測(cè)功放級(jí)IRFP250場(chǎng)效應(yīng)管間電阻，如果沒問題再檢查附屬元件，確認(rèn)沒問題后再對(duì)V7進(jìn)行檢測(cè)，如果也沒問題則判斷故障位于調(diào)制器的一、二級(jí)。具體來說，就應(yīng)該是這兩級(jí)中的三個(gè)三極管有故障，使用萬用表對(duì)這三個(gè)三極管分別檢測(cè)，最終確定故障位置。更換三極管后故障消除，說明判斷正確。

4 結(jié)束語(yǔ)

調(diào)制功放單元是中波廣播發(fā)送系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分。做好調(diào)制功放單元的維護(hù)、檢修工作，熟練使用故障辨析技術(shù)，及時(shí)、精準(zhǔn)查明故障位置，迅速予以排除，是發(fā)射機(jī)技術(shù)人員工作的努力方向。只有這樣，才能妥善處理突發(fā)狀況，縮短故障時(shí)間，減小故障對(duì)正常廣播的負(fù)面影響，保障廣播的正常進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]上海明珠廣播電視科技有限公司.TS-03C 3KW全固態(tài)PDM中波廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)說明書[Z].