TSD-50全固態數字中波發射機低壓電源橋式硅整流器故障分析

單婷婷 劉傳奇

TSD-50全固態中波發射機是上海明珠廣播電視科技公司生產的采用數字調制技術的大功率調幅發射機，輸出功率為50 kW。安徽廣播電視臺宿州發射臺2臺發射機已經滿負載運行9年，機器性能優良，穩定可靠，整機故障率低，播出過程中出現最多的故障是發射機電源系統故障。電源系統包括低壓電源、高壓電源、推動電源調整器（A22板）、直流調整器（A30板）以及分布于其他電路板的直流穩壓電源，電源系統方框圖如圖1所示。

1 故障現象

主機運行過程中掉高壓，分別使用低、中、高功率三種開始方式重新開機，只能聽到一次吸和聲，然后發射機就自動關機了，面板無任何異常顯示。

2 故障分析

開機過程中，發射機面板上三個開機鍵（低、中、高）閉合后，經過不同的輸入電路和防抖動電路后產生開機請求指令，使中間繼電器K5吸和，進而使第一檔主繼電器K1閉合（開機過程中聽到的那一次吸和聲即是K1吸和聲），K1閉合將維持1.6 s。K1閉合后會產生“K1已閉合”信號送往控制板（A38板），將在K1閉合1.1 s后送來K2閉合指令，通過中間繼電器K6閉合，從而使第二檔繼電器閉合（正常情況下，應該能聽到K2繼電器吸和聲）。K2閉合后會一直保持直至出現關機指令。發射機主電源啟動電路如圖2所示。

故障現象中，只聽到一聲繼電器吸和聲，則可知繼電器K2沒有吸和，那么問題焦點聚焦于：K2為什么沒有吸和？分析有以下可能。

（1）繼電器K2得到了啟動指令，但由于繼電器K2自身機械故障，導致K2未吸和。

（2）中間繼電器K6故障，導致K2繼電器未得電啟動。

（3）K2啟動驅動電路中，某些元器件故障導致發射機主電源啟動電路中未產生K2啟動的高電平信號。

（4）發射機主電源啟動電路中K2啟動電路某些元器件故障導致繼電器K6未吸和。

（5）K2啟動驅動電路和K2啟動電路中的供電電源+15 V或+5 V故障。

圖1 發射機電源系統方框圖

通過元器件替換、儀器實際測量等方法仔細檢查發現：K2啟動驅動電路中的+5 V供電異常，該+5 V是由+8 V電源經過穩壓后變換而來的，該+5 V電源產生框圖如圖3所示，根據圖3由后往前排查發現低壓整流后的+8 V電源就異常，更換輸出+8 V電源的橋式硅整流器后，發射機恢復正常。至此故障原因查明，為低壓電源橋式硅整流器故障。

圖2 發射機主電源啟動電路

圖3 K2啟動驅動電路+5V電源產生框圖

3 故障總結

（1）+8 V與-8 V是同一個橋式硅整流器VD13整流輸出的，橋式整流內有4只硅二極管接成橋式整流電路，能同時輸出電壓相同、極性相反的兩種電壓，且互不影響，因此才會出現+8V電源異常，而-8 V電源正常的現象。

（2）橋式硅整流器為KBPC5010，采用方形全鋅殼封裝，正常工作溫度在-55 ℃～+150 ℃，最大整流電流達50 A，最高反向峰值電壓到1000 V，性能穩定，整流效率高。但發射機長時間運行仍會出現問題，特別是在重要保障時發射機24小時不間斷運行，橋式整流器穩定性備受考驗。

（3）曾發現電源反復通斷過后，橋式整流器故障，原因為瞬間過電壓和過電流將整流器的二極管擊穿。