DAM全固態(tài)10 kW調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)非面板顯示的電源故障

陳 嬌

（貴州省新聞出版廣電局八九六臺(tái)，貴州 六盤水 553001）

1 故障現(xiàn)象

一般情況下，發(fā)射機(jī)能正常運(yùn)行都是正常開(kāi)關(guān)機(jī)的，面板指示燈全都亮，并沒(méi)有紅燈顯示，發(fā)射機(jī)的監(jiān)測(cè)表盤數(shù)據(jù)也是正常的。但是，某次測(cè)量指標(biāo)時(shí)，將功率升到10 kW后調(diào)節(jié)衰減器到測(cè)試指標(biāo)的范圍，發(fā)射機(jī)面板顯示主電源缺相，自動(dòng)降功率后又自動(dòng)開(kāi)機(jī)，且多次重復(fù)發(fā)生了上述現(xiàn)象。

2 故障分析

在DAM全固態(tài)發(fā)射機(jī)中，電源故障占有相當(dāng)大的比例。多數(shù)情況下，電源故障都能顯示在面板上。然而，一旦有些控制部分出現(xiàn)故障而沒(méi)有在面板上顯示時(shí)，將是一種很棘手的故障，往往會(huì)令技術(shù)人會(huì)無(wú)從下手。由于電源供電部分牽扯較多，供電電壓的種類較多，當(dāng)出現(xiàn)此類故障時(shí)，需要分析整機(jī)電源系統(tǒng)的原理，逐一排查，鎖定故障點(diǎn)，排除故障。

2.1 電源缺相保護(hù)原理

高壓電壓缺相故障是指三相電源缺一相，或者三相電源嚴(yán)重不平衡超過(guò)規(guī)定限額。如圖1所示，通過(guò)對(duì)發(fā)射機(jī)電源圖紙的分析，整流處的+115VDV高壓通過(guò)電阻R14、R15分壓后，再通過(guò)電容C1、C2分壓，C1同時(shí)隔去直流分量，然后經(jīng)過(guò)保險(xiǎn)絲F9送去A32監(jiān)測(cè)顯示板。為了防止輸入的三相電源缺相，或者相與相之間不平衡程度較大，發(fā)射機(jī)會(huì)有“缺相”保護(hù)。為了防止送給LED板的信號(hào)過(guò)大或瞬態(tài)沖擊過(guò)大，在信號(hào)和地之間增設(shè)了一個(gè)雙向穩(wěn)壓管VD9。

圖1 高壓電源取樣電路圖

整流器是一個(gè)可以把交流轉(zhuǎn)化為直流的裝置，主要功能是將交流電變成直流電，再經(jīng)濾波后供給負(fù)載或者供給逆變器，也可以給蓄電池提供充電電壓。此外，可以起到一個(gè)充電器的作用，還可以用于調(diào)幅無(wú)線電信號(hào)的檢波。在調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)中使用時(shí)，檢波前的信號(hào)可能需要先增幅。如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)增幅操作，那么必須使用低電壓降的二極管。在使用整流器解調(diào)前，必須嚴(yán)格計(jì)算后再去搭配電容器和負(fù)載電阻。如果電容太小，則高頻成分傳出過(guò)多；如果太大，則將抑制信號(hào)[1]。

電源故障信號(hào)的四路輸出去路：（1）發(fā)射機(jī)面板上的電源故障指示燈；（2）送至監(jiān)測(cè)顯示板；（3）“數(shù)據(jù)清除”邏輯信號(hào)送至模擬輸入板；（4）“電源故障”邏輯信號(hào)送至電源控制邏輯和開(kāi)/關(guān)機(jī)控制邏輯。

如果出現(xiàn)上述其中任何一個(gè)電源故障信號(hào)，就會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)清除信號(hào)，然后將清除鎖存在模擬輸入板上的功率控制數(shù)據(jù)，發(fā)射機(jī)的輸出功率降將會(huì)降至“0”，同時(shí)開(kāi)/關(guān)機(jī)控制邏輯中的高壓電源關(guān)閉，從而起到電源缺相的保護(hù)。

2.2 主電源啟動(dòng)電路

為防止高壓一次加電對(duì)負(fù)載的沖擊，形成高壓時(shí)需要分兩次上檔。第一檔的電路由K1、R31、R32、R33和K2組成。K1工作時(shí)，三相電源接通，再經(jīng)R31、R32、R33三個(gè)電阻降壓。分壓后，電壓經(jīng)過(guò)主整變壓器的初級(jí)約1.1 s后，K2開(kāi)始工作，K1斷開(kāi)，繼電器K2直接將三相電源加在主整變壓器的初級(jí)。另外的一檔瀉放電路則主要由K1、K2的副接點(diǎn)V16、R16、R8和R9組成。在發(fā)射機(jī)關(guān)機(jī)的瞬間電容能量就是通過(guò)瀉放電路泄放掉的[2]。在發(fā)射機(jī)正常工作時(shí)，一般K1、K2的副接點(diǎn)斷開(kāi)，V16控制柵極無(wú)電壓，V16截止。在關(guān)機(jī)瞬間，K2的副接點(diǎn)接通，由R8、R9組成的分壓電路得到一個(gè)正電壓加給V16控制柵極。V16導(dǎo)通后，+230VDC電壓對(duì)地短路，即可基本放掉電容中的剩余電壓。發(fā)射機(jī)提供六種低壓直流電壓（±8VDC、±22VDC、+30VDC、+60VDC）和一個(gè)24 V交流電壓。在合低壓開(kāi)關(guān)后，T2的初級(jí)上就有220 V交流電壓，次級(jí)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的電壓后，再通過(guò)各自的整流濾波電路向其他電路供電。如圖2所示，即主電源啟動(dòng)電路示意圖。

圖2 主電源啟動(dòng)電路方框圖

這六種低壓直流電源的來(lái)源和作用分別是：各板的±5VDC穩(wěn)壓電路來(lái)供電±8VDC低壓直流電壓；各板的±15VDC穩(wěn)壓電路來(lái)供電±22VDC的低壓直流電壓；聯(lián)鎖控制電壓、預(yù)推動(dòng)和“二進(jìn)制”功放模塊的工作電壓就來(lái)自+30VDC低壓直流電壓；+60VDC為推動(dòng)級(jí)的工作電壓。K1、K2、K3、K4線圈的工作電壓正是24 V交流電壓提供的。分別用電流表測(cè)量這些電壓值并做好記錄，可方便后期處理數(shù)據(jù)和分析故障原因。

2.3 開(kāi)/關(guān)機(jī)控制邏輯原理

全固態(tài)發(fā)射機(jī)的開(kāi)/關(guān)機(jī)邏輯控制就是控制兩個(gè)高壓繼電器K1和K2的邏輯。要想了解發(fā)射機(jī)的開(kāi)與關(guān)，需要分析其控制邏輯的原理。發(fā)射機(jī)的開(kāi)機(jī)其實(shí)就是通過(guò)K1和K2的閉合實(shí)現(xiàn)的，如圖3所示。當(dāng)發(fā)射機(jī)收到開(kāi)機(jī)命令時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)1.6 s的開(kāi)機(jī)脈沖，送到直流穩(wěn)壓板（A30）上K1的驅(qū)動(dòng)電路，使K1吸合。吸合1.6 s后，這個(gè)繼電器會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)。在K1吸合1.1 s時(shí)，就能夠輸出邏輯高信號(hào)，促使K2驅(qū)動(dòng)使K2吸合。K2輔助接點(diǎn)接通+22 V信號(hào)后，將產(chǎn)生一個(gè)自鎖電路。這個(gè)電路是經(jīng)防抖電路和邏輯轉(zhuǎn)換電路而來(lái)的，可以保證K1斷開(kāi)后，K2能一直保持吸合，從而完成正常的開(kāi)關(guān)機(jī)命令[2]。

圖3 K1、K2啟動(dòng)程序圖

2.4 高壓電源缺相檢測(cè)

本次故障中，將發(fā)射機(jī)調(diào)試在測(cè)試指標(biāo)狀態(tài)時(shí)，發(fā)射機(jī)的面板顯示了缺相的紅燈。發(fā)射機(jī)電源部分的三相電源整流后仍然含有一些紋波，且主要紋波是確定的[2]。故障紋波可以經(jīng)過(guò)以后的放大器和峰值檢測(cè)器，形成被檢信號(hào)輸入到比較電路。比較電路的另一個(gè)輸入信號(hào)是根據(jù)三相不平衡容限確定的參考電平。當(dāng)高壓電源故障使三相不平衡越限時(shí)，比較電路輸出高電平檢測(cè)狀態(tài)。圖4為高壓電源缺相檢測(cè)圖。故障時(shí)，對(duì)于50 Hz市電的主要紋波是100 Hz。

圖4 高壓電源缺相檢測(cè)圖

同時(shí)，測(cè)直流穩(wěn)壓器板（A30）N2的1腳電壓：測(cè)量電壓為+15VDC電壓，屬于正常電壓；按功率等級(jí)中的一個(gè)按鈕（高、中、低），N2的1腳電壓下降至接近0 V；若K1動(dòng)作、K2不動(dòng)作，測(cè)N4的1腳電壓應(yīng)為+15VDC電壓；在K1動(dòng)作后，也應(yīng)快速降至接近0 V。

在開(kāi)機(jī)狀態(tài)下，測(cè)K1、K2線圈兩端電壓。當(dāng)K1動(dòng)作后，K1的副接點(diǎn)接通，+22VDC電壓送到控制板的開(kāi)關(guān)邏輯電路，即K1已合，約1 s鐘后，K2應(yīng)吸合。開(kāi)機(jī)時(shí)聽(tīng)到接觸器的響聲，說(shuō)明K1正在工作。若K1工作、K2不工作，將聽(tīng)到兩下響聲，即K1吸合、斷開(kāi)的聲音。

2.5 經(jīng)過(guò)分析和檢查判斷處理故障點(diǎn)

K1經(jīng)過(guò)1.6 s停止工作而K2一直保持吸合，長(zhǎng)期處于工作狀態(tài)，易損壞。來(lái)自發(fā)射機(jī)的開(kāi)/關(guān)機(jī)控制邏輯的“釋放禁止”信號(hào)，只有在K2閉合后，才允許功率控制邏輯升降計(jì)數(shù)，完成正常的開(kāi)關(guān)機(jī)。經(jīng)檢查，繼電器K2已損壞，吸合有時(shí)不到位，從而造成缺相關(guān)機(jī)。

3 故障處理措施和修復(fù)后的狀態(tài)和處理結(jié)果

更換K2繼電器后，多次啟動(dòng)發(fā)射機(jī)慢慢將發(fā)射機(jī)的功率從1 kW提升到10 kW，觀察發(fā)射機(jī)的狀態(tài)均正常。然后，將發(fā)射機(jī)調(diào)試到測(cè)量指標(biāo)的狀態(tài)，沒(méi)有電源缺相現(xiàn)象，故障解除，發(fā)射機(jī)恢復(fù)正常。

[1] Muhammd H R.Microelectronic Circuit，Analysis and Design[M].北京：科學(xué)出版社（英文影印版），2002.

[2] 陳曉衛(wèi).全固態(tài)中波中波發(fā)射機(jī)使用與維護(hù)[M].北京：中國(guó)廣播電視出版社，2002：47-64.