50KW數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)故障處理電路

劉開宏 湖北廣播電視臺廣播發(fā)射臺

全固態(tài)數(shù)字調(diào)幅中波發(fā)射機(jī)的控制系統(tǒng)比較先進(jìn)，控制系統(tǒng)的故障處理電路有其獨(dú)有的特點(diǎn)，它對發(fā)射機(jī)的各部分的保護(hù)能力有較高的要求。故障處理邏輯對發(fā)射機(jī)各個(gè)關(guān)鍵部位進(jìn)行檢測和指示，所有故障按級分類，對不同的故障進(jìn)行相應(yīng)的反饋控制，以保證發(fā)射機(jī)的安全運(yùn)行。現(xiàn)以我臺使用的50KW 全固態(tài)數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機(jī)為例，對其七類故障的檢測和保護(hù)電路作具體的分析。

一、一類故障(TYPE Ⅰ)

它包括以下內(nèi)容：

1)外部聯(lián)鎖故障，2)門聯(lián)鎖故障，3)氣流故障，4)高壓電源故障，5)調(diào)制編碼和射頻激勵(lì)封鎖故障，6)直流穩(wěn)壓+5V、B-電源故障，7)TYPE Ⅱ重復(fù)出現(xiàn)，8)高壓電源過壓故障。

以上所有的Ⅰ類故障，都由各自的檢測電路輸出一正常狀態(tài)脈沖信號去帶鎖存功能的故障顯示電路，一旦出現(xiàn)故障，鎖存器將故障予以鎖存，同時(shí)顯示故障部位。故障檢測狀態(tài)信號產(chǎn)生一關(guān)機(jī)命令送功率控制邏輯電路關(guān)閉發(fā)射機(jī)。

下面分析高壓電源故障的檢測和處理

高壓電源故障主要是指三相電源缺相或相間不平衡，三相電源經(jīng)整流濾波后，其紋波頻率為電源頻率的12 倍即600HZ，在故障時(shí)紋波中含有2 倍于電源頻率的頻率成分，檢測電路對電源紋波電平進(jìn)行取樣送指示燈板經(jīng)放大后，經(jīng)由U1(A)、U2(B)、U3(C)組成的有源帶通濾波器，對90HZ-130HZ 的交流紋信號選通，再經(jīng)U27(B)放大(當(dāng)電源故障時(shí))，經(jīng)過峰值檢波器變?yōu)橐恢绷麟娖剑撾娖剿偷诫妷罕容^器U43 與基準(zhǔn)電平進(jìn)行比較，當(dāng)100HZ 交流成分過大時(shí)，比較器輸出一高電平，該電平送故障處理顯示電路。故障處理包括故障顯示和產(chǎn)生控制兩部分，它是一個(gè)帶鎖存功能的故障顯示電路，一旦故障出現(xiàn)，鎖存器將狀態(tài)予以鎖存，同時(shí)顯示紅燈，檢測狀態(tài)信號產(chǎn)生一關(guān)機(jī)指令送控制邏輯電路關(guān)閉發(fā)射機(jī)。

圖1 電源故障出樣檢測

圖2 A/D 轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤檢測電路

圖3 D/A 轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤檢測電路

二、二類故障(TYPE Ⅱ)

二類故障包括：1)射頻欠推動(dòng)；2)射頻過推動(dòng)；3)電源電流過載。

TYPE Ⅱ故障的處理，是根據(jù)檢測狀態(tài)產(chǎn)生一個(gè)封鎖K2 信號和一個(gè)“關(guān)機(jī)命令”，同時(shí)將故障鎖存。

三、三類故障(TYPE Ⅲ)

TYPE Ⅲ故障就是指電壓駐波比故障，它包括帶通前電壓駐波比(NET VSWE)和帶通后電平駐波比(LOAD VSWR)。

我們知道射頻電壓、電流和負(fù)載呈如下關(guān)系：電壓/電流=負(fù)載阻抗。如果我們調(diào)整時(shí)，負(fù)載為純阻，即負(fù)載為R±0jΩ，我們將射頻電壓和電流的取樣電平調(diào)平衡，即幅度相等，相位相同，這時(shí)變壓器初級線圈沒有電流產(chǎn)生，次級也沒有電壓，并聯(lián)諧振回路使變壓器初級呈現(xiàn)高阻。如果負(fù)載情況發(fā)生變化，無論是電阻還是電抗部分，都會使次級感應(yīng)電壓，如果該電壓超過限定值，就會觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，產(chǎn)生一個(gè)19ms 脈沖，對LOAD VSWR 會產(chǎn)生一個(gè)14ms 的脈沖，導(dǎo)致機(jī)器降功率。TYPE Ⅲ故障處理包括對連續(xù)的VSWR 和不連續(xù)的VSWR 處理。

對于不連續(xù)的輕微的VSWR 只是相應(yīng)瞬時(shí)“關(guān)PA”封鎖RF 驅(qū)動(dòng)信號，并進(jìn)行非鎖存顯示。當(dāng)檢測到連續(xù)出現(xiàn)VSWR 故障時(shí)，產(chǎn)生“降功率”命令，并進(jìn)行鎖存顯示。

VSWR 故障的檢測和控制部分對全機(jī)的保護(hù)至關(guān)重要。特別是對雷電的防護(hù)，所以控制部分還專門設(shè)計(jì)了自測電路及自動(dòng)測試電路以檢查VSWR 的故障檢測和處理電路的工作正常與否。

四、四類故障(TYPE Ⅳ)

TYPE Ⅳ故障指如下內(nèi)容：

1.A/D 轉(zhuǎn)換板±15V 和+5V 電源故障

2.模擬輸入板±15V 電源故障

TYPE Ⅳ故障均為電源電壓故障，所以檢測電咯較為簡單。如圖1所示：

TYPE Ⅳ故障處理就是產(chǎn)生一個(gè)“關(guān)PA 信號”和進(jìn)行狀態(tài)鎖存顯示。

五、五類故障(TYPE Ⅴ)

TYPE Ⅴ故障是指A/D 轉(zhuǎn)換出錯(cuò)，它包括A/D 轉(zhuǎn)換板上的取樣脈沖信號頻率出錯(cuò)和A/D 轉(zhuǎn)換信號和轉(zhuǎn)換結(jié)束信號之間出錯(cuò)。若A/D 轉(zhuǎn)換出錯(cuò)，就可能導(dǎo)致對PA 反控制的錯(cuò)誤，如圖2：

圖2所示A/D 轉(zhuǎn)換取樣脈沖信號頻率通常在410Kz 和820Kz 之間，若取樣信號頻率低于250Hz 就會產(chǎn)生故障信號。TYPE Ⅴ故障處理就是將A/D 轉(zhuǎn)換后鎖存的數(shù)據(jù)清零，同時(shí)進(jìn)行非鎖存顯示。

六、六類故障(TYPE Ⅵ)

六類故障(TYPE Ⅵ)是指包絡(luò)出錯(cuò)，其產(chǎn)生的原因中因某個(gè)PA 板損壞使的功率調(diào)制信號發(fā)生畸變，影響音頻質(zhì)量，檢測電咯主要對包絡(luò)檢測信號和D/A 轉(zhuǎn)換來的信號進(jìn)行比較。當(dāng)有差異時(shí)顯示包絡(luò)出錯(cuò)，檢測電路如圖3：

七、RF 驅(qū)動(dòng)故障

RF 驅(qū)動(dòng)分為三級，即振蕩器，緩沖級和推動(dòng)級。控制系統(tǒng)對RF 驅(qū)動(dòng)的每一級輸出予以檢測，以提供判斷故障的依據(jù)，任何一級輸出信號不夠，都給予顯示，由于前級故障會引起后級故障，所以采用前級封鎖后級的顯示方式。