GME1014E型吉兆電視發(fā)射機功放模塊故障檢修實例

羅昭勇 李魯明

（廣西廣播電視技術中心南寧分中心）

一、引言

我臺采用GME1014E型VHF-10KW大功率合放式全固態(tài)電視發(fā)射機作為主用機型。該電視發(fā)射機為單通道，圖像伴音合放式。整機由六部分組成：激勵器、功率放大器、無源部件（包括分配器、合成器、帶通濾波器等）、供電控制顯示部分、風冷系統(tǒng)和計算機監(jiān)控系統(tǒng)。核心部件功率放大器是由16個800W功放模塊合成與分配器功率合成，功放各單元均設有功率自控、溫控、駐波比過載等保護功能。本文結合功放日常使用維護情況對其原理及故障維修進行分析和總結，以便能更好保障安全播出工作。

二、功放模塊的原理

800W功放模塊原理圖如圖1所示。

圖1 800W功放模塊原理圖

發(fā)射機單個800W功率放大器的末級由4只VD MOS場效應管BLF278組成。每個BLF278場效應管和與之相聯的輸入輸出匹配電路構成一個BLF278單管放大器。兩個BLF278單管放大器和90°正交電橋構成一組平衡放大器。兩組同樣的平衡放大器再用同相的二合成器進行功率合成，其輸出功率大于800W。BLF278場效應管放大器的輸入和輸出匹配網絡中均設有同軸電纜結構的平衡不平衡轉換器。因為BLF278為推挽型對管，要求平衡輸入平衡輸出，而通常功率傳輸都采用不平衡的電纜或微帶，所以需要轉換。場效應管為電壓控制器件，其柵極偏置電壓由+48V電壓經分壓、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓提供。場效應管采用電壓偏置方式，其柵極偏置電壓由漏極電壓經分壓、穩(wěn)壓處理形成。即BLF278的+48VDC漏極電壓經電阻分壓后，再經穩(wěn)壓管穩(wěn)壓和電位器RW1、RW2的調整，即可達到靜態(tài)柵偏壓值。

功放模塊保護電路工作原理如圖2所示。

發(fā)射機中每一個800W功放具有過熱、過激勵、過載等保護功能。同時在面板上用發(fā)光二極管顯示相應的故障狀態(tài)。當功放出現過載，過激勵或過熱時，輸出功率會降低一半。實現保護功能，以免發(fā)射機內的故障進一步擴大化。如果已無過激勵，過載和過熱等現象，功放保護自動解除。但是在排除導致過熱的原因后，須按RESET鍵，以解除因過熱引起的慢調整。過熱保護電路正常工作時IC5A的輸出為低電位，T2截止；當散熱器67F070內的常開接點閉合。IC5A的輸出為高電位，T2飽和管壓降為0.5V，使被控管MRF151柵極關斷，無推動功率輸出，800W功放模塊被保護。過激勵保護電路由IC7A和IC7B組成。正常工作時TP111電壓小于0.3V，IC7B的輸出為低電位，T2截止；當激勵器功放輸出超過正常值1dB時，IC7B輸出為高電平，使T2處于飽和狀態(tài)，將推動級MRF151柵級關斷，無推動功率輸出。過載保護由IC8A和IC8B組成。過載電壓來自功放單元二合成器輸出端反射電壓檢波電路，正常工作時TP121點電壓＜0.3V，IC8B的輸出為低電位，T2截止；當反射信號不正常時，反射波電壓增大，一般調試時，將駐波比設置為S=1.5，反射波電壓超過此設定值時IC8B輸出為高電位，使T2點處于飽和狀態(tài)，將推動級MRF151柵級關斷，無推動功率輸出。保護點可自行設定，TP9點的電壓即為可調整的設定電壓。

圖2 功放模塊保護電路工作原理圖

三、功放模塊故障實例

故障現象一：發(fā)射機9號功放面板出現功放過熱（OVERHEAT）指示燈亮，主控單元LCD顯示：PAX OVERHEAT。

故障分析：過熱保護電路原理圖如圖3所示。

溫度繼電器67F070動作溫度為68℃ ±2 ℃，其內部有一組常開接點。正常工作時R43對地電壓為8V，IC5A的輸出端為低電位，T2截止；當散熱器上的溫度高于70℃時，67F070內的常開接點閉合。IC5A的輸出為高電位，T2飽和管壓降為0.5V，使被控管MRF151柵級關斷，無推動功率輸出，800W功放模塊被保護。出現功放過熱現象，需重點檢查過熱保護電路。

故障檢修：初步檢查周圍環(huán)境溫度基本符合發(fā)射機的最高允許工作溫度。檢查風機，運行良好，進風口正常，無堵塞情況。檢查同相二合成器也正常，說明功放管能正常進行功率合成。最后當檢查到熱繼電器67F070時，在保護溫度之下仍然閉合（正常溫度時該繼電器應該是斷開的），由此可以判斷該過熱保護繼電器損壞，而且發(fā)現散熱器表面灰塵過多，造成散熱不暢。更換過熱保護繼電器毛刷清理干凈模塊散熱片后開機恢復正常。由于設計結構原因，為避免同類故障發(fā)生，需要定期清理灰塵。

圖3 過熱保護電路原理圖

圖4 功放管電流取樣電路

故障現象二：吉兆發(fā)射機客戶端軟件顯示第13號功放I3數值為O。

故障分析：圖4中電流取樣電路由 LM358 電路組成。當電流流過采樣電阻 R13、14、15、16 到達功放管，即將采樣電阻電流轉化為相應的電壓，然后經過運算放大器放大，電阻上的壓降被取樣加到模擬量開關（16選1開關集成塊 CD4067BE）再送到AD轉換芯片后輸入單片機，最后送到發(fā)射機整機終端系統(tǒng)顯示出來，使值班工作人員對發(fā)射機工作參數一目了然。

故障檢修：觀察到顯示數值變化，初步分析故障因采樣電路或者MOS管開路引起，通過測量MOS管正常，故障原因判斷是取樣電路部分，I3正常顯示為6A ,采樣電阻R13 R14 R15 R16每個為0.O5歐，兩端電壓正常應為7mV,接上電源，測量采樣電阻兩端電壓為0 V，而且目測采樣電阻發(fā)黃，用電阻檔測量采樣電阻開路，判斷采樣電阻損壞，統(tǒng)一更換4個采樣電阻后，顯示正常，MOS管正常工作。

四、結束語

全固態(tài)電視發(fā)射機雖然維護方便，工作可靠穩(wěn)定，使用壽命長等特點，但由于受到環(huán)境，溫度，年限等諸多因素影響，會無法避免地出現一些問題，其中功放模塊的故障最為常見。一般都是過熱，過載，過激勵這三類，實際使用中，要注意機器運行情況，功率小盒各個指示燈出現的指示。在根據實際情況查對相應的電路。平時維護和保養(yǎng)時要做好記錄功放模塊參數在不同環(huán)境下的狀態(tài)。特別是要備份好充足易壞的元器件。設備出現故障時才能快速準確地處理問題，這樣才能切實有效地保障安全播出工作的運行。