周國榮 韋明萬 龐懷釗 曹標
(1.廣西廣播電視技術中心崇左分中心;2.廣西廣播電視無線傳播樞紐臺;3.廣西廣播電視中心南寧分中心)
如圖1所示,PJ3500M-C 是RVR生產的調頻廣播射頻功率放大器,其放大模塊中使用 MOS 管作為有源器件,是全固態的現代化設計,分為兩個模塊——控制和電源模塊(稱為 PS)射頻模塊(稱為 RF)。模塊化不僅使其易于處理和組裝,而且可以對兩個模塊分開進行維護。功率因數校正位于電源模塊上,定向耦合器位于射頻模塊上。

圖1 PJ3500M-C射頻功率放大器
輸入的交流電經過一系列的整流、濾波,經過非線性處理后,輸入電流的波形會轉變為脈沖波形,同時會產生大量無用的諧波,這就使得輸入的交流電的功率因數變的很低。由此帶來三個問題:一是產生的無用諧波分量電流會影響其他連在電網中的設備;二是由于功率因數變低,在輸入功率一定時,就要想辦法增大電流的輸入,這必然使得電路中的斷路器和電源線的數量大大增加;三是三相四線制供電時,中性線中會產生比較大的電流,然而在中性線中并無防止過流的防護裝置,這就使得中性線可能過由于過熱引起著火。因此,開關電源必須加入功率因數校正電路才能應用與設備上。如圖2所示電源模塊由以下板塊組成:

圖2 電源模塊電源部分頂視圖
1.PS-RF 接口板SLINPSP2K01
2.浪涌保護板SLSRGPRPJ2K1
3.功率因數校正PFCPSL1000
4.電源 PSL1000/PJ2K
5.CPU 板 PROTPJ-HCL
6.LED 板 SLLEDPSPJ2K2

圖3 定向耦合器連接結構圖
定向耦合器是把兩根傳輸線放置在足夠近的位置使得一條線上的功率可以耦合到另一條線上的元件。它有兩個輸出端口,它們輸出信號的幅度可以相等也可以不等,3dB耦合器是當前市場上應用比較廣泛的一種耦合器,這種耦合器的兩個輸出信號的特點是信號幅度是相等的。本機使用的耦合器如圖3所示。

圖4 射頻模塊電源部分頂視圖
如圖4所示射頻模塊由以下板塊組成:
1.定向耦合器 SL042MT1101
2.通濾波器板SLLPFPJ2KLST
3.放大模塊SL042RF1001
4.保險板SLFUSRFPJ2K1
5.偏置板SLMTPRTP J2K1 和CPU 板CPUPJ2KMC
6.LED 板 SLLEDRFPJ2K1
1.故障現象
發射機開機時,功率正常,發射機面板的電源報警2號LED指示燈亮紅燈,發射機出現故障保護重啟。
2.故障分析和處理
如圖2所示,發射機供電電源在放大器的中間位置有3個供電電源模塊,對應面板上3個LED 指示燈,表示3個供電模塊的工作狀態,LED指示燈亮表示相關的模塊有故障,初步判斷為發射機2號供電模塊故障。首先檢查保險絲是否正常,經查三個保險都正常。其次打開發射機機蓋檢查機內開關電源,電路板電路及元件有無短路、燒焦現象。通過對外觀檢查無異常后通電檢測開關電源輸入輸出是否正常,經萬用表測量三個開關電源模塊數據均正常。最后,發現三個整流器輸出不一致,由此可以判斷是故障點為功率因數校正單元。

圖5 功率因數校正PCB原理圖
如圖5所示,功率因數校正(PFC)單元是一個整流器,它調整吸收的電流,使其波形盡可能是正弦,以獲得99%的功率因數。PFC輸入電壓范圍可以從90V—250V,輸出端整流后的電壓為350V。
最后通過重新調整限制電流TR4使得2號電源模塊與其它輸出一致,故障告警復位,顯示面板告警恢復正常。
1.故障現象
發射功率檢測大幅度變化,遠程監控系統判斷功率異常后自動到備機。
2.故障分析和處理
應急啟動發射機,遠程監控系統客戶端顯示發射功率跳變,并且發射機本機顯示面板也是跳變,排除遠程監控系統采集器故障可能。由于條件限制,沒有功率檢測設備,因此,通過使用遠場監測查看場強判斷實際功率是否正常,經查發現遠場監測場強一直恒定,判斷發射機實際功率正常,故障點為發射機功率監測單元故障。
如圖6所示,定向耦合器其任務是提對供功率的測量。如圖4所示,它們安裝在機器內部射頻輸入接口附近,分別提供輸出功率和反射功率。
用萬用表測量正向功率定向耦合器PAD1對地短路正常,檢查PAD2到功率監測板JP3-1(即棕色排線)斷路,檢查發現因為排線靠近排風扇進風口,長時間運行導致排線老化,發射機啟動后,接觸不良,數字跳變。重新焊接后恢復正常。
在日常工作中只有認真熟悉發射機原理圖,才能迅速分析并解決問題,做到細致負責的維護,才能保障設備高效穩定運行。

圖6 定向耦合器PCB原理圖