PSM100kW短波發(fā)射機調(diào)諧控制定時器原理與故障分析

羅華中

隨著無線廣播事業(yè)的發(fā)展，發(fā)射機經(jīng)過更新?lián)Q代之后，PSM100kW短波發(fā)射機已然成為無線廣播發(fā)射臺站的主流機型，按系統(tǒng)分類可分為調(diào)諧系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、風水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)。其中調(diào)諧系統(tǒng)在整機中起著至關(guān)重要的角色，發(fā)射機在倒頻調(diào)諧過程中各個真空電容、電感是否處于諧振狀態(tài)取決于調(diào)諧系統(tǒng)是否正常工作。而調(diào)諧控制定時器又是調(diào)諧系統(tǒng)的核心部件，它既能保障調(diào)諧系統(tǒng)按照預調(diào)位置進行倒頻操作，又能實時反饋調(diào)諧狀態(tài)，所以對調(diào)諧控制定時器加以分析顯得十分必要。

1 調(diào)諧控制定時器工作原理

調(diào)諧控制定時器電路主要由兩片555定時器、若干個三極管以及外圍附屬電路組成，根據(jù)信道鍵按鈕信號、允許調(diào)諧按鈕信號以及8路調(diào)諧馬達板上的K1繼電器送來的信號觸發(fā)調(diào)諧控制定時器，從而控制6A2K24與6A2K25繼電器工作，主要可分為倒頻粗條過程與工作細調(diào)過程。電路如圖1所示。

圖1

1.1 倒頻粗調(diào)過程

當按下信道鍵按鈕J1時，常閉接點斷開，使得三極管Q1的基極電位升高，三極管導通，促使穩(wěn)壓管D3處于反向擊穿狀態(tài)，三極管Q2基極獲得高電平，三極管Q2導通。導通的三極管Q2觸發(fā)定時器U1的2腳獲得低電平，低電平信號將使得定時器輸出端2腳獲得高電平，輸出的高電平信號送至三極管Q3的基極使得三極管飽和導通，將使6A2K25繼電器得電，接點動作，為8路調(diào)諧馬達板供電，控制全機8路馬達板按照預定位置開始轉(zhuǎn)動。同時，8路馬達板上的K1繼電器將實時反饋馬達板到位情況，當8路馬達板按照預定調(diào)諧位置轉(zhuǎn)動過程中，K1繼電器產(chǎn)生的地信號觸發(fā)調(diào)諧控制定時器J2與J3。

J2為三個短路棒馬達板控制的地信號，當短路棒馬達板轉(zhuǎn)動過程中，J2開關(guān)吸合。此時地信號送至定時器U1的低電平觸發(fā)端，使得定時器輸出保持為高電平，三極管Q3保持導通狀態(tài)，繼電器6A2K25始終處于得電狀態(tài)直至短路棒馬達板按照預調(diào)位置停止轉(zhuǎn)動。

J3為其他5路馬達板的控制的地信號，當5路馬達板上轉(zhuǎn)動時，J3開關(guān)吸合，將地信號送至定時器U2的低電平觸發(fā)端，使得定時器輸出端為高電平，三極管Q5導通，繼電器6A2K24得電，接點動作，直至馬達板停止轉(zhuǎn)動，無電壓輸出時，開關(guān)J3由閉合轉(zhuǎn)為斷開狀態(tài)。

當?shù)诡l粗調(diào)完成后，開關(guān)J2與J3開關(guān)斷開，使得定時器得不到低電平觸發(fā)信號，U1延時3.3S，U2延時3.3mS后定時器輸出由高電平轉(zhuǎn)為低電平，促使繼電器6A2K24與6A2K25得不到地信號而處于失電狀態(tài)，8路馬達板停止轉(zhuǎn)動，發(fā)射機處于準備加高壓狀態(tài)。

1.2 發(fā)射機細調(diào)過程

當發(fā)射機粗調(diào)結(jié)束，發(fā)射機各個真空電容、電感按照預定位置調(diào)諧完畢，此時進行細調(diào)過程。J4為允許調(diào)諧按鈕，當按下允許調(diào)諧按鈕時，將地信號送至定時器U2的低電平觸發(fā)端，具體工作原理與控制其他5路馬達板開關(guān)J3一致。

2 調(diào)諧控制定時器附屬電路分析

2.1 調(diào)制器封鎖原理

圖2為PSM功率控制板上連鎖五燈控制電路圖，主要是由允許調(diào)諧按鈕、繼電器6A2K24與6A2K25以及柵流傳感器構(gòu)成，由圖可知當發(fā)射機調(diào)諧結(jié)束時，繼電器6A2K24與6A2K25處于常閉狀態(tài)，且高末柵流正常時使得光耦中二極管發(fā)光，三極管導通，一方面使得連鎖五燈亮；一方面觸發(fā)工作指令，發(fā)射機正常工作。值得注意的是圖1當中U2定時器計時時間極短，如此的好處在于當允許調(diào)諧結(jié)束時6S1斷開，此時若是U2計時時間過長，將使得圖2中6A2K24開關(guān)處于斷開狀態(tài)，這樣講造成調(diào)制器封鎖，高末無表值輸出，直觀上看不出調(diào)諧完成效果。

圖2

2.2 允許調(diào)諧指示燈及馬達電源供電電路原理

圖3位允許調(diào)諧指示燈電源圖，當調(diào)諧控制定時器無論觸發(fā)6A2K24或6A2K25哪一路繼電器，24V電源1PS2都將使得允許調(diào)諧指示燈保持常亮狀態(tài)，直至調(diào)諧結(jié)束。

圖3

圖4為馬達驅(qū)動板電源控制圖，由于PSM100kW發(fā)射機短波棒根據(jù)頻段范圍采用定點預置，因此短路棒馬達板電源單獨由繼電器6A2K25控制，當按下信道鍵按鈕時將使得調(diào)諧控制定時器觸發(fā)繼電器6A2K25線包得電，相應接點動作，一方面使得調(diào)諧馬達電源接觸器1K48得電，接點動作，230VAC控制電源經(jīng)斷路器、1PS8馬達電源輸出正負28V電源送至高前調(diào)諧、高末調(diào)諧、高末負載、諧波、平轉(zhuǎn)5路調(diào)諧馬達板；另一方面經(jīng)接觸器1PS8K1接點送至頂、后、前棒馬達板進行倒頻粗調(diào)諧操作。而繼電器6A2K24的接點控制著除短路棒馬達板以外的五路馬達板電源，所以發(fā)射機在按下允許調(diào)諧按鈕進行細調(diào)時，短路棒馬達板在此時是不參與調(diào)諧的。

圖4

3 調(diào)諧控制定時器典型故障分析

根據(jù)調(diào)諧控制定時器電路原理圖分析，調(diào)諧控制定時器自身產(chǎn)生的調(diào)諧系統(tǒng)故障大致可分為三類：1）允許調(diào)諧燈不滅故障；2）允許調(diào)諧燈正常，但調(diào)諧不到位；3）倒頻正常，但按下允許調(diào)諧按鈕，允許調(diào)諧燈不亮。接下來就此三類故障進行對應故障分析。

3.1 允許調(diào)諧燈不滅故障

故障現(xiàn)象：倒頻過程中，允許調(diào)諧燈不滅。

故障分析：造成允許調(diào)諧燈不滅故障在調(diào)諧控制定時器中體現(xiàn)為三極管Q3或Q4保持導通狀態(tài)，使得繼電器6A2K25或6A2K24保持得電。造成此類故障的原因有可能是電解電容C1或C5擊穿導致555定時器高電平觸發(fā)端始終維持在低電平，這樣當松開信道鍵按鈕或允許調(diào)諧按鈕后，輸出保持為高電平，三極管保持倒通，繼電器始終處于得電狀態(tài)，導致允許調(diào)諧燈不滅。

故障處理：可甩開開關(guān)J2和讓J1開關(guān)保持在低電平或甩開開關(guān)J3和允許調(diào)諧按鈕J4來分別觀察允許調(diào)諧指示燈不滅故障對應故障是屬于電容C1擊穿還是電容C5擊穿導致。

3.2 允許調(diào)諧燈正常，但調(diào)諧不到位

故障現(xiàn)象：倒頻時，8路馬達板均無反應，按下允許調(diào)諧按鈕進行細調(diào)時，調(diào)諧正常。

故障分析：倒頻過程失效而按下調(diào)諧按鈕正常，反映至調(diào)諧控制定時器電路為三極管Q3截止，無法為繼電器6A2K25線包提供電源回路，常見為定時器U1損壞造成輸出保持為低電平狀態(tài)。

故障處理：測量定時器U1的輸出端電平在倒頻粗調(diào)過程中電平值，再測量三極管Q2在調(diào)諧過程中是否處于導通狀態(tài)進行排查，對故障的定時器進行更換。

3.3 倒頻正常，但按下允許調(diào)諧按鈕，允許調(diào)諧燈不亮

故障現(xiàn)象：倒頻正常，按下允許調(diào)諧按鈕，指示燈不亮，且伺服位置沒變化。

故障分析：倒頻正常說明6A2K25線包正常得電，對應接點根據(jù)倒頻過程正常吸合或斷開。按下調(diào)諧按鈕出現(xiàn)指示燈不亮說明三極管Q4始終處于截止狀態(tài)，定時器U2輸出保持為低電平，常見為定時器U2損壞、三極管Q4出現(xiàn)斷路現(xiàn)象。

故障處理：按下調(diào)諧按鈕，測量定時器U2輸出端電平和三極管是否導通進行對應更換故障的元器件。

3.4 PSM100kW短波發(fā)射機調(diào)諧控制定時器Q3、Q4管故障

故障現(xiàn)象：按允許調(diào)諧按鈕時，允許調(diào)諧燈不亮，馬達不動作；切換信道鍵按鈕后，允許調(diào)諧燈仍舊不亮，馬達仍不轉(zhuǎn)動。

故障判斷：可能原因：1）1PS2電源輸出回路故障；2）調(diào)諧控制定時器6A2A1故障；3）6A2K24、6A2K25故障。

故障處理：測試1PS2電源，測試正常；按下允許調(diào)諧按鈕，發(fā)現(xiàn)6A2K24不吸合，切換信號鍵按鈕，6A2K25不吸合，測試6A2K24、6A2K25的+24V電壓，測試正常，判斷為6A2A1故障，拆下6A2A1后進行檢查，發(fā)現(xiàn)其三極管Q3、Q4基極和集電極開路。

故障分析：6A2K24、6A2K25的線包一端由1PS2直流+24V提供，另一端由6A2A1調(diào)諧控制定時板的Q3、Q4管導通后形成繼電器供電回路。當Q3、Q4三極管開路后，則調(diào)諧控制定時器無法正常輸出地電位，導致繼電器6A2K24、6A2K25無法正常吸合，使得允許調(diào)諧燈不亮，以及1PS8馬達板電源不得電或它的輸出電壓無法加載到馬達驅(qū)動放大板上，使得驅(qū)動板無輸出，馬達不轉(zhuǎn)動。

4 結(jié)語

通過對6A2A1調(diào)諧控制定時器及附屬電路分析，并且著重針對此類故障主要反映特點進行出發(fā)，目的在于對今后PSM100kW短波發(fā)射機出現(xiàn)此類故障能夠做到快速響應，達到保障安全播音的目的。