發(fā)射機(jī)中的電子管故障歸納

國家廣播電視總局五九四臺 何艷艷

大型電子管被廣泛應(yīng)用在廣播電視、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、工業(yè)等領(lǐng)域，其是大功率中短波發(fā)射機(jī)的重要部件。由于其生產(chǎn)制造工藝復(fù)雜，成本較高，所以不管是進(jìn)口還是國產(chǎn)的大型電子管，價(jià)格都非常高，在中短波大功率發(fā)射機(jī)的維修費(fèi)用中占比很高。正確高效地維護(hù)電子管，熟練掌握分析處理電子管故障的技能，可有效節(jié)約發(fā)射電臺的運(yùn)行成本，同時(shí)減少因?yàn)殡娮庸芄收弦鸬耐Ａ硬ィ瑢ΡＵ喜ヒ舭踩兄匾饬x。

以下結(jié)合我們工作中的實(shí)例，對電子管不同故障成因做出歸納和分析。

1 電子管老化

電子管老化后，有時(shí)可能外表看不出來，但陰極發(fā)射能力明顯不足，輸出功率減少，陽極耗散功率增大。

對電子管老化的測量方法如下：（1）測量陰極電阻上的電壓。如果其值比線路圖上標(biāo)注的陰極電壓少很多，即可認(rèn)定該電子管老化。（2）給電子管加上額定的燈絲電壓。用萬用表RX10K檔，測量柵極-陰極電路，黑表筆接第一柵極，紅表筆接陰極。表針指針擺動的大小，可以說明電子管的發(fā)射能力的強(qiáng)弱，此方法用新管做對比即可鑒別老化的管子。（3）接有陽極負(fù)載電阻的管子，測量其陽極電壓，對照線路圖標(biāo)準(zhǔn)的電壓，所測得的電壓越高，電子管老化越嚴(yán)重，電子管老化的主要原因是陰極到了使用年限、燈絲電壓偏高、管子真空度不夠等原因。在日常工作中，因?yàn)槲覀冏⒁鈱﹄娮庸艿木S護(hù)和檢修，所以幾乎不會因此發(fā)生故障。如果發(fā)生可以降低發(fā)射機(jī)功率來短時(shí)間的維持播出，在停機(jī)間隙更換電子管。

2 電子管斷絲

電子管斷絲就是燈絲開路，表現(xiàn)為燈絲電流為零。加高壓時(shí)，電子管各極電流無指示，測量燈絲電阻無窮大。

故障現(xiàn)象：發(fā)射機(jī)高前極燈絲電流為零或很小，測燈絲兩端電壓正常，控制I（1A2）燈絲正常，燈不亮。

故障分析：（1）垂直向下壓電子管，看有無松動，觀察此時(shí)有無電流。如有，這是由于電子管的底座和燈絲環(huán)接觸不好所引起的。如果沒有，則為電子管斷絲。（2）電子管斷絲后，電子管沒有亮度，測量有電壓存在，用卡流表卡的時(shí)候沒有電流，因此判斷電子管斷絲。

故障處理：TH537管燈絲斷絲很少出現(xiàn)，但是內(nèi)燈絲環(huán)容易出現(xiàn)接觸不好或燒壞，應(yīng)首先檢查內(nèi)燈絲環(huán)。確定為燈絲斷絲時(shí)，處理方法為更換電子管。

3 電子管碰極

碰極就是電子管某兩個(gè)電極在管子內(nèi)部短路，基本表現(xiàn)為合上機(jī)保電源開關(guān)后，柵流表反打，主要是柵極和陰極相碰，柵極和簾柵極相碰、簾柵和屏極相碰。因?yàn)殡娮庸芙Y(jié)構(gòu)原因，最常見的是柵陰碰極。

3.1 故障一

故障現(xiàn)象：燈絲升到正常值后，合機(jī)保電源開關(guān)，合偏壓后，出現(xiàn)發(fā)射機(jī)高前極Eg1表值降低，Ig1表值顯示反打。

故障分析：（1）TBH522型發(fā)射機(jī)前極電子管接成陰地線路，工作在甲乙類欠壓狀態(tài)，沒有柵流，簾柵流很小，幾乎沒有。柵極激勵信號來自寬頻放大器，工作時(shí)，高前級電子管的柵極加直流負(fù)偏壓，高頻信號加在電子管的柵極，當(dāng)高頻信號的正半周通過時(shí)，電子管導(dǎo)通形成了柵極電流，如圖1實(shí)線Ig1所示。當(dāng)高頻信號的負(fù)半周通過時(shí)，電子管截止，無柵流。（2）對于高頻信號來說，電子管的柵陰之間碰級短路后，電子管失去控制柵流的作用，電流通過燈絲的地經(jīng)過阻流、電阻、柵流表到柵偏壓的負(fù)極形成回路，此時(shí)電流方向與正常時(shí)電流方向相反，造成柵流表反向沖擊，指示表反打。如圖1虛線Ig1所示。

圖1 FU-101C碰極

故障處理：拉開機(jī)保電源開關(guān)，甩掉加到柵極上的引線，合上發(fā)射機(jī)的機(jī)保電源開關(guān)之后，觀察Ig1表值的指示，沒有出現(xiàn)反向沖擊就可以確定電子管或者電子管的底座存在碰極現(xiàn)象。工作人員手動關(guān)掉發(fā)射機(jī)高壓、偏壓、風(fēng)機(jī)和水泵電源，組織人員拆下電子管，用鉗形電流表或者搖表測量電子管和電子管座，發(fā)現(xiàn)電子管柵極和陰極碰極，需要換新的電子管。如圖1所示。

3.2 故障二

故障現(xiàn)象：合上機(jī)保電源開關(guān)后，柵流表反打，加6kV高前陽流打到頭，過荷，高前簾柵表有指示。

故障分析：（1）發(fā)射機(jī)電子管前極為共陰放大器，高頻信號從柵極輸入，陽極輸出，工作在甲乙類狀態(tài)，電子管的柵極激勵信號從寬頻放大器輸入。正常情況下，柵極加直流負(fù)偏壓-160V，簾柵壓為500V；（2）當(dāng)柵極與簾柵極碰極就是G1G2短接，四極管相當(dāng)于三極管。電子管處于正偏壓。柵極正壓變大，從而引起陽流過大造成過流。（3）加簾柵壓后，柵極簾柵極短接，固定偏壓和簾柵壓串聯(lián)，形成了回路，使柵流表反打。

故障處理：首先斷開簾柵，區(qū)分是電子管碰極，處理方法是更換電子管。

3.3 故障三

故障現(xiàn)象：（1）燈絲升到正常值后，合機(jī)保電源開關(guān)，電子管高末柵極電流反打，加高壓調(diào)諧會出現(xiàn)過荷。TBH522發(fā)射機(jī)正常工作時(shí)，高末極工作在丙類弱過壓狀態(tài)，柵極加有直流負(fù)偏壓，當(dāng)柵極上的電壓為正半周且超過負(fù)偏壓時(shí)，陰極電平低于柵極電壓，于是吸收陰極發(fā)射的電子，形成柵極電流。（2）當(dāng)柵極和陰極相碰極時(shí)，柵極和陰極處于同一電位，因此形成很大的電流，出現(xiàn)過荷保護(hù)。合上發(fā)射機(jī)的機(jī)保電源開關(guān)，就會通過柵陰之間的碰極處形成一個(gè)直流信號通路，如圖2中I’g1所示,電流方向與原本正常方向相反，通過柵流表時(shí)就會反向沖擊，表現(xiàn)為反打。柵極通地時(shí)同樣如此。

圖2 TH-537碰極

故障處理：（1）電子管碰撞極，更換電子管；（2）管座短路處理管座；（3）柵極回路有通地點(diǎn)，找出通地點(diǎn)斷開。

3.4 故障四

故障現(xiàn)象：發(fā)射機(jī)調(diào)諧時(shí)，電子管末極簾柵流過荷，柵流指示表值反打。

故障分析：（1）正常播音時(shí)高末各極電流指示正常，當(dāng)信號正半周時(shí)，電子管導(dǎo)通，并產(chǎn)生柵流、簾柵流。（2）當(dāng)柵極與簾柵相碰，相當(dāng)于G1G2短接了，高頻信號通過簾柵薄膜電容到地。加低壓后，外加固定偏壓的電流經(jīng)由偏壓電源正極，到+800V電源,簾柵回路再到偏壓電源負(fù)極，此電流使柵流表反打，簾柵流起一點(diǎn)。（3）剛調(diào)到末極時(shí)，就是加簾柵壓后，管子碰極G1G2短接，固定偏壓與簾柵壓串聯(lián)，在柵極簾柵極形成回路，使柵流表反打。這時(shí)碰極管工作在正偏壓，造成過荷保護(hù)作用，掉高壓。柵極電壓變正，從而引起簾柵流過大，造成過荷。

故障處理：更換電子管。

4 電子管漏氣

電子管漏氣就是管子外部的大氣通過我們?nèi)庋劭床灰姷男】走M(jìn)入，內(nèi)部真空度就會下降。在電子管內(nèi)部就會出現(xiàn)打火等故障，嚴(yán)重時(shí)掉高壓。我們打開發(fā)射機(jī)可以從陶瓷部分看見內(nèi)部有火光。鑒別電子管是否漏氣的主要方法是冷打壓。在播音中出現(xiàn)漏氣引起的故障，如頻繁過荷、閃絡(luò)等，我們可以適當(dāng)降低功率，繼續(xù)維持播音，在播音間隙更換電子管。

故障現(xiàn)象：TBH522發(fā)射機(jī)在播音過程中高壓掉落，面板上有低鎖和零鎖故障顯示，重調(diào)到前極細(xì)調(diào)，又零鎖。

故障分析：電子管漏氣一方面是電子管電極和管殼等在過熱的情況下，從內(nèi)部釋放或表面分解氣體，另一方面是空氣通過管殼的縫進(jìn)入電子管內(nèi)。當(dāng)產(chǎn)生漏氣后，電子管內(nèi)真空度降低，大量氣體存在高壓下氣體電離。氣體電離后，相當(dāng)于管內(nèi)電阻極小，陽極電壓就加至各電極，柵極失去控制能力，機(jī)器出現(xiàn)過荷保護(hù)。

故障處理：可先吊電子管陽極和簾柵極，空載加切換至前極，看是否掉高壓。確認(rèn)后換管。

綜上，電子管發(fā)生故障主要有四方面原因，即電子管的老化、斷絲、碰極和漏氣。本文對各種故障情況的現(xiàn)象和成因進(jìn)行了陳述，以便在發(fā)現(xiàn)和查找電子管故障的過程中，理清思路，找到合適的解決問題的措施。