10kW中波發射機故障分析與處理

葉翠環

國家廣播電視總局廈門監測臺 福建省 廈門市 361009

引言

中國發展中波廣播網的技術政策是大、中、小功率相結合，中、小功率為主，全固態數字調幅DAM-10KW在中波發射機的數量中占比很大，中波發射臺10kW發射機的維護檢修能力是臺站安全播出的重要保障。

1 工作特點

全固態數字調幅DAM-10KW中波廣播發射機采用數字處理技術、射頻功率合成技術和高穩定鎖相環頻率合成技術。比傳統PSM和PDM中波發射機有效播出功率高，同等條件下發射信號覆蓋半徑大，在發射機高壓電源供電電路上，采用無觸點電子開關控制大電流、大電壓功放電路的開啟關斷，此外，通過合理設計邏輯保護電路，提高了全固態數字調制發射機的可靠性、穩定性和安全性，進而降低發射機的維護成本，提高了經濟效率。

2 故障實例

2.1 故障現象

臺站使用的DAM-10KW發射機，按發射機開機按鈕和升降按鈕相應的指示燈亮，控制高壓電源繼電器K1、K2無動作（不吸合）并無法升功率。

2.2 原理分析

根據全固態數字調制DAM-10KW中波廣播發射機工作規律及特點，設備生產廠家發射機出現的故障一共分成了七類故障。

一類故障出現時：故障監測和控制電路產生關機命令，同時，功率放大器電源供電交流接觸器釋放，切斷+230VDC主整電源，顯示屏上相應的故障指示會是紅燈。發射機在故障清除后，應手動開機發射機。第一類故障包括：聯鎖故障（門聯鎖故障、外部聯鎖故障、調制碼和功放電纜聯鎖故障）、冷卻系統故障、電源故障（輸出監測板±5VDC電源故障、直流穩定板+5VDC電源故障、b電源故障、高壓電源故障）和二類故障重復故障。

二類故障射頻信號與功放電源電流異常有關，二類故障發生時，主電源將被切斷約2.4秒。然后，通過再次啟動程序，使發射機自動重啟，如果故障已清除，發射機將恢復故障前的工作狀態并正常工作。二類故障使對應的顯示屏指示燈保持黃色顯示2.4秒，過2.4秒后綠色顯示燈亮。如果在啟動程序期間在發射機中檢測到相同的故障二類故障將變成一類故障，關閉發射機。

三類故障指的是電壓駐波比故障，包括網絡電壓駐波比和負載電壓駐波比。當變送器減少輸出功率時，會發生三類故障。當射頻駐波在短時間內重復反射時，會出現三種類型的故障。說明反射功率過大，監控電路會產生掉電將變送器的輸出功率降低到安全運行的水平。顯示屏上相應的指示燈將鎖扣在一個紅色指示燈上，表示功率正在下降，或者下降了。由電弧、雷擊放電或其他瞬態條件引起的單一駐波的過度反射并不會降低發射機的功率，而是會產生一個四類故障導致發射機的功率放大器模塊關閉14ms或19ms。單駐波反射將在顯示器上顯示0.5秒的紅色。

四類故障類型為：模數轉換板±15V電源故障和音頻信號處理板±15V電源故障;四類故障發生，使功放模塊關閉發射機的輸出功率為零，但放大器模塊的電源仍然保持不變。類別四故障產生“功率放大器模塊關閉”邏輯信號調制編碼器和模擬輸入板，去除鎖存器中的所有數字功率數據，關閉所有射頻功率放大器。四類故障將在顯示屏上顯示紅燈，直到故障清除，只有按復位鍵后才會變成綠色。

五類故障是指模數轉換電路的轉換故障（采樣控制信號頻率的正常值為410kHz-820kHz，如果小于250kHz這將導致模數轉換中的錯誤，A/D轉換板開始轉換信號和結束轉換信號之間的錯誤）。發生四類別故障使發射機清除調制器數據。A/D轉換失敗導致調制編碼器的所有數據被刪除，功率放大器模塊關閉。這種情況與四類故障類似，顯示燈顯示紅色。

六類故障是指射頻包絡誤差（主要是由于射頻功率放大器模塊損壞或部分模塊損壞而引起的），說明功率放大器模塊有壞的。當功放模塊損壞或功放模塊沒有電源電壓時，功率合成器輸出的AM波包絡會發生畸變，嚴重影響音頻信號的質量，此時，顯示器相應部位的指示燈顯示為紅色指示。

七類故障是指K1或K2繼電器未閉合。這類故障是指開機過程徹底沒完成，即繼電器K-1或K2上的高壓過程未能完成。原因可能發生在發射機電源部分，如：+30VDC、+24VAC出故障，或繼電器K1、K2、K5、K6出故障，直流穩壓板A30中K5、K6驅動電路有問題，或控制器中開/關機控制邏輯部分電路有毛病。在監測顯示板上沒有七類故障的狀態指示，也不做任何處理。

根據發射機的現有現象可以推出該故障屬于第七類故障。低功率燈亮證明發射機開關機控制電路鎖存器N42和鎖存器N42前面部分電路工作正常。無法開機主要原因K1、K2本身供電電路或驅動電路有問題，導致K1、K2無法吸合。

3 排查處理

首先通過“看、聞、聽、摸”的方式對設備進行初步檢查。打開發射機前后門，看K1、K2的供電回路、驅動有關的電路元器件有無放電痕跡，聞有沒有糊味和燒焦等異味，看電線有沒有打火、燒焦脫線及掉線的情況，在斷電的情況下，觸摸有無元器件過熱等現象，經檢查并無以上所說一切情況，需要進行儀器儀表測量故障檢查法。在A31開關電表板上，按下低功率開關按鈕時，如圖1所示。

圖1 A31開關電表板原理圖

S1開關的3、4腳接通，這一低功率高電平的信號送到A38控制板的低功率開機的X1-30，如圖2所示，高電平信號使三極管V3B導通，通過開關反跳抗干擾、優先編碼和譯碼器以及鎖存器等一系列的門電路，再分為三路：第一路將高電平“1”送到單穩態觸發器N50A，第二路作為低中高功率升降的控制信號，第三路返回到A31開關電表板的X1-25引腳，使得形成回路，點亮低功率燈DS1。K1、K2不吸合，面板低功率開機顯示燈亮首先檢查單穩態觸發器N50A的B端高電平是正常的，用萬用表檢測觸發器工作正常，使觸發器觸發，Q端輸出高電平“1”，使V5B導通，將這一電平送到直流穩壓板A3，再通過光耦合器N2控制雙向可控硅導通，作為K1線包的控制信號。

圖2 A38控制板工作原理圖

圖3 A30直流穩壓電源板控制電路

萬用表測量可控硅控制端電壓正常，根據上述故障檢查過程K1繼電器線圈或來自電源箱的+30VDC和交流24V回路存在開路現象，經測量直流穩壓板A30上的保險F2保險損壞，如圖3所示。

將A30直流穩壓板上的F2保險換掉，開機試機，K1、K2吸合，經檢查個表頭指示均正常，機器恢復正常。

在平時的維護檢修過程中應原理圖入手檢查故障，掌握好發射機各單元的工作原理尤其控制電路的詳細工作過程不能忽略一些最簡單的也最容易的故障的發生，保險在高頻或射頻信號忽高忽低以及長時間工作導致不穩定性從而損壞，不能完好的接通和工作，而它們又是發射機供電部分上重要的一環，所以對保險等小元器件的檢修也應當作為日常檢修的重要項目之一。