全固态中波广播发射机故障检修方法

张晓珍

全固态中波广播发射机故障检修方法

张晓珍

（作者单位：商州广播转播台）

本文对全固态中波广播发射机的原理进行简要介绍，通过多年的检修实例，总结了中波全固态发射机常见故障的一些判断方法和实际维修经验。

全固态；广播发射机；故障检修

全固态中波广播发射机以其高效、优质和高可靠性等显著特点已逐步取代了电子管发射机，经过十几年的发展，发射机技术也不断更新换代，我台也使用到第三代全固态发射机，该使用微机实时控制系统，自动开关机，还具有上位机控制及远程通讯功能，具有整机效率高、电声指标好、失真小，传播清晰和停播率低等特点，运行稳定可靠，能耗极小，在各中波台使用广泛。下面以AM102S2-Ⅲ型全固态PDM中波调幅广播发射机为例，对广播发射机的常见故障进行分析，并对主要部件的检修方法分别做了介绍，可为工程技术人员在实际操作与维护工作中作参考。

图1　1kW全固态PDM中波广播发射机原理框图

1　工作原理简介

整机由五大部分组成：高频系统（包括激励器、前置放大器、功率放大器、功率合成母板、输出网络、输出监测板）、调制系统（包括音频调入、脉宽调制器、调制度指示板）、电源部分（包括低压电源、高压电源、稳压电源）、微机实时控制系统和风冷系统。

（1）高频激励器：采用外激励与数字频率合成器自动切换的工作方式，当外激励故障时自动切换为数字频率合成器工作，数字频率合成器有主备两路，当主路故障时可手动切换为备路工作。

（2）前级放大器：高频激励器输出的载频方波送入前级放大器，经过缓冲放大、推动放大和桥式丁类放大至前级槽路，输出正弦推动电压至2路调制/高频功率放大器。

（3）脉宽调制器：输入到发射机的音频信号经过机内衰减器后送至脉宽调制器，脉宽调制器的主要作用是产生宽度随音频幅度变化的推动脉冲，设有功率自动调整、驻波封锁、高频电流过大音频正峰切除等电路，其输出的推动脉冲分别送至2只调制器中去。

（4）调制/高频功率放大器：调制器接收来自脉宽调制器输出的推动脉冲，调制管工作于开关状态，输出是叠加直流电压的矩形波，通过低通滤波器，滤除72kHz负载波及其谐波，对72kHz副载波具有80dB以上的衰减。低通滤波器输出是叠加音频的直流电压，供给高频功率放大器。高频功率放大器接收来自调谐回路输出的正弦电压，工作于丁类放大状态，单只功放盒可输出功率600W，桥式功放电源由调制器输出的直流加音频供给以实现幅度调制。

（5）功率合成变压器至发射机输出：2路功率放大器输出接至功率合成变压器，合成输出的方波经过带通滤波器滤除谐波后输出正弦波，带通滤波器兼阻抗变换作用。带通滤波器输出经过定向耦合器后送至阻抗微调器，发射机输出设有高频取样电路，一路送至解调器，解调输出音频电压，供发射台监听，另一路接至高频插座，供发射测量技术指标。

（6）微机控制系统：对发射机进行实时监测、控制和保护，管理发射机的正常运行，包括可手动/自动开关机、升降功率，还具有上位机控制及远程通讯功能，机器各部分工作状态均可查询。

（7）稳压电源：主电源为380V三相四线，经采用十二项整流以简化滤波和减小瞬变电压，输出电压为-230V供给调制器、功率放大器，其半压-115V经稳压后供高频末前级，整机低压电源、高压电源和冷却风机的供电均由电源变压器提供。低压稳压用单相桥式整流，输出四种直流电压+5V、+15V、-15V、+30V，主要供前级电路。

2　故障检测判断

（1）发射机主要部分的参考工作状态。①高频功率放大器：每一路功放输出载波功率约为600W，当脉冲空度比K0=0.5时加至功放直流电源电压约为-110V。②脉宽调制器：脉宽调制器输出调宽脉冲幅度约为14V，输出直流电压约为7.5V，脉冲重复频率72kHz。③调制器：调制器输出调宽脉冲幅度约为230V，无音频调制时，解调器输出直流电压约为-110V。④高压电源：高压电源电压约为-230V，电流载波状态下约为5.2A。每一路调制功放的电源电流约为2.8～3A。

（2）发射机的缺损工作状态。发射机正常工作状态下，2路功率合成输出1可kW。当一路功放失效时，发射机仍可继续工作，只是输出功率有所下降。此时发射机输出功率为：P=1kW[（2-1）/2]2=0.25kW。由于个别功放失效会引起工作着的功放负载阻抗升高，因而会导致发射机技术指标有所下降。当某一路功放失效时，不能从正在工作的发射机上将其拔出修理，否则前后的匹配电路会失谐。因此只能等到停机时拔出修理或更换备份功放。

（3）场效应功率管的检查。场效应功率管IRFP350是否损坏，一般可用指针方式万用表检查（表内电池需在6～15V之间）。其检查方法如下。①先用手摸地线放掉人体静电以免损坏场效应管。②万用表置RX10K档，红表笔接场效应管S极，黑表笔接G极一秒钟，GS间电阻应大于20MΩ，由于此时GS间输入电容被正向充电，所以DS极应导通，用红表笔接S极，黑表笔接D极，阻值很小。③接着将黑表笔接S极、红表笔接G极一秒钟，GS间输入电容被反向充电，此时DS极截止（夹断），用红表笔接S极、黑表笔接D极，阻值应大于20MΩ。④以上检查若符合要求，则说明被检查管良好，否则管子已损坏。⑤注意测DS间是否导通，必须红表笔接S极、黑表笔接D极，因为管子内部DS间接有反向二极管，以免误判。

（4）微机控制系统可查询告警故障，判断故障部位。

（5）低压合后，机器稳压电源、激励器工作，前置放大及脉宽调制器也带电，检查微机控制器有无故障告警，确有故障应检查相应电路，否则工作正常。

（6）按“开机”键，前置放大闭锁解除，前置放大开始工作，注意观察电压、电流表是否正常。检查微机控制器有无故障告警，若有故障应检查相应故障电路。若正常，则按升降功率键观察显示屏上的功率同时观察功率表和电流表的显示。

（7）如若无异常则发射机全部进入正常工作状态，然后送入播音信号就可正常播音。

（8）发射机工作中应注意各插件和面板上的指示灯及微机控制器的状态量是否告警。微机控制器的状态量告警应查访告警故障判断故障部位。

3　主要部位检修方法

在发射机维护中功放的维护和输出检测电路的维护很重要，也很常见，下面分别叙述。

3.1功放的维护与故障检修

（1）用示波器经常检查功放的激励电平是否在 22～25VP-P，并检查显示板欠、过激励检测门限电平是否准确，过高或过低的激励电平都会造成功放管的过耗损坏。欠激励使功放管饱和导通不好，造成功放管的损耗加大；过激励会使功放管由饱和到截止过渡时处于放大区的时间延长，也加大了功放管的损耗。当激励电平超过功放输入双向保护稳压管的稳压电压时（大于36VP-P值），该保护稳压管将被击穿（±18V），保护场效应管不被损坏。关断功放时用数字表直流电压挡测量功放桥下管V3、V4的栅极上应有-10V左右的电压，说明激励电平在22～25VP-P左右，开功放时V3、V4栅极上应有-0.7V左右的负电压。

（2）当某功放板经常损坏，应看它是否在同一位置损坏，若在同一位置经常损坏，应检查它的磁环线圈和并联在磁环线圈两端的相位补偿线圈是否良好，激励电平的电缆线是否接触良好，更换电缆后的电缆长度是否一致（要求2个功放的激励电平相位一致，电缆应一样长）。若不在同一位置损坏，应着重检查本功放板的输入激励变压器，控制功放开、关电路，隔直电容C8等是否有问题，功放的插板是否氧化和接触是否良好，各场效应管焊接是否良好，故障功放的激励电平和输出电平是否与相邻功放的幅度和相位一致。

（3）功放在检修时应同时更换4个场效应管，避免其他功放管受损后参数变差，不能保持功放桥的平衡对称。特别注意的是：检修功放时应保证每个功放管焊接良好，特别是A半桥和B半桥的上管焊接良好，避免因源极虚焊造成功放输出变压器初级线圈开路，损坏该功放输出变压器磁环和场效应管，严重时还会造成相邻功放管的损坏和中断输出功率，应引起足够的重视。

（4）功放工作时，有的功放保险检测发光二极管轻微闪烁，实际上保险并熔断，功放仍能工作，这是功放管漏极的滤波电容C1或C2性能下降所致（容量减小）。当激励电平偏低，激励电平会更小（负载加重），该红灯也会出现轻微闪亮，使该功放退出工作，这时应检查功放激励电平是否过小（注意检查欠激励保护门限电平是否调得过低，使激励电平低不保护）。

3.2输出检测电路维护检修

本板的工作较重要，维护不当时会使天线和带通滤波驻波比大不保护，造成发射机的损坏。

（1）要经常检查天线和带通滤波驻波比检测比较器同相端的门限电压是否在设计值 （天线22.5V，带通2.3V）。该电压不能过大，过大会使驻波比大不保护或保护迟缓，造成发射机的损坏；也不能过小，过小会使保护灵敏度过高。应把驻波比大设定在大于1.35时进行保护。因为天线受温度、季节和天气的变化，阻抗会发生变化，不可能保持在50Ω的匹配阻抗上，而是在一定范围内。加之驻波比检测时，电压取样和电流取样有误差，幅度和相位检测变压器初级的电压取样调谐和电流取样转换电压的调谐也有误差，使幅度和相位检测器有较小的电压输出，再加上天线可能会受到各种轻微的高频干扰。所以，允许发射机工作时有较小的反射功率。假若保护门限电压调得过小，当反射功率较小，驻波比 S在1.35范围内时，发射机就会进行不必要的保护和降功率。

（2）每次开低压时，应观察天线和带通滤波驻波比大保护电路是否正常，显示板电压驻波比自测红灯DS24是否有0.51ms的红灯闪亮。如该红灯没有亮，说明显示板没有产生10ms自检高电平到显示板驻波比自检触发器N64A进行复位清零；如红灯亮了不灭，说明显示板A32没有收到从本板送去的模拟驻波比大14ms或19ms低电平。此时应检查∶一是开低压自动检测或人工检测时，显示板是否送10ms低电平到本板，在面板多用表上观察天线或带通零位指示是否稍动一下又回到原位。二是从显示板 （面板上）观察带通滤波和天线驻波比大红灯是否闪亮0.5s，看本板是否发出14ms和19ms低电平到显示板。

4　检修注意事项

（1）全固态发射机为确保安全工作，要求机房供电电源电压比较稳定。根据台内资金情况最好设置交流稳压装置。

（2）高频功率放大器由于采用两路功放合成，为确保各路功放相位一致，要求各功放电路元件、结构、连线完全一致，在维修中高频信号输入输出线不可接反，尤其是高频变压器接线不能反，否则会造成功率场效应管损坏。

（3）同一发射机的各插盒位置不能调换。相同发射主、备机上相同的功放盒在检修时，为了快速判断故障功放盒，可以调换一试，但检修完后，应恢复到原来的功放盒上，严禁高频激励机盒相互对调，否则会调制电流发生突变引起发射机的失谐、失配，造成不必要的损失。

（4）发射机所有电气连接处要经常检查有无松动或脱落，尤其是接插件、接线板、螺钉连接处。

（5）若主备发射机同时不能开启上天线，或一部开启后功率正常而功放电流仅1A左右，则有可能避雷器有故障，应去掉避雷器再开机试验。

（6）由于发射机采用了强制风冷，所以要求用户机房干净卫生、减少灰尘，必要时采用防尘降温措施，有条件的台站最好设置空调降温。

[1]陈晓卫.全固态中波广播发射机使用与维护[M].北京:中国广播电视出版社,2002.

[2]谢苏汉.DX中波发射机与天馈网络[M].西安:陕西科学技术出版社.2013.

[3]张福华.浅析1KW全固态中波发射机的故障与检修[J].科技与企业,2014(22).

张晓珍（1970-），女，汉族，陕西省商洛市商州区，大学本科，陕西省中波台管理中心商州广播转播台，工程师。