PSM100kW短波发射机调谐控制定时器原理与故障分析

2020-09-09罗华中

科技传播 2020年15期

罗华中

随着无线广播事业的发展，发射机经过更新换代之后，PSM100kW短波发射机已然成为无线广播发射台站的主流机型，按系统分类可分为调谐系统、射频系统、控制系统、风水系统、供配电系统。其中调谐系统在整机中起着至关重要的角色，发射机在倒频调谐过程中各个真空电容、电感是否处于谐振状态取决于调谐系统是否正常工作。而调谐控制定时器又是调谐系统的核心部件，它既能保障调谐系统按照预调位置进行倒频操作，又能实时反馈调谐状态，所以对调谐控制定时器加以分析显得十分必要。

1 调谐控制定时器工作原理

调谐控制定时器电路主要由两片555定时器、若干个三极管以及外围附属电路组成，根据信道键按钮信号、允许调谐按钮信号以及8路调谐马达板上的K1继电器送来的信号触发调谐控制定时器，从而控制6A2K24与6A2K25继电器工作，主要可分为倒频粗条过程与工作细调过程。电路如图1所示。

图1

1.1 倒频粗调过程

当按下信道键按钮J1时，常闭接点断开，使得三极管Q1的基极电位升高，三极管导通，促使稳压管D3处于反向击穿状态，三极管Q2基极获得高电平，三极管Q2导通。导通的三极管Q2触发定时器U1的2脚获得低电平，低电平信号将使得定时器输出端2脚获得高电平，输出的高电平信号送至三极管Q3的基极使得三极管饱和导通，将使6A2K25继电器得电，接点动作，为8路调谐马达板供电，控制全机8路马达板按照预定位置开始转动。同时，8路马达板上的K1继电器将实时反馈马达板到位情况，当8路马达板按照预定调谐位置转动过程中，K1继电器产生的地信号触发调谐控制定时器J2与J3。

J2为三个短路棒马达板控制的地信号，当短路棒马达板转动过程中，J2开关吸合。此时地信号送至定时器U1的低电平触发端，使得定时器输出保持为高电平，三极管Q3保持导通状态，继电器6A2K25始终处于得电状态直至短路棒马达板按照预调位置停止转动。

J3为其他5路马达板的控制的地信号，当5路马达板上转动时，J3开关吸合，将地信号送至定时器U2的低电平触发端，使得定时器输出端为高电平，三极管Q5导通，继电器6A2K24得电，接点动作，直至马达板停止转动，无电压输出时，开关J3由闭合转为断开状态。

当倒频粗调完成后，开关J2与J3开关断开，使得定时器得不到低电平触发信号，U1延时3.3S，U2延时3.3mS后定时器输出由高电平转为低电平，促使继电器6A2K24与6A2K25得不到地信号而处于失电状态，8路马达板停止转动，发射机处于准备加高压状态。

1.2 发射机细调过程

当发射机粗调结束，发射机各个真空电容、电感按照预定位置调谐完毕，此时进行细调过程。J4为允许调谐按钮，当按下允许调谐按钮时，将地信号送至定时器U2的低电平触发端，具体工作原理与控制其他5路马达板开关J3一致。

2 调谐控制定时器附属电路分析

2.1 调制器封锁原理

图2为PSM功率控制板上连锁五灯控制电路图，主要是由允许调谐按钮、继电器6A2K24与6A2K25以及栅流传感器构成，由图可知当发射机调谐结束时，继电器6A2K24与6A2K25处于常闭状态，且高末栅流正常时使得光耦中二极管发光，三极管导通，一方面使得连锁五灯亮；一方面触发工作指令，发射机正常工作。值得注意的是图1当中U2定时器计时时间极短，如此的好处在于当允许调谐结束时6S1断开，此时若是U2计时时间过长，将使得图2中6A2K24开关处于断开状态，这样讲造成调制器封锁，高末无表值输出，直观上看不出调谐完成效果。

图2

2.2 允许调谐指示灯及马达电源供电电路原理

图3位允许调谐指示灯电源图，当调谐控制定时器无论触发6A2K24或6A2K25哪一路继电器，24V电源1PS2都将使得允许调谐指示灯保持常亮状态，直至调谐结束。

图3

图4为马达驱动板电源控制图，由于PSM100kW发射机短波棒根据频段范围采用定点预置，因此短路棒马达板电源单独由继电器6A2K25控制，当按下信道键按钮时将使得调谐控制定时器触发继电器6A2K25线包得电，相应接点动作，一方面使得调谐马达电源接触器1K48得电，接点动作，230VAC控制电源经断路器、1PS8马达电源输出正负28V电源送至高前调谐、高末调谐、高末负载、谐波、平转5路调谐马达板；另一方面经接触器1PS8K1接点送至顶、后、前棒马达板进行倒频粗调谐操作。而继电器6A2K24的接点控制着除短路棒马达板以外的五路马达板电源，所以发射机在按下允许调谐按钮进行细调时，短路棒马达板在此时是不参与调谐的。

图4

3 调谐控制定时器典型故障分析

根据调谐控制定时器电路原理图分析，调谐控制定时器自身产生的调谐系统故障大致可分为三类：1）允许调谐灯不灭故障；2）允许调谐灯正常，但调谐不到位；3）倒频正常，但按下允许调谐按钮，允许调谐灯不亮。接下来就此三类故障进行对应故障分析。

3.1 允许调谐灯不灭故障

故障现象：倒频过程中，允许调谐灯不灭。

故障分析：造成允许调谐灯不灭故障在调谐控制定时器中体现为三极管Q3或Q4保持导通状态，使得继电器6A2K25或6A2K24保持得电。造成此类故障的原因有可能是电解电容C1或C5击穿导致555定时器高电平触发端始终维持在低电平，这样当松开信道键按钮或允许调谐按钮后，输出保持为高电平，三极管保持倒通，继电器始终处于得电状态，导致允许调谐灯不灭。

故障处理：可甩开开关J2和让J1开关保持在低电平或甩开开关J3和允许调谐按钮J4来分别观察允许调谐指示灯不灭故障对应故障是属于电容C1击穿还是电容C5击穿导致。

3.2 允许调谐灯正常，但调谐不到位

故障现象：倒频时，8路马达板均无反应，按下允许调谐按钮进行细调时，调谐正常。

故障分析：倒频过程失效而按下调谐按钮正常，反映至调谐控制定时器电路为三极管Q3截止，无法为继电器6A2K25线包提供电源回路，常见为定时器U1损坏造成输出保持为低电平状态。

故障处理：测量定时器U1的输出端电平在倒频粗调过程中电平值，再测量三极管Q2在调谐过程中是否处于导通状态进行排查，对故障的定时器进行更换。

3.3 倒频正常，但按下允许调谐按钮，允许调谐灯不亮

故障现象：倒频正常，按下允许调谐按钮，指示灯不亮，且伺服位置没变化。

故障分析：倒频正常说明6A2K25线包正常得电，对应接点根据倒频过程正常吸合或断开。按下调谐按钮出现指示灯不亮说明三极管Q4始终处于截止状态，定时器U2输出保持为低电平，常见为定时器U2损坏、三极管Q4出现断路现象。

故障处理：按下调谐按钮，测量定时器U2输出端电平和三极管是否导通进行对应更换故障的元器件。

3.4 PSM100kW短波发射机调谐控制定时器Q3、Q4管故障

故障现象：按允许调谐按钮时，允许调谐灯不亮，马达不动作；切换信道键按钮后，允许调谐灯仍旧不亮，马达仍不转动。

故障判断：可能原因：1）1PS2电源输出回路故障；2）调谐控制定时器6A2A1故障；3）6A2K24、6A2K25故障。

故障处理：测试1PS2电源，测试正常；按下允许调谐按钮，发现6A2K24不吸合，切换信号键按钮，6A2K25不吸合，测试6A2K24、6A2K25的+24V电压，测试正常，判断为6A2A1故障，拆下6A2A1后进行检查，发现其三极管Q3、Q4基极和集电极开路。

故障分析：6A2K24、6A2K25的线包一端由1PS2直流+24V提供，另一端由6A2A1调谐控制定时板的Q3、Q4管导通后形成继电器供电回路。当Q3、Q4三极管开路后，则调谐控制定时器无法正常输出地电位，导致继电器6A2K24、6A2K25无法正常吸合，使得允许调谐灯不亮，以及1PS8马达板电源不得电或它的输出电压无法加载到马达驱动放大板上，使得驱动板无输出，马达不转动。