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DAM功放电路工作的必要条件及常见故障检修

2016-08-11

无线互联科技 2016年11期
关键词:母板功率放大发射机

刘 伟

(信阳中波转播台,河南 信阳 464000)

DAM功放电路工作的必要条件及常见故障检修

刘 伟

(信阳中波转播台,河南 信阳 464000)

文章叙述了数字调幅发射机(DAM)功放电路正常工作的必要条件及功放电路故障的检修。详细介绍了功放电路常见的故障现象、检修思路,并针对一些常见的故障进行了具体分析,介绍了实际检修的方法与步骤。

功放电路;故障检修;方法

数字调幅发射机(DAM)因其电声指标优良、效率高等工作特点,现已占据各中波台发射设备的主导地位。使用过程中,工作稳定、故障率低,不会因某些小故障,而造成停播。但从局部来看,功放电路损坏还是时常发生,而且故障发生的概率比其它部分高得多,在整机中位居首位。根据近年在维护功率放大电路的实践中摸索出的一些行之有效的检修方法,作出介绍,供大家在维修时参考。

1 DAM功率放大电路的工作特点

DAM的功率放大电路由48块功率放大模块组成,其中包括42块“大台阶”模块和6块“二进制”模块。它们分别插在二块主功率合成母板和一块二进制合成母板上。48块功放采用次级为铜棒的磁环变压器方式合成,射频电压再经合成器输出。功率放大电路长期工作在高电压大电流状态,48块功率放大模块随着调制度的变化频繁的导通与截止,典型情况下1-18块功放模块可以输出10千瓦载波功率,60%调制度时,可用到28块功放模块,100%调制可用到36块。功放模块1-36块承担发射的主要任务。当发射机正在播出时,出现个别功放模块故障时,假如功率10kW,90%调制时,加1kHZ的信号,失真为0.38%。那么当第一号功放模块故障,功率降为9kW,失真为0.68%;2-33号功放模块中任一只故障,功率降为9.5kW,失真不超过2%;尤其是最后的42,41,40,39等,只有当额定功率为11kW,正峰调制为125%时才用得到,对本机的正常播出影响很小。可见个别模块出现故障,失真度仍控制在甲级指标内,并不影响发射机的正常播出,若功放模块有几个损坏,发射机仍能工作,只是功率下降较多,指标变差。

2 功率放大电路正常工作的必要条件

功率放大电路在工作时,其它相关电路必须为它提供正确可靠的条件,以满足其正常工作的需要。在检修中发现造成功率放大电路损坏的主要原因往往是相关电路提供的工作“环境”出了问题,造成功率放大电路的损坏。

2.1功放电源

功放电源230V是由两组三相桥式整流电路叠加而成。两组整流臂相串联,即组成12相整流电路。12相整流提供了一个纹波成分很小的直流输出。从而降低了对电源的滤波要求。同时从中心抽头得到115V输出。230V送到A24板后,经过5个25A和一个16A保险后,分别送到合成器母板A18,A19 和A20。每一组电源供8块功放模块使用,如图1所示。115V 经F1(6A保险)到二进制母板A18,供给1/2,1/4,1/8,1/16四块二进制功放模块,1/32和1/64功放模块由低压30V提供。

2.2射频输入信号

射频输入信号来自射频推动分配器A15,该分配器共有12个连接器X1到X12,每个连接器由8根射频同轴电缆连接,共96根。为确保射频推动信号都具有相同的相位和幅度,所用的射频推动电缆都一样长。分别送到功率合成器母板A18,A19,A20的X17,X18,X19,X20的连接插座上,然后再分配给每个合成器母板上的16个功放模块,每个模块由两根射频推动电缆输入。射频推动信号的幅度范围为22VP-P~25VP-P的正弦波。

2.3功率放大电路的输出

射频功率放大器由42个大台阶和6个二进制放大器组成。每个大台阶放大器对应一个17∶1的射频输出变压器,初级17圈,次级1圈。每个合成器母板上有16个射频输出变压器和16个效率线圈,分别对应16个功率放大模块。二进制放大器通过改变初级匝数或工作电压形成输出电压为大台阶的1/2,1/4,1/8,1/16,1/32,1/64。48个功率放大模块射频输出变压器的圆形磁环中由一根铜棒从中穿过,构成射频输出变压器的次级。输出的射频电压通过这根铜棒进行合成,功放级的总输出是来自所有工作的功放模块输出电量叠加的总和,功率合成器输出阻抗约4欧,输出波形为矩形波。

2.4控制信号

功放级的控制信号来自调制编码板,用TTL高电平及较小的负电压值控制功放模块通断。负电压由直流稳压电路B-提供,B-电源给调制编码板提供一个负电平,其功能是控制功放模块的开关时间。开关时间又取决于正在运行的模块总数的多少。B-电源的变化不是线性的,受控于“音频+直流”和输出取样电压。正确设置B-电源,为射频功放提供一个合适的偏压,改善功放模块的开关时间减少功放模块的损坏,以达到最佳的失真和噪声性能。

2.5功放联锁

调制编码板上设有功放联锁显示,很直观地反映功放模块是否连接好。指示范围如图2所示。当某一功放模块未插到位,DS1(10个发光二极管组件)上相应的红灯亮,显示出未插好功放模块的大概位置,便于查找。若第1个灯亮,说明41,42号或二进制B7到B12等8个模块板存在没插接好的;第2个灯亮,表示1到8号模块中存在没插好的,同时发射机面板上编码连锁红灯亮;依次类推。开低压时,第9个等红亮,发射机正常工作时自动熄灭。只要DS1上有一个红灯亮,发射机将停止工作。

图2 模块指示范围

3 功放电路常见的故障检修

3.1功放模块上两个指示红灯亮

功放电路工作处于大电流、高电压状态。因此,功放电路的故障率在整机中位居首位,最常见的表现就是功放模块上保险管熔断,场效应管被击穿,红色指示灯亮;若两个红灯都亮,说明功放模块上的场效应管全部损坏。

3.2功率下降,功放模块红灯不亮

首先观察天线零位是否增大,若正常,则是部分功放模块没工作。应检查A24板25A保险管F2到F7,有无熔断或接触不良。正常时,用手旋转A24上的保险管,应转不动为好。另模拟输入板A35功率调节电位器R27阻值发生变化也影响输出功率。

3.3功率下降,天线零位增大

一般是输出网络或天调网络不正常,负载发生变化,天线电压驻波比增大,发射机在保护电路的控制下降功率。有时气侯变化、雷雨天气,也会造成发射机功率下降。同时天线电压驻波比指示灯经常变红。

3.4从测试指标上发现失真度变大,功放模块红灯不亮。

个别功放模块未工作。主要是230V电压没有送到功放模块上。一是功放模块与合成器母板接触不良;二是功放模块上射频扼流线圈L1,L2开路。三是调制编码板未向功放模块提供合适的控制信号。

3.5用万用表查找不显示的故障模块的方法

功放模块的损坏一般都是场效应管击穿,对应的电源保险丝熔断,模块板上的故障指示红灯亮,很容易发现。但也存在功放模块不工作,而故障指示红灯不亮的现象,该故障查找相对麻烦一些。用万用表查找故障指示灯不亮又不能正常工作的功放模块,是很方便的。先把功放模块正常工作时的电阻值测试准确,以备以后维修故障时对照。以MF-47型表为例,黑表笔接地,红表笔分别测功放模块的两个红色发光二极管H1,H2的正极(正向电阻);两表笔互换再测(反向电阻)。实际是测试功放模块在线供电电源端的阻值,正常阻值如表1所示。

表1  正常阻值

调制编码板的每个控制输出端的阻值约400Ω左右。若怀疑个别功放模块不工作,可用万用表分别测各个功放模块相应的阻值,阻值相差较大的模块,就有可能存在故障。此方法查找损坏而又不显示的功放模块既快又方便。

4 结语

上述功放电路的故障现象和检修方法,是在机器维护中总结出来的,基本上涵盖了功放电路的损坏情况。对于这些故障的维护处理,一定要熟悉电路原理,了解其工作特点。以便正确判断出是模块自身还是外部因素造成的。要理出头绪,确定方法,有针对性地再作进一步的检查维修,千万别盲目处理,否则会造成更大的故障范围。

Necessary Conditions and Trouble Shooting of DAM Power Amplifier Circuit

Liu Wei (Xinyang AM Broadcast Station, Xinyang 464000, China)

The necessary conditions and the trouble shooting for the normal operation of the digital amplitude modulation transmitter (DAM)power amplifier circuit are described in this paper. The common failure phenomena andmaintenance ideas of power amplifier circuit are introduced in detail.Then some common faults are analyzed, and the methods and steps of practical maintenance are introduced in this article.

power amplifier circuit; trouble shooting; methods

刘伟(1986-),女,河南信阳,本科,助理工程师;研究方向:无线电技术。

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