600kW中波发射机调制编码板电源故障分析处理

2022-01-06郭辉，熊捷

数字通信世界 2021年12期

郭辉，熊捷

（江西省吉安八〇二台，江西吉安 343000）

600 kW中波发射机与普通发射机一样，也是由射频系统、音频处理系统、输出监测系统、电源部分这四个部分组成，但是600 kW发射机整个系统与普通发射机相比，由于它要通过三个功率为200 kW的发射机进行功率合成来实现大功率输出，所有它还需要一个合成柜。合成柜的作用就是给三部发射机提供同相位的射频信号以及一致的音频信号，再将三部200 kW输出功率的发射机输出功率进行合成，进而实现600 kW并机播出。与普通发射机相比，600 kW中波发射机系统更复杂，出现故障查找起来更困难，要想尽快排除故障，需要有扎实的理论基础，需要对发射机各个部分及系统的工作原理有深入的了解。调制编码板作为中波发射机的音频系统的重要部分，一旦出现问题，就必须要结合具体故障类型进行逐步排查，依据相关电路图，及时找到故障原因加以应对，只有把这些基础工作做好了，才能保证发射机的正常工作。本文分析了调制编码板电源故障产生的原因，希望为同行今后的实际故障解决提供理论参考。

1 调制编码板及推动编码板工作原理

北京北广科技股份有限公司生产的600 kW中波发射机由三个200 kW中波发射机并机组成。每一个发射机单元（PB）都有一个相同的数字音频处理系统，每一个发射机单元（PB）有239块射频放大器模块，其中1块预驱动、14块推动板、224块功放板。每一个发射机都有7块调整编码板和1块推动编码板。其中，调制编码板是把来自A/D转换器的12位数字音频信息变换为控制功率放大器中的放大器模块“开/关”的控制信号，从而实现对功放模块的功率控制。受调制编码板控制的功放模块共有224块，其中220块被称作为大台阶功放，还有4块被称作为小台阶功放。每块调制编码板上面有4块只读存储器，每一个只读存储器控制8块功放板，每块调制编码板控制32块功放模块。调制编码板的供电电压来自直流稳压器，推动编码板的主要功能是向预推动级的14块驱动级放大器模块提供接通控制信号。驱动级编码图利用可编程整列逻辑器件（PLA），按照所需的输出点对各个驱动器进行编程。所使用的两个PLA器件为：左路驱动器，它是为包括预驱动级在内的左侧驱动级列上的驱动器进行编程；右路驱动器，为右列的各驱动器编程。它还可以监测射频驱动电平以及提供缓冲器、预驱动级和高/低驱故障检测和表值信号。该板块还提供了选择预驱动级A或B、监测模块和电缆内锁状态。接收到一个射频驱动取样信号后，将这一取样信号处理成用于A/D（模/数）转换器的取样信号。同时该板块还有监测+250 V射频放大器电源整流器散热片的温度的相应电路。每个发射机单元（PB）有7块调制编码板和1块推动编码板，推动编码板或者任何一块调制编码板出现电源故障，都会导致发射机无法正常工作。调制编码板及推动编码板相当于发射机的大脑，直接决定着发射机的调幅度及功率大小，其重要性不言而喻。

2 调制编码板电源故障分析处理

600 kW并机运行过程中，PB2突然出现调制编码板电源故障，无法正常开机。查阅图纸并采用倒推法分析产生故障的可能原因。该故障出现时，显示板对于DS13亮红灯，机器无法开启。查阅显示板电路图、控制器电路图、发射机接口板电路图发现，在显示板上，DS13通过N8B与X2-1相连，X2-1与控制器J12-1相连接，再通过N31B与N12、N21、X6-3相连接，并最终通过X6-3与发射机接口板的J4-3相连。发射机接口板J4-3的信号由七块调整编码板通过J8-33与推动编码板J18-3输送过来，任何一块调制编码板或者一块推动板输出低电平故障导致显示面板出现电源故障无法正常开机[1]。

为定位故障，首先对推动编码板进行检查。通过电路图可知，从低压电源分配板过来进入此板块的电源有+18 VDC、+7.5 VDC、-12 VDC，每个输入都分别经过2A保险丝F1、F2、F3以及稳压器N29、N30、N31稳压成+15 VDC、+5 VDC、-5 VDC，当稳压器工作时，每个稳压器的输出都有一个绿色指示灯DS4、DS5和DS6指示。这些稳压器输出由VD14、VD15和VD18几个齐纳二极管进行瞬态保护。为了对稳压器工作有一个实际工作状态的可视指示，必须在这块板上提供一个与板上得这些稳压电压无关得电压。因此，+18 VDC电源经过VD9和VD11，7.5 VDC通过VD12加到一个5V稳压器N33上得。这个5 V电压被确定为+5 VB，它可以在TP19上测得。如果有一个稳压器电源失效或者降低了20%，对应的比较器的输出就变为逻辑低电平，电源故障指示灯DS7将发出红光，晶体管Q8将导通，使J3-3端变为低电平。这样就会使功放单元关断，同时使控制面板上得调制编码板电源故障亮红灯。检查检查推动编码板面板电源故障显示灯，无故障红灯出现，再用万用表分别测试该板块保险部分以及电源部分输入输出电压，保险正常、输入输出电压值正常，排除由推动编码板故障导致发射机无法开启。

接下来对七块调整编码板分别进行检查，观察各个调制编码板发现，调制编码板上也未出现故障红灯。出现这种情况，有可能是发射机存在软故障或者其他器件故障导致的，为了进一步查找故障产生的原因进而解决该故障，我们分别用万用表检查各个调制编码板的输入输出电压，确认七块调制编码板的输入输出电压是否在正常范围值内。调制编码板电源电路图如下图1所示。分别对七块调制编码板的B+输入电压进行测试，测试结果表明七块调制编码板B+输入电压测试点TP10及B-输入电压测试点TP22电压，测试电压值正常[2]。据此可知，从前级到七块调制编码板的电压信号通路正常，排除由于前级电压异常导致调制编码板出现故障的情况。依据电路图纸可知，发射机关机的状态下，三极管V3不导通，集电极通过R164使三极管V4导通，B+稳压器N42-2基准电压接地，稳压器不工作，无电压输出。由于V3不导通，N44的控制级AI、BI、CI输入为高电平，N44输出为BY，B -稳压输入端N45-6接地，无输出。在发射机不工作的状态下，为检测各个稳压模块是否能够正常进行稳压输出，我们可以通过按钮S6来模拟一个开机信号，使各个稳压器进入正常工作状态，进而测试各个模块是否能够进行正常稳压。其具体工作原理如下，按下S6按钮，+5V电压通过R140加到三极管V3的基级，此时V3导通，V3集电极电压+5V被直接对地，此时V4基级为地电压，V4截止，稳压管N42此时正常工作，同时N44的控制级AI、BI、CI输入为低电平，此时N44输出选择BX，B-稳压器N45输入端不接地，正常工作。在推动编码板正常工作情况下，无故障红灯亮，且B+输入测试点TP10电压约为12 V左右，经N42稳压输出后，TP12输出约为7.2 V左右，B-输入测试点TP22电压约为-12 V，输出测试点电压约区间位于-2.5 V至-6.5 V左右[3-6]。分别对七块调制编码板进行上述检测，在S6模拟开机信号下，分别进行电压测试，经过测试发现，其他6块调制编码板的输出电压在正常范围之内，无明显异常，但同时检查发现，发射机扩展柜左侧调制编码板B+经过N42三端稳压后电压输出约为1.2 V左右，明显低于正常输出值7.2 V，仔细观察三端稳压N42输出端发现，输出端烧焦，无法正常输出电压，且对调制编码板进行进一步的检查发现，N42在调制编码板上以插槽形式固定，在发射机运行过程中，极容易出现由于发射机工作的振动，导致连接处不可靠，进而出现打火，并最终导致容易出现烧焦情况，进而出现调制编码板电源故障这一现象，导致发射机无法正常工作。为解决该故障，清理干净该输出端并用焊锡固定该管脚，再用一跳线与后级相连后，之后故障消除[7-10]。检查其他6块调制编码板块后发现，右柜左侧调制编码板块也出现类似烧焦情况，同上处理，处理完毕后，机器恢复正常。同时检查其他两部200 kW发射机的调制编码板发现，部分调制编码板也存在输出端管教发黑的情况，也存在不同程度的烧焦现象，为杜绝其他两部发射机出现类似故障，分别对出现问题的管脚进行清理并用焊锡进行固定，确保发射机正常工作。