全固态电视发射机开关电源维修实例

张 鹏，曾祥鑫

(荆州电视台，湖北 荆州 434007)

1 故障现象

荆州电视台使用的北广全固态发射机中采用的航星SPS2300VV型开关电源为单独供电，8块开关电源分别为8个750 W功放模块提供+32 V和+25 V电源电压。经检测，其中1块电源无法为750 W功放模块提供正常的电压输出，监测面板上显示电压为0 V。

2 故障分析

由于没有相关图纸资料，经过摸索，大致判断该电源主要由3组开关电源模块组成。其工作原理如下:1)由变压器将380 V输入变成32 V左右的交流输出，经L4960开关模块，产生+18 V直流输出，提供+32 V开关电源的电路工作电压;2)直接用三相交流380 V作为输入电压，产生+32 V直流输出的开关电源;3)用+32 V直流电压作为电路工作电压，用220 V交流作为输入电压，产生+25 V直流输出电压。其中+32 V和+25 V电压经过接口插座输出至功放模块。工作原理如图1所示。

图1 SPS2300VV型开关电源工作原理图

根据近些年积累的维护和维修全固态发射机电源的经验，对于没有电压输出的故障，一般初步检测电路板上有无明显的被烧毁的元件以及接触不良的情况，再通过在线测量各元件的电阻值，对可疑的元件要进行拆离后进一步测量，也没有发现问题。排除电路中电阻电容等基础元件的损坏可能后，再检查市电及变压器输出的交流32 V电压也正常，整流输出端+34 V电压也正常，但是通过万用表检测+18 V输出开关电源的输出电压没有，因此判断故障可能来自L4960稳压模块。

3 开关电源稳压芯片L4960原理

L4960是ST半导体公司生产的单片集成开关电源稳压器，采用SIP-7封装，引脚图如图2所示。其中管脚1和管脚7分别为电压输入和输出端;管脚2外接取样电路，为反馈输入端，其中图3为固定输出5.1 V时的情况;管脚3为频率补偿，外接串联RC电路，以改善芯片内部误差放大器的频率响应;管脚4为接地端;管脚5为振荡器引出脚，外接并联RC电路，确定开关频率;管脚6为软启动，外接软启动电容，主要用来定义软启动的时间常数和决定短路时的输出电流均值。

图2 L4960引脚图

其输入电压为9～46 V，有较宽的输入电压范围，输出电压可调范围为5～40 V，最大可输出2.5 A电流。该芯片具有可靠的工作性能、较高的工作效率和较强的输出电流驱动能力，并且具有完善的保护功能，包括软启动、过流保护、过热保护等。L4960内部原理图如图3所示。

4 基于L4960的开关电源典型应用电路

通过查阅L4960芯片官方资料，结合对SPS2300VV型开关电源实际电路中的分析，绘出典型的L4960开关电源应用电路图，见图4所示。

输出电压Vo取决于Rk和R3的分压比，可通过下面的公式来计算Vo值

式中:R3一般取4.7 kΩ。通过调节电位器Rk的值，可以调节输出电压Vo=5～40 V。在此次维修案例中，北广发射机所使用的航星SPS2300VV开关电源中L4960实现的就是将整流滤波输出的+34 V电压变为+18 V输出，以提供下一级+32 V输出开关电源的工作电压。经检测L4960管脚1的输入端+34 V电压正常，而管脚7输出端为0 V。更换新的L4960后，+18 V输出电压正常，同时，检测面板上+32 V和+25 V电压指示灯恢复正常。

5 小结

发射机开关电源一般工作在大功率、大电流的状态下，尤其是在一些环境恶劣的发射台，受工作温度高和运行环境差的影响，很容易发生故障。并且，随着全固态发射机使用程度上的普及，不难发现，开关电源的故障率占发射机总故障率的比例相对较高［1-3］。分析本次L4960损坏的原因很有可能是因为电源输入电压过高或芯片工作温度过高芯片自我保护导致，因此，对于日常发射机功放和电源工作环境的监测，以及定期开展清洁维护工作都是非常必要的。

［1］吴义灵，杨宝珊.电视发射机开关电源的原理与维修［J］.中国有线电视，2010，(9):1104-1109.

［2］孔泽明，孔际明.开关电源稳压器——L4960的原理及应用［J］.甘肃科学学报，1997(4):82-84.

［3］徐法义.全固态电视发射机开关电源的维修方法［J］.电视技术，2008，32(7):82-83.