AV62功放的控制单元故障两例与分析检修

金 鹏

福建省广播电视传输发射中心101台，福建 福州 350001

AV62是泰克诺全固态1kW电视发射机上的功率放大模块，一台1kW的设备上都存在两个AV62功放，一个负责图像功率放大，一个负责伴音功率放大，在1kW发射机的播出使用过程中，故障多半数会集中在AV62功放上，现列举两例在实际维护工作中遇到的故障，解释分析判断故障的思路，以及解决故障的措施和方法。

故障一：设备无告警，直流开关电源无输出

故障现象：在例行的每周二窗口检修时间，检修过程仅仅是对两个功放模块做了除尘保洁，功放恢复原位后，负责图像通道的AV62在上电后出现了DC/DC 3.5kW直流开关电源无输出，但设备无告警信号的故障。

故障分析：AV62是由功率放大通道，逻辑控制单元，DC/DC3.5kW直流开关电源三大块组成的；AV62内部结构如下方框图图1：

图1 AV62功放内部逻辑方框图

在功率放大通道中，射频经过功率放大模块A1、A2后，由三路分配器分三路各自给A3、A4、A5放大器放大，各自放大后经过三路合成器合成后输出，A1主要负责增益控制、相位控制，射频功率没放大，A2放大量是200W，A3、A4、A5各500W，整个AV62功放射频输入功率是10W，最大输出1500W。

AV62控制单元的作用是为直流开关送出使能EN+高电平开启信号，开启DC/DC直流电源工作；为功率模块A1提供功放模块V-BIAS信号，以达到动态控制输出增益。AV62模块内设功放自我保护电路，在信号放大通道流经的每一级都设置了不同参数的取样传感器电路，传感器收集到的信号转换成模拟电平，或与基准参考电压比较，或后级与前级比较，通过运算放大器的电压比较电路，工作状态异常时，输出告警信号，后续的告警处置电路先判断故障性质，当设备存在恶性告警故障危及功放自身安全情况下，报警回路会送出BLOCK封锁控制信号，或者功放内部温度到达许可的极限，或者反射功率太大，均能切断使能EN+信号送出，导致3.5kW开关电源无输出，开关电源得不到使能信号允许，电源无法开启工作；这是电源不工作、会告警的一种情况；而3.5kW开关电源不工作、也无告警信号，只能是三个原因：

1）要么开关电源自身有问题；

2）要么是控制单元没有将开启开关电源的使能EN+信号送达；

3）要么是电源不工作，是有告警了，而告警指示信号因线箔腐蚀阻断。

为了区分故障范围，试着将数据线WF2拆卸后，如图2，使用跳线，将GR7开关电源的P3接口的pin7与pin8短接、pin9与pin10脚短接，目的是给P3接口提供一个仿真的高电平使能EN+信号，以开启开关电源工作，上电之前，将图2中的几个保险管卸下，卸下的目的是，由于WF2被卸下，此时控制单元已经被彻底甩掉了，开关电源失去控制单元保护电路的保护，万一负载存在短路，会影响电源自身安全，引起故障扩大。

图2 短接法速判开关电源好坏

上电后测量DC/DC有32V输出，说明开关电源没有问题，故障可能是EN+信号没送达开关电源，范围缩小到控制单元与控制单元连接的14芯的数据线WF2。拆下14芯WF2数据线测量，一对一连通，只能继续查控制单元使能EN+信号回路。恢复WF2连接，上电后的回路如下图3：

图3 控制单元输出En+信号示意图

经测试，T3的“e”极有10伏的电压，说明设备正常，T3才会导通，EN+信号有送达GR8控制单元的J2口pin8，第三种指示回路线路板铜箔断的情况也不可能了，因为EN+正常，设备状态本身说明很正常，更不需要告警指示显示报警了，那就很奇怪了，既然J2有使能EN+有效的信号，为什么送不到端口P3去？J2与P3唯一的通路就是数据线WF2了，难道数据线WF2存在问题？回头再测量WF2的时候，重复折叠、拉直数据线动作，发现存在有时不通现象。原来，回装WF2连接开关电源与控制单元时，为了拐弯且平整的要求，扁平数据线平时都是折叠成直角平贴在内壁上，检修除尘时会拆卸拉伸平直，究其原因，可能与年久老化有关，除尘清洁的拆装过程只是使线路开路的隐患加剧，数据线经不起多次折叠，乃至加重了隐患促成了开路。查明原因后，更换数据线WF2后， 3.5KW开关电源开启正常。

故障二：冷却故障

故障现象：图像AV62功放温度指示灯亮，功率下降。

故障分析：温度指示灯亮，应重点查看感温回路，以及温控回路，冷却负载。

温控采用两档控制，开机后，常温到极限温度范围内，控制单元靠输出V-BIAS控制电压的大小调控A1的增益，温度渐升时，V_BIAS电压渐降，控制放大模块A1输出功率下降，内部温度达到平衡，A1输出功率随之平衡；冷却系统失衡情况下，内温平衡不能持续保持，温度马上接近并升到极限承受温度时，图3的最大温度支路的电压比较器输出高电平，带动T5导通，连锁触发T3截止，使能EN+信号回路被切断，功放丢失去电源，功率就为0，就不是功率下降的故障了，因此故障二的现象只会是发生在常温与极限温度范围内的故障。

功放内部通过温度传感器收集温度状态，四个热敏电阻沿着散热器紧贴内壁安装,数据通过扁平数据线WF3接口，再送到控制板上的风扇冷却控制系统，如图4：

图4 GR8控制单元冷却风扇回路输出控制示意图

风扇的正端电源通过一组并联的电阻接在+24V的输入端，四个2.2Ω2W的电阻R197/R198/R219/R220并联，风扇的负端接在T1的漏极。初始状态，设备上电后，温度电阻采集到的电平不足以使IC22B运放输出高电平，MOS管T1栅极无触发电平，T1截止，风扇回路断开，初始温度不高的时候，风扇是不会转的；设备运行一段时间后，功放工作产生热量，温度传感器采集到的电平超过风扇启动的参考电平时，运放IC22B输出高电平，T1栅极G高电平，漏极通过由R189/R190/R193/R194四个2.2Ω2W的电阻并联下地，风扇回路闭合，启动风扇工作。

温度传感器亮红灯，说明功放散热已经不好才会告警，要么风扇不工作，要么风扇转速下降，导致功放内部升温,温度传感器采集电压上升,触发指示电路指示温度告警。风扇不转的原因有两种情况：

1）放大模块中风机自身老化损坏；如电机线圈开路/短路、转子轴承润滑油少造成抱轴;

2）控制电路失控。

风机自身原因的判断很简单：可以使用万用表的直流电压档测量风机的电源输入端，U=24V时风机不转，则需更换新风机。

控制电路失控的确认方法是测量风扇负载的两端电压，如果低于24V或没有电压，就要判断MOS管T1的好坏，在路可用一个10k的电阻将+7V直接搭接在J7的MOS管T1的G级上，风机工作，表明MOS管正常；不工作，MOS管坏需更换；MOS管都没问题就要倒退查运放IC22B，线路板TP4测试点是运放的7V电压，输出不正常说明运放有问题，应更换运放芯片；MOS管、运放、风扇均正常情况下，就应该查输入的测试电压回路，温感的电压不正常，也会导致运放不能输出高电平。

风扇转速下降重点查输入电压是否24V，欠压转速会下降。

经检查后，确认故障是由于J7的接线柱端子接触不良，松动后虚接造成G级电压过不去，造成的原因可能是除尘时，拆卸板卡触碰造成的松动。拧紧J7的螺丝，紧固T1的接线脚。恢复播出，告警解除，功率明显提升。

[1]BT03-1021KW UHF TV TRANSMITTER(用户手册).

[2]工程图纸图号-5323008010-ED.