文丨卢优胜
(濮阳市广播电视台,河南濮阳457000)
我台19CH采用鞍山哈里斯广播设备有限公司的GSUF-10-2T型10KW分米波双通道电视发射机作为主机工作有十余年,该机前级实现了固态化,末级使用两只陶瓷四极电子管FC-307F和FC-502F分别作为图像和伴音的功放管。图像和伴音末级功放腔体及外围电路的结构有相似之处,它们腔体的调试、故障处理也有相似之处,现以该机图像末级功放FC-307F电子管腔体为例介绍腔体的调试与故障处理,供同行参考。
腔体调试包括输入、输出、中和回路三步调试,最后进行通调。在调试中,可以在腔体RF输出端加一个高频同轴固定衰减器,以防止将一根任意长度的电缆接在RF端口后,因电缆的不均匀性引入的电抗分量调谐于输出回路中。根据图像末级功放腔体的结构画出的其等效电路图如下图:
腔体是通过栅极管路电容C2构成栅地放大器形式。栅极旁路电容C3与中和电感L3共同组成帘栅中和电路。去藕电路F1、F2、F3分别由穿芯电容组成,用在栅极、帘栅极直流供电线路中,起防止高频干扰作用。C1是灯丝旁路电容,C4是板极高频旁路电容。
(1)输入回路的调试:栅阴极之间电容Cg1k并联与L1的两端而成为输入调谐回路,L1与Cg1k组成并联调谐回路,通过对L1的杆长短调整,使谐振频率为中心载波频率519.25MHz,L2是输入匹配电感,L2的上下移动就改变输入负载接入于输入调谐回路的接入系数的大小,从而达到匹配的作用。调节L2长度达到用驻波比电桥法测试的要求,静态时要求电子管放大器的输入反射为0.1左右,对应驻波比1.2左右。动态时微调L2使反射功率达到最小值达到最佳匹配。
(2)输出调谐回路:输出回路是电容耦合式双调谐回路,初级调谐电感L4与输出电容Co共同组成初级调谐回路,次级调谐电感L5与Co1组成次级调谐回路。C5是初次级耦合电容,C6是输出耦合电容。输出回路调试可分三步进行:第一步调L4、L5的长短,使频响曲线对称,使初、次级回路谐振于中心频率;第二步反复调L5、C6,使频响曲线平坦,使初、次级达到临界耦合。第三步调节初次级耦合电容C5,使频响曲线的宽度达到8MHz带宽,反复调节L4、L5、C5、C6,使使频响曲线呈现双峰宽带特性。
(3)中和电路调试:除静态的调中和电路外,还要在动态中调整中和电路。扫频仪的射频输出信号接到腔体的输出端,而检波头和匹配负载则接在腔体的输入端。腔体正常加灯丝电压、偏压、板压和帘栅压,调节栅负压达到静态阴流值。调整中和电路元件L3,使传输系数小于-30至 -35dB,使传输系数平坦,可避免工作频带内产生寄生振荡。经过输入、输出、中和电路反复调整,使电子管放大器频响曲线呈现8MHz带宽、平坦的马鞍型特性,满足工作需要。
高压是功放电子管的板极电源,发射机上高压时,立即出现过荷和跳闸的原因主要表现在:末级功放电子管出现碰极,有较强的自激振荡存在,栅偏压电源、过激励和外围元件电路短路故障造成的。
为了判断故障是出现在电子管子上还是外围电路上,用人工手动开机,先开高压,帘栅开关处于关闭位置,若出现过荷及高压加不上,并且听见高压继电器的离合响声,则可能是腔体内或者高压电源的高压部分与地绝缘不够,或者与地短路造成,如果加上高压时,腔体工作正常,加帘栅压时出现过荷,可能是电子管或者是腔体内管座有问题,多半不是高压电源部分短路所致。将电子管从腔体内取出,直流电压仍加到腔体的各级上,如高压电源能够加到腔体上而不出现过荷,就再检查栅偏压输出是否存在及有否真正加到腔体放大器的栅极管座上,如无栅偏压或者电源引线断开而没有真正加到栅极,则可能是电子管无栅偏压造成开机板流过大,出现过荷。应检查栅偏压板及与腔体间连线,重点检查偏压输出限流电阻是否损坏。如栅偏压正常,而且又真正加到栅极,则检查电子管是否完好、有无强烈振荡。当灰尘和污垢附着在电子管陶瓷环和谐振腔体壁上时会使表面电阻降低,引起电子管的耐压强度降低,轻则影响放大器的增益,重则引起电子管表面产生爬电,有时还会引起拉弧、打火,甚至导致电子管损坏。若无自激振荡,用摇表对电子管作绝缘检查,用500V摇表对电子管的阴栅极测量,阻值应大于20MΩ,用1000V摇表对帘栅极、栅极测量,阻值应大于20MΩ。如电子管极间阻值过小或短路,都视为电子管损坏。
如果腔体内高压部分的管座没有极间短路现象并且绝缘符合要求,电子管拔出后,开高压时仍出现过荷,应拔去腔体的高压供电带有插针的耐高压高温的腊克线插头,如此时还出现过荷现象,则故障出现在腔体外部。重点应检查各高压元件,以及高压电源部分的高压整流硅堆是否反向击穿或与地绝缘不好、滤波电容是否失效等。
如拔掉电子管后,加高压仍过荷,再拔腊克线插头时,高压电源正常工作而不出现过荷与跳闸,则故障是出在腔体内部,重点检查高压薄膜(板极隔直流输出耦合电容),由于灰尘或湿度较大,容易引起高压和地之间爬火或高压薄膜上绝缘垫碳化,引起绝缘度不够,造成薄膜烧焦击穿,烧蚀而造成的高压电源短地。最好更换新的薄膜并对碳化部分处理。还有在腔体的高压电源进线引咀处出现的故障,如该处接触不良就会逐渐打火,致使周围绝缘材料受热碳化,绝缘度降低,而使高压电源短地。
腔体打火是由于腔体内板极帽与内导体之间的接触簧片经长时间使用后已产生了变形,造成簧片出现接触不良的现象,发现簧片折断或弹性减弱要及时更换新簧片。腔体在工作中产生热量较大,容易造成高压电容上绝缘垫表面碳化,影响其绝缘度,加高压时产生拉弧,严重时可将高压薄膜击穿,要保持腔体清洁通风散热良。为若腔体清理不及时灰尘较多,簧片与管帽间形成了接触电阻,于是会因流过的电流较大,在该电阻上消耗较大的功率,且随温度的增高出现打火现象,严重时,还会产生电弧把接触不良的簧片烧毁,致使保护电路动作拉掉高压。
末级输出至天馈系统不匹配引起的故障。首先从同轴开关将电视发射机与天馈线系统分开,检查天馈线系统的驻波比。将发射机接至假负载,如工作正常,则表明故障在天馈线系统,应将天馈线分开检查问题,将故障排除;如天馈线系统正常,应对同轴开关进行检查。正常的同轴开关其电性能指标是驻波比为1.04.但在主备机倒换过程中,由于同轴开关的接点与乍到的位置不正确就会使反射增大,造成驻波比过大故障;如果天馈线系统和同轴开关均正常,输出滤波器内就有故障。应检查其装置的内导体与外馈管连接芯子是否松动,腔内刷片于腔内壁接触是否良好,馈管内的绝缘支撑物有无被击穿或烧熔现象。在检修后应重新调整输出滤波器的频响特性,使其衰减特性和通带特性都符合技术指标要求。
无板流时,先测量灯丝电压并确认其是否加到电子管灯丝极上,如灯丝断,则灯丝负载为空载,其电压值将增高,检查灯丝是否断开;如静态板流为零,应检查帘栅压是否加到腔体管座上,重点检查帘栅压输出限流电阻是否烧断,其次检查输出到腔体的供电线路;如高压未能真正加到板极上,此时电子管无板压,只有帘栅压工作,会使帘栅流增大,帘栅压会随之降低,应重点检查高压线路。帘栅板的输出限流电阻(51Ω,1/2W)烧坏,会出现加激励时,板流增加很小,再加大激励,板流还会向小变化,各级电压指示正常
画面上出现黑色拉到现象,说明有干扰信号产生。在激励器和功放管工作正常的情况下,一般与末级各电源有关。在检修中,应重点排查帘栅极和板极电源整流器有无虚焊或引线松动现象,引线导线应焊牢紧固。发射机中的帘栅压和偏压电源都采用了并联式晶体管稳压电源,可防止偶然性的过载和短路。
[1]GSUF-10-2T型10KW分米波发射机技术说明书 鞍山哈里斯广播设备有限公司。