PB缓冲级切换原理和故障分析

陈斌

【摘要】本文介绍了DX-600发射机缓冲级电路部分一例故障分析、查找和处理过程，希望能给同行们一些借鉴和参考。不当之处，希望批评指正。

【关键词】缓冲放大器;驱动编码板;预驱动选择开关

我台维护的是美国Harris公司生产的DX600发射机。它最大特色是模块结构设计。单个PB单元有239个模块。除了缓冲放大器，其它的都应用了同一种功率放大模块。缓冲放大器由放大射频信号的缓冲器和两个推挽电路组成。其输入信号来自射频接口的5Vpp射频方波，输出信号为20Vpp，用来给预驱动级PD1模块作为输入激励信号。因此，该板在射频通路上是十分重要的。如该板发生故障将引发PB-DS2关机故障。因此，要熟悉该板的工作原理和处理方法十分重要。

1.PB-DS2故障应急处理

2014-8-27，A01机PB1在试机时出现甩PB故障，重新并机也不成功。故障现象：PB1中机柜lED故障显示板（1A42）显示DS2故障。故障处理：由于临近开机，故应急处理，将驱动编码板（1A7）的预驱动选择开关S1倒至B边，恢复并机，故障排除。故障分析：该故障没有出现DS3（预驱动）和DS4（低驱），DS11（A/D转换出错）的错误提示。怀疑故障点很可能出现在缓冲电压取样检测电路上。重新紧固1A7J8和更换缓冲放大板（1A4），倒回A边故障消失。

故障现象分析：PB1-DS2故障，说明缓冲放大器输出到预驱动级的RF激励电平过低或消失。有以下几类原因：

（1）缓冲放电器（1A4）故障。将驱动编码板1A7的预驱动选择开关S1由A边切换到B边位置，即选择缓冲放大器B的输出。重新开机，如果故障消失，则证明是缓冲放大器A边有故障。同理B边。

（2）缓冲放大器（1A4）电源故障。正常HIGH POWEER（95%Mod）@1khz（发射机高功率，95%调幅度，送入1KHZ单音周信号）时，用驱动多用表测得缓冲级电压约为24VDC。如果该电压异常，应检查从低压电源板（1A56）-电源分配板（1A34）-驱动编码板（1A7）的+35VDC电源通路。

（3）在驱动编码板（1A7）采样检测电路故障。

（4）相关电缆头接触不良。

2.缓冲放大板（1A4）

做为RF通路的前级。用于放大射频信号。缓冲放大器的射频输入信号来自射频接口板5Vpp射频方波，输出为20Vpp预驱动级信号。

2.1 预驱动电源

如图一在发射机PB单元里，预驱动电源保险是安装在缓冲放大板上。其中DS1～DS4为预驱动电源状态。DS1和DS3为F1和F2保险故障指示灯。DS2和DS4指示在预驱动电源工作在A、B哪一边。发射机在待机状态下，预驱动电源是不工作的。

2.2 缓冲电源

在PB电源供电中，缓冲级电源是由低压电源板（1A1）提供的由低压电源分配板（1A46）经1R2可调电阻供给缓冲级推挽电路。从图二可以看出RF输入（激励）和缓冲级电压都是采用并联方式驱动的。工作时，缓放的A、B边始终都是同时工作的。

2.3 缓冲级工作时测试值

我们可以通过PB单元右机柜的驱动多用表方便地测量出缓冲级、预驱动级和驱动级的电平值。如表一所示：

表一

PARAMETER 高功率（Carrier） 高功率（95%Mod）@1khz

PREDRIVER IDC（AMPS） 0.8 0.8

PREDRIVER VDC（VOLTS） 121 120

BUFFER（VOLTS） 24 24

DRIVER VDC（VOLTS） 129 127

DIRVERS LT 129 128

DIRVERS RT 129 129

2.4 缓冲A、B和预驱动采样

该采样电路在驱动合成母板上，输出到驱动编码板进行电平比较。如果缓冲A/B和预驱动采样电平值小于检测电路的基准值将送出电源故障信号到发射机接口板，最后到控制板（1A31）进行故障处理（见图三）。

3.预驱动选择开关S1

该开关在PB右机柜前门，当发射机由于缓冲级或预驱动级的故障导致射频信号小或无时，可切换该开关。进行应急播出（见图四）。

该电路在驱动编码板上，工作原理：

当预驱动选择开关S1切换到A边时，Q3基极得到高电平信号，使Q3导通，C24经R51对地进行放电，经过时间常数τ=C24×R51=47uf×18=0.8ms后，C24正极为低电平，Q4Q5全部截止。从三极管Q5集电极送出PD_ON高电平信号进入U7（22V10）逻辑控制芯片允许预驱动模块工作。同时，在驱动合成母板上的预驱动继电器的线包得电动作。从而完成预驱动级电源和激励的倒换置A边过程。这里需要说明的是：Q4、Q5前面的电解电容配合后面的电阻起延时作用，目的是在预驱动刚刚上电和刚刚切换后的激励空白期要发送一个低电平信号给U7用来关断驱动级，因为在刚刚上电和刚刚切换A边的过程中对于驱动级来说是欠激励状态，如果此时U7仍然命令驱动级开通则会烧毁驱动级，这个原理跟大台阶欠激励要强制关机相似（见图五）。

当预驱动选择开关S1切换到B边时，Q3基极是低电平，Q3截止，电路对C23和C24充电，经时间常数τ1=C24×R55=47ms后，Q5截止，如图六此时预驱动继电器的线包失电，预驱动RF输出继电器K1和预驱动电压切换继电器K2常闭接点闭合，从而实现预驱动B边输出的电源和激励准备。从经时间常数τ2=C23×R53=100ms后，Q4也截止，从三极管Q4集电极送出PD_ON高电平信号。解除预驱动模块的封锁，允许预驱动模块工作。

C23和C24设置容量不同另一个原因：因为PLC发出的电子信号抖动时间很短大概是um级别的。而S1的机械开关抖动时长大概是ms级别的。应对不同的抖动要布置不同的延时电路。

不管如何倒换S1时，预驱动模块AB肯定有一边要工作。预驱动继电器线包得15VDC电，在驱动合成母板上的K1常开触点闭合，B边预驱动输出。此时在驱动编码板上TP1为3.5V，而TP2为0V。在驱动编码板上（1A7）预驱动选择开关S1切换了预驱动级的电源和激励。

4.缓冲/预驱动电平传感电路（见图七）

电路分析：当驱动合成母板上的K1和K2线包得电时，PD_RELAY_ON为低电平信号。此时电压比较器U15-2输出恒为高电平。J3-19的缓冲故障信号由U15-9决定。当驱动合成母板上的K1和K2线包失电时，PD_RELAY_ON为高电平信号，此时由于整流管CR1的作用，U15-1输出恒为高电平。J3-19的信号电平值由U15-5决定。我在实际测量时发现，由于运行时间较长，S1切换开关大都出现接触不良的情况。导致在应急切换时，继电器K1、K2不动作。我们可以通过将S1开关倒置A边，用万用表测量TP1（B边缓冲取样）的电平值，如果TP1无变化（0-3.5VDC变化），说明S1倒换开关失效需要更换。

5.结束语

通过本文可以了解缓冲/预驱动切换工作原理，掌握切换失效的原因和处理方法。作为一名机房维护人员，首先应该熟悉故障的监测及保护原理进行深入分析的同时，还要对发射机出现细小异态不放过。只有这样才能保障我们广播发送事业。