DF100kW短波发射机高末栅爪烧伤故障分析

韩 乐

（作者单位：国家新闻出版广电总局七二四台）

DF100kW短波发射机高末栅爪烧伤故障分析

韩 乐

（作者单位：国家新闻出版广电总局七二四台）

本文介绍并分析了DF100kW短波发射机高末栅爪烧伤故障形成的原因以及处理方法。

栅爪；烧伤；栅极开路；故障处理

DF100kW短波发射机高末栅极静态直流电压是-400V，动态自生偏压是-200V。所以，当发射机处于正常播音时，看到的栅压表值是-600V。由实物看出，栅极电压是通过一个由多个（10个）弹性压片组成的小栅片（俗称栅爪，如图1）给电子管栅极供电的。由于栅爪是一个扇面，决定了它和电子管栅极的接触只是一段圆弧簧片。如果因为安装不到位或者使用时间过长导致簧片弹性下降，就会使爪片和电子管栅极接触不好，从而烧伤栅爪，使栅爪和电子管栅极断开形成栅极开路，也就是通常所说的末级断激故障。

图1　栅爪

1　故障经过及现象

栅爪的烧伤有时是瞬间造成的，有时会出现一个短暂的维持过程，这取决于栅爪和电子管栅极接触的状态。

当栅爪和电子管栅极未完全断开时（维持过程），我们会看到高末栅流、高末帘栅流（压）、高末屏流（压）及反射功率表有瞬间摆动的现象。播音中高末栅流表、屏流表无指示，栅流传感器保护动作，封锁调制器输出。末前级调谐时，高末栅流时有时无。末前级工作正常，-400V偏压表指示正常。当栅爪和电子管完全脱离接触时，造成栅极开路，上述表值为零，末级无输出。控制面板无过荷指示，但调制器控制器的9A5板第五个故障连锁（控制四）指示灯由正常时的绿色变为熄灭，同时该板的非工作指令灯由正常时的熄灭变为故障色——红色。

2　故障分析

发射机在正常情况下末级栅流方向简单表示为如下流程：

1PS5电源负端→中间电路→电子管栅极→电子管灯丝→公共地→中间电路→1PS5电源正端

我们先简单说明栅流形成的原因：当发射机处于正常工作时，在电子管的内部，屏极和帘栅极分别加有正电压，而栅极上是负电压，由于屏极和帘栅极形成的正电场比栅极形成的负电场要强很多（场强由电压决定）。所以，由灯丝发射出的自由电子就会受正电场的吸引朝屏极方向作定向移动形成电流。这个电流我们称之为阴流，方向是从屏极到灯丝。由于栅极是网状结构，在电子作定向移动时会有一小部分打在栅极上，从而形成电子管内部的栅流，方向是由栅极到灯丝。所以，在外部栅极供电电路中，栅流是从栅极电源（1PS5）的负端出发经过电子管的栅极和灯丝流入电源正端。同时，在电子管的栅极上得到了-600V的控制偏压。电子管的栅极电压决定了电子管的工作状态，它和前级来的射频信号叠加后输入到电子管的栅极上。当栅爪和电子管的栅极接触压力不够时，接触电阻就会变大同时发生吱火现象，随着压降的增大，温度急剧升高，使爪片吱火烧伤。当栅爪和电子管栅极还未完全脱离接触时，栅爪会不时发生吱火，引起高末栅流、高末帘栅流（压）、高末屏流（压）、反射功率的大小有变化。当栅爪和电子管完全断开时，电子管的栅极上虽有电荷，但栅流流经的通路中断了，此时在外电路中便没有了栅流，栅流表指示为零。此时，栅极供电电路中的无栅流保护板（1PS5A1）就会检测到栅流消失（如图2），使1PS5TB1—4端通过三极管接地成为低电平。此低电平送至调制器控制器，从而使调制器控制器的允许工作指令信号由正常时的高电平变为低电平，经过逻辑电路的处理后最终通过封锁环型调制器来切断调制器的高压和帘栅压（详细控制原理请参阅《脉阶调制设备》一书）。并相应地出现上述故障现象。

图2　1PS5AI无栅流保护板

3　故障时栅压栅流表头分析

需要说明的一点是：当出现此故障时，静态偏压是存在的（-400V），通路可简单表示为如下流程：1PS5电源正端→中间电路→公共地→中间电路→1PS5电源负端

由于经过栅压表的电流方向不变，所以栅压表有400V的指示。从图2可知：此时栅流表中也有分流电流流过但方向相反。因为电流很小，所以栅流表无指示。电流小的原因是：大部分电源电流被由R1、R2、R3、R4组成的串联分流电路分流了。

4　故障处理

此故障发生时比较隐蔽，没有过荷指示，只是末级没表值（无输出），发现后应立即更换栅爪并确保和电子管的栅极接触 良好。在日常的维护过程中，应定期检查，做到早发现、早解决，防患于未然。

韩乐（1988-），男，陕西宝鸡人，本科，助理工程师。研究方向：DF100kW短波发射机操作与维护。