单培堂
(民权县电视台,河南 民权 476800)
浅谈全固态电视发射机开关电源的常见故障及检修
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科技的不断进步为社会群体的生活提供了极大的便利,人们能够通过广播、电视等渠道及时掌握当下社会热点新闻以及欣赏各种丰富多彩的节目,从而能够了解到许多知识及信息。电视发射机是电视广播接收信息的首要设备,随着社会的不断发展,全固态电视发射机完全替代了传统的电视发射设备。发射机类型均由电子管转变为全固态,因其相对而言成本较低但效率极高,新一代电源开关取代了传统设备的能源电源。文章通过了解全固态电视发射机的开关电源,简单分析其常见故障问题以及日常检修。
全固态电视;发射机;开关电源;常见故障;检修
近年来,因为具备先进的技术、稳定的性能以及较高的功效与故障发生率较低等优点,全固态电视发射机逐渐取代了传统发射机。当前全固态电视发射机具有以下几个共同点:第一,发射机电源模块与功放模块可以相互进行替换;第二,每台发射机都具备自我检测的功能,当测试出异常时能够自动进行自我保护;第三,能够从设计面板的显示屏上读取主要运行技术指标;第四,发射机能够与计算机进行连接,监督检测运行指标并且管理运行状态。但电视发射机在运行过程中,均有各式各样的故障发生,而故障发生率较高的部位当属开关电源。因此,相关人员应对电视发射机的开关电源工作原理以及维修思路、维修方式等进行深入了解以及熟练掌握,为电视发射机的正常运行提供有力的保障。
按照负载的连接形式,可将开关电源分为2种:一种是串联型;另一种是并联型。当前开关电源中串联型使用较少,因其整块机板和电网接触相通电,无法与其他设备进行连接。而并联型输出端和电网经过变压器相隔离,具有良好的安全性能,且方便与其他设备进行连接,相对而言,并联型使用较为广泛。并联型分为2种:一种是自激型,另一种是他激型。依照功率的高低大小又可将他激型开关电源的电路分为多种形式:第一种是双管半桥式;第二种是单管式;第三种是四管全桥式。当前使用较为普遍的开关电源均是采用四管全桥电路方式的脉冲可调式。电视发射机当中的开关电源电路的构成相对而言具有较强的复杂性,通常由5个部分组成:第一是开关电路;第二是控制电路;第三是电源噪声滤波电路;第四是低压整流滤波电路;第五是高压整流滤波电路[1]。
在开关电源的维修中,一般从2方面鉴定故障所在:一方面是静态测量;另一方面是动态测试。为进一步提升检修效率,通常采用分块查找的方式,与此同时需对开关电源中3个方面的组成原理有深刻了解以及熟练掌握,首先是主回路及控制回路的组成原理;其次是热回路及冷回路的组成原理;最后是交流通路及直流通路的组成原理。
对开关电源进行维修时,必须由表及里,通过目测发现有明显故障的设备元件,然后利用测量仪器对其他元件进行进一步测量。
按照功能将开关电源进行分块检查,能够快速并准确地找出故障部位。一般而言,开关电源可分为2个部分,第一是主回路;第二是控制回路。其中主回路分为2个部分:第一是高压部分;第二是低压部分。控制电路则分为5个部分:第一是辅助电源;第二是控制电路;第三是脉宽调制控制电路;第四是驱动电路;第五是保护电路[2]。维修测试时依照功能电路相互之间的联系,确定多个测试关键部位,通过测试关键部位电压或者波形,能够快速地确定故障出现的范围,为深入查找故障元件提供了有效的帮助。
开关电源中的主回路是传输能量的途径,当中包含了5个方面的电路:第一种是避雷器;第二种是输入滤波器;第三种是输入整流滤波;第四种是转换电路;第五种是输出整流滤波。主回路中元件的功率相对较大,容易发生短路故障,故障发生时会呈现明显烧毁迹象。而控制回路中元件功率相对较小,发生故障的原因大多为元件性能下降或者参数劣化等。
与市电电气相隔离的回路称为冷回路,而与市电电气相连接的回路称为热回路。开关电源中,冷热回路之间是用脉冲变压器以及光电隔离元件隔离的。在对开关电源进行带电测量时,为防止发生触电事故或者设备遭到损坏,人体不能与热回路相接触,也不能将冷回路与热回路进行连接。另外,需尤其注意,不能使用外壳接地的仪器对热回路进行测量,避免使电出现短路现象。
在开关电源的维修中,对直流部分的电压可使用万用表进行测量;而交流部分则可通过示波器观察波形是否正常。
3.1明显故障
电视发射机开关电源的明显故障通常有以下有几种情况:(1)正常运行状态下,显示器以及指示灯均无反应;(2)进线处有打火情形,并伴有火光以及嘶声;(3)电源接通之后保护器突然跳闸;(4)接线端呈现变色状态,塑料被烧焦并且发出大量刺激性的气味。若开关电源出现以上任一种情况,应对故障作出及时处理,首先,对进线电源通过万用表进行测量,察看电量状况,随后测量三相相间电压,查看其是否为交流380V,或者相对的电压是否为交流220V[3]。对于震动相对较大的部位,维修人员应检查该部位的螺丝是否固定,并且对接线端实行检测,如果出现松动情况需及时加固。
3.2发射机出现跳机情况
电网电压波动在某种情况下会对电视发射机造成一定的影响,导致电视发射机出现跳机情况。电压波动是指电压在一定的范围中无规则地波动,为避免此情况对发射机造成影响,需在开关电源进线处安加一个稳压设备,最大限度保证三相相间电压是交流380V,在稳压设备开启20秒后再启动电视发射机,避免对电视发射机造成不必要的损坏。
保护电路误动作也能够导致电压不稳,在此情况下,可将屏蔽保护功能开启。电压实际值与正常值不相符是电压过高或者过低的主要体现,但如果电压相对稳定,则可调整测量分压电位器,若调整后发射机仍然处于非正常状态,应更换测量分压电位器后再进行调整。
3.3无电压输出
发射机开关电源故障中,无电压输出的现象较为常见,在开关电源正常运行情况下导致此故障出现的原因较多。例如,主通路、控制电路、辅助电源以及脉宽调制控制电路等当中的相关元件出现损坏都能够导致开关电源无电压输出,其中出现故障较为频繁的是主通路中元件的损坏,导致电压的稳定性遭受到极大程度的破坏,从而造成无电压输出。一旦出现此情况,首先应检查相关元件有无损坏或者有无接触不良现象,对各元件电阻值进行在线测量,将可疑元件进行拆离后对电路板实行进一步的测量。找出故障元件并进行更换之后对各关键点电压或波形进行加电测量,观察输出电压是否正常。若正常则表示开关电源修复完成,若输出电压呈现非正常状态,则继续检查以下几方面并进行相应的维修。(1)对市电整流输出端电压进行检查,观察其是否正常;(2)检查保险管、输入滤波器、整流桥、滤波电容等辅助电源电压是否正常;(3)对脉宽调制芯片控制端电压进行检查,观察电压是否正常;(4)检查保护电路以及控制电路等输出端波形是否正常;(5)检查脉宽调制块以及外围电路是否存在相关故障;(6)对驱动管、开关管、输出整流管以及输出滤波电路等进行检查,并对相应的故障进行及时处理。
全固态电视发射机中电源模块以及功放模块的供电模式均是采用一对一式,因此在开关电源出现问题时能够轻易查出问题所在。最快速以及最简便的方式就是使用备用开关电源将其替换掉,替换时可采取热拔插的方式,但操作时应细致小心且动作迅速。
发射机开关电源的检修是一项细致且耗时的工作,不同的开关电源,其主电路以及控制电路均有所不同,但主板相同。因控制电路的基本原理相同,其组成部分以及所使用的集成块基本一致,均具备以下几种保护措施:第一是过温保护措施;第二是过压保护措施;第三是过流保护措施;第四种是短路保护措施。发射机开关电源采用的是先进的谐振PWM技术,其自身的可靠性以及转换效率相对较高,安全性以及电气性能均与《通信高频开关整流器标准》相符合,因此开关电源的故障大多为元件老化所致,例如电容漏液、高温处焊点开裂、集成块遭受损坏等。
开关电源发生故障对电视发射机的正常运行造成了一定的阻碍,为使其能够正常运行,日常的相关维护是必要的。电视发射机开关电源的日常维护主要包含以下几方面:第一,定期更换开关电源的散热元件并且定期去灰除尘;第二,定期对基本数据进行测验;第三,定期更换电解电容。在开关电源正常运行状态下,需半年进行一次去除灰尘的工作。而此项工作也需严格按照相关步骤进行。首先,使用吹风机将电路板以及元件上的灰尘去除,随后使用棉纱布进行擦拭,在擦拭过程中,需避免触碰损坏相关元件。在去除灰尘的过程中,如发现元件出现松动或者故障等现象,需及时进行焊接以及加固,进一步保障各元件正常运行。
发射机开关电源通常是采用冷风进行散热,多数是通过散热风扇进行,还有一部分是通过其他外部设备进行。在采取不同散热方式的基础上均需对风扇以及风机的运行状态进行定期检查,并且发现故障时及时进行维修或者更换,促使开关电源的散热工作能够更好地进行。开关电源能使效率进一步得到提升,最大限度避免不必要的亏损。维护人员还应定期对电压输入设备以及电压输出设备进行检查,有效保证电压在正常值范围内运行,如若出现异常现象应及时进行维修或者更换。此外,还应对电解电容进行检测,避免电解质呈现干涸状态,影响其正常运行。
据相关统计,开关电源导致的故障在电视发射机总故障当中的比例超过40%。开关电源易产生故障的原因通常有以下2点:第一是在电流及功率相对较大的状态下运行;第二是运行温度较高且运行环境相对较差。随着网络信息化的高速发展,电视发射技术也随之不断进步,但与此同时电视发射技术也面临着极大的挑战。维护发射机系统的主要内容是对开关电源进行定期检修与维护,将其发生故障的几率降到最低,从而进一步保障其能够正常运行。
[1]于源.浅谈全固态电视发射机的常见故障检修与维护[J].科技创新导报,2013(2):72-74.
[2]张丽新.全固态电视发射机开关电源的常见故障及维护[J].科技传播,2015(2):100-101.
[3]阮太中,刘平.广播电视全固态发射机高频开关电源原理与维修维护[J].广播与电视技术,2012(3):119-121.
Discussion on Common Faults and Maintenance of Switching Power Supply of All Solid State TV Transmitter
Shan Peitang
(Minquan TV Station, Minquan 476800, China)
The continuous progress of science and technology for the social life provides great convenience, people can through radio,television channels such as the grasp the current social hot news and enjoy a variety of rich and colorful programs, so as to be able to understand many of the knowledge and information. TV transmitter is TV broadcasting and receiving information of main equipment, with the continuous development of society, full solid TV transmitter completely replace the traditional TV transmitting equipment. Transmitter type were by electron tube transformation for all solid state, a new generation of power switch replaces the traditional equipment electric energy source, due to its relatively low cost but efficiency is extremely high. In this paper understanding of all solid state TV Switch power supply, simple analysis of its common fault and routine maintenance.
all solid state TV; transmitter; switching power supply; common faults; maintenance
单培堂(1966-),男,河南民权,本科,工程师;研究方向:广播电视信号无线覆盖。