德国贝克甚高频电台维修实例分析

2016-06-30 19:32谢端
企业技术开发·下旬刊 2016年5期
关键词:开关电源贝克

谢端

摘 要: BECKER(贝克)TG560是德国进口的甚高频设备,2011年,新疆机场集团那拉提机场、哈密机场的BECKER TG560甚高频依次发生相同故障,如果返厂维修,维修时间长,维修费用高,航务信息部维修支援中心维修人员针对故障现象,走线路,分析原因,查故障,更换故障元器件,最终修复设备,达到了节约费用,缩短维修时间,保障设备正常运行的目的。文章就该设备故障原因的分析、故障的查找及如何排除故障进行详细的阐述,希望能对各位同行有所帮助。

关键词:甚高频;BECKER;贝克;开关电源

中图分类号:TN948 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)15-0087-02

1 故障现象

开启设备后后,液晶面板无指示,听到继电器时断时续,发出啪啪的声音。打开机箱测量,28 V开关电源(CONDOR GPFC250-28)输出电压仅有14 V。

2 故障分析

BECKER TG560甚高频,主要由开关电源(CONDOR GPFC250-28)、BECKER VHF收发机(RT5202),及其他转换、显示等电路组成,如图1所示。

由故障现象分析可知:①故障原因有可能两个方面:开关电源的负载(收发机、转化、显示等电路)有短路故障;②开关电源本身负载能力差。

如果故障原因属于前者,在此不做详细的故障原因分析说明,如果故障原因属于后者,即开关电源故障,经认真分析查看该开关电源,主要电路是由:防雷电路,输入电磁干扰滤波器(Electromagnetic Interference,简称EMI),输入整流滤波电路,功率变换电路,脉宽调制(PWM)控制器电路,输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过压,欠压保护电路, 输出过压,欠压保护电路,输出过流保护电路,输出短路保护电路等。开关电源的电路组成方框图,如图2所示。开关电源负载能力差有可能是以下原因造成的:

①电源输出线接触不良,有一定的接触电阻,造成输出电压过低。

②高频变压器的铁芯是否完好无损。因在使用中,可能的重摔或重幢,使高频变压器的铁芯损坏。

③输入整流滤波电路中的全桥、滤波电容性能下降等。

④输出电压端整流二极管、滤波电容失效等。

⑤开关功率管的性能下降,导致开关管不能正常导通,使电源的内阻增加,带负载能力下降。

⑥高压直流滤波电容不良,造成电源带负载能力差,接负载后,使输出电压下降。

⑦脉宽调制(PWM)控制电路工作不正常,重点检查主控芯片(UC2844)、精密稳压放大器是否损坏。

3 故障处理

第一,拆开后,先仔细检查了,未发现开焊、元器件开裂等等明显故障现象,闻一闻亦无烧焦气味。

第二,断开开关电源(CONDOR GPFC250-28)电路的所有负载,开关电源空载时输出28 V电压,但电压略有不稳,初步判断为负载短路,但又通过代换法,用其他28 V电源为设备供电,设备工作正常,从而判断此故障由开关电源(CONDOR GPFC250-28)负载能力差引起的,如图3所示。

第三,检查开关电源(CONDOR GPFC250-28)输出线接触良好,用万用表的“RX1”欧档测量了一下输出电源线阻值,发现阻值很小,几乎为0?,这说明线路接触良好。排除电源输出线接触不良,造成输出电压过低的故障原因。

第四,观察开关电源(CONDOR GPFC250-28)高频变压器的铁芯完好无损,排除了设备的重摔或重幢,使高频变压器的铁芯损坏的故障原因。

第五,检查测量开关电源输入整流滤波电路中桥式整流二极管、滤波电容(450V 220μF),参数正常,整流滤波后得到约300V的直流电,开关电源带负载时,输出电压下降,而300V的直流电没有下降,排除了输入整流滤波电路中的全桥、滤波电容性能下降的故障原因。

第六,检查测量开关电源输出电压端整流二极管(STTH6003CW)、滤波电容(35 V、1000μF)参数正常,采用代换法,购买相同型号的管子和电容更换后,仍无法正常工作。排除了输出电压端整流二极管、滤波电容失效的故障原因。

第七,检查开关功率管(9N50)无异常,为了不影响测量的准确性,将开关功率管及栅极限流电阻用烙铁拆下。稍等片刻,待元件冷却到室温后,便用万用表“RX1”欧挡,对栅极限流电阻进行测量。此电阻经测量其阻值与标称值相接近,此电阻未坏。再将万用表的电阻挡拨至“RX1”K挡,对开关功率管进行测量。此开关功率管的型号为“9N50”(9A 500 V),是一个IGBT(绝缘栅双极型晶体管的缩写)型功率管。在测量前,要对该管的三个引脚短路放电,以避免影响测量的准确度。然后用万用表的红,黑表笔正,反测量一下,G极与D极,G及与S极之间的电阻均为无穷大,测量S极与D极,正向电阻4 K,反向电阻无穷大。说明该开关功率管是正常的。排除开关功率管的故障的性能下降,导致开关管不能正常导通,使电源的内阻增加,带负载能力下降的故障原因。

第八,检查脉宽调制(PWM)电路,首先,检查脉宽调制(PWM)电路中的主控芯片(UC2844)是否工作正常。主控芯片UC2844的电原理图,如图4所示。

经加电测试,不带负载时,UC2844的第7脚对地电压13.9 V,第8脚有+5 V电压,1,2,4,6脚都有有不同的电压,则说明电路已起振,UC2844基本正常;带负载后,UC2844的第7脚对地电压下降较多,怀疑为主控芯片UC284旁的精密稳压放大器(TL431)故障,拆下给芯片,测试基本正常,用代换法更换相同型号的精密稳压放大器后,仍无法正常工作,再次查看和测量电路,在主控芯片UC2844的第7脚输入电压相连的有一电解电容,用洛铁焊下该电解电容(25 V、47 μF),用指针万用表对该电容进行测量。将万用表的电阻挡拨至“RX1”K挡,用表笔分别去接触电容的两个引脚,表针迅速向右零刻度方向摆动,然后缓慢向左缓慢退回至阻值为无穷大的位置。

经指测试,该电容基本正常。重新安装后,故障依旧,经再次分析,认为该电容故障的可能新较大,采用代换法,使用相同型号的电容更换该滤波电容后,设备终于恢复正常。经测试,甚高频正常工作时,UC2844的第7脚对地电压为20 V。

故障电容位置,如图5所示。

至此,终于找到故障原因为:脉宽调制(PWM)电路中,主控芯片UC284输入电压滤波电容(25 V、47 μF)软击穿。

4 结 语

设备维修不是很难,但只要有足够的电子基础知识,多看看相关技术文章,资料,多动动手,多用用脑,再加上细心,恒心、耐心。平时多注意经验的积累,维修设备就会变的不难了。最后感谢文章编写过程中维修支援中心同事们的支持和帮助,特别感谢新疆机场集团候机楼管理部闫林宝的指导。

参考文献:

[1] 王鸿钰.实用电源技术手册[M].上海:上海科学技术出版社,2002.

[2] 杨晖,任建卫.开关电源维修[M].北京:科学出版社,2008.

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