浅析420C型500kW短波发射机功率故障

秦峰

（国家新闻出版广电总局六五四台 新疆呼图壁县 831200）

浅析420C型500kW短波发射机功率故障

秦峰

（国家新闻出版广电总局六五四台 新疆呼图壁县 831200）

本文针对发射机功率“自升自降”故障以及功率开关模块故障进行分析，结合线路原理，找出故障现象产生的原因，提出解决的措施。

420C型500kW短波发射机；功率；故障

420C型500kW短波发射机采用PSM调制方式，具有效率高、指标好、工作稳定等优点，发射机控制方式采用微处理机控制，控制单元采用CPU程控，发射机在程序控制下实现自动工作、故障自动恢复和自动报警等功能。在发射机维护过程中，遇到一些隐性的故障，如果不注意观察故障现象，不了解系统原理就很难将故障解决。文章针对发射机功率“自升自降”故障以及功率开关模块故障进行分析，结合线路原理，找出故障现象产生的原因，提出处理方法。

1 功率自动升降故障分析

在维护中，发射机在刚加起高压、高功率一段时间后，发射机功率会自己随机地升高或者降低，比设定的功率值会偏高或偏低近50kW，屏压、屏流、帘栅流也会随之变化。当变化剧烈时，常常引起瞬间发射机过荷、撬棍保护动作，这种现象往往随机出现，当我们将升高的功率降回到500kW后，经过一段时间再观察，会发现发射机功率又会自己降到460kW，这种现象时有发生。故障现象集中体现在功率的自升自降上，而引起功率变化的一个主要原因是高末屏压发生了变化。

2 功率开关模块典型故障分析

2.1 故障现象

由于故障现象集中体现在功率的自升自降上，首先应排除是否是由于功率控制板故障造成的，将备份正常工作的功率控制板换上后，经观察故障现象依然存在。在随后的维护中，又分别将1A3A4-1A3A9板逐个替换了一遍，当将状态板A8替换后，故障不再出现，由此确定故障发生在A8板中。再次将A8故障板换上后在播音中，发射机刚加起高压时，观察48个功率模块的状态指示都正常，当发射机工作一段时间后，故障现象重复出现此时注意观察A8状态板上的48个功率模块的状态指示LED灯亮度显示比A9状态板上LED灯亮度暗，抓住这一现象，分析判断是A8板电源存在故障。

2.2 故障分析

状态板中的24V电压经过稳压集成块VRI，P781 5CT转变为+15V，当其输出电压下降后，10V基准电压也会下降，通过快速变换器进行比较后，使得功率模块合上数量增多，导致屏压上升，进而使发射机输出功率升高；当减小功率控制电平，即Y信号后，如果VRI集成块输出电压恢复正常，根据公式V0=X×Y/10+△E可知，由于Y信号减小了，那么V0输出也会减小，因10V基准电压又恢复正常通过快速变换器进行比较后，使得功率模块合上的数量减少，导致屏压减少，最终使发射机输出功率又会下降。

2.3 故障处理

根据以上分析，将A8板通过延长板接出，发射机加起高功率，正常工作时，在VRI的输出端测试输出电压为15V，用热吹风机对其加热到60℃后，发现电压下降为13.8V，当温度降下来后，VR1的输出电压又恢复15V。由此，确认是VR1集成块热稳定性较差，使输出电压不稳，造成故障的产生。将VR1更换后，上机测试故障现象再没出现。

3 功率开关模块典型故障分析

420C型500kW PSM短波广播发射机的调制级采用了50个完全相同的功率开关模块，即50个PSM开关。其中，48个功率开关模块为射频末级提供14kV的直流屏压，其余两个功率开关模块为射频末级提供1kV的直流帘栅压。造成功率开关模块退出工作的原因有很多，检查处理故障功率开关模块时首先要根据功率开关模块的指示灯DS1和DS2的工作状态判断出故障模块的故障范围，DS1和DS2是发光二极管，DS1处于正常发光状态表示开关模块的整流桥输出电压正常，DS2处于正常发光状态表示本块开关模块工作正常。根据DS1和DS2的工作状态可总结出典型的故障现象及排查处理方法。

故障一：

故障功率开关模块的指示灯DS1正常发光，DS2在机器刚加高压时正常发光但工作几分钟后熄灭。

由于功率开关模块的过载保护拾电镍阻丝因过热发黑但却没有完全熔断或焊接不够牢靠造成的。E4-E8、E5-E9、E6-E10和E7-E11是四根并联的镍阻丝，当机器刚加起高压时开关模块可正常工作，但工作几分钟后，过热发黑的镍阻丝因阻值变大或镍阻丝的焊接点焊接不够牢靠使得其两端的电压升到其正常过载保护时的门限值，从而造成该开关模块在控制上得到过载保护信号（即失步保护）而退出工作。

处理这种故障开关模块，只需更换新的镍阻丝或将焊接不好的焊接点重新焊接后问题即可解决。若镍阻丝彻底熔断，那么开关模块的DS2将一直处于熄灭状态，也就是说此模块将一直无法参与循环导通。

故障二：

故障功率模块的指示灯在机器加起高压时DS1处于正常发光状态并一直保持发光，DS2在机器刚加起高压时瞬间点亮，但1s后熄灭。

造成这种故障的原因是电子开关Q1的开关管损坏。Q1是绝缘门双极晶体管（简称IGBT），它的第一个晶体管邻近于电源，称为AC管，也叫保护管；第二个晶体管邻近于负载，称为DC管，也叫开关管。其工作原理是正常情况下保护管先导通并维持下去，开关管而后导通。用万用表的R×1k挡测量Q1的①脚和②脚，①脚为开关管的集电极，②脚为开关管的发射极，正常情况下，由于开关管是不通的，万用表测量的只是开关管DC上面并联的保护二极管，测量结果应该是正向导通，反相截止。若测量结果是正反相都导通，说明开关管DC已经损坏。

发射机的调制控制系统较为复杂，而且各控制板卡间信号互相关联，使得分析处理故障的难度加大。但只要掌握了正常的方法加以剖析，并沉着应对，在熟悉发射机的工作原理的基础上，结合实际故障现象，抓住故障的本质，就可达到迅速处理故障的目的。

[1]鲜晓军.论短波发射机维护管理中的问题[J].西部广播电视，2015（17）.

[2]史党社.TBH522型150kW短波发射机自动调谐系统的自动化改造[J].电子世界，2015（15）.

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2016-2-20