(广西广播电视技术中心南宁分中心)
101台中波机房的DAM 100KW 数字循环调制中波广播发射机随着使用时间的增长,已日益老化,其稳定性和可靠性逐步下降,在日常使用过程中经常会出现一些问题,其中在2017年的一两个月内多次发生可控硅击穿的故障,导致了该发射机异常而无法正常播出,必须进行抢修维护才恢复,影响了广播电视的安全播出。
在日常播出中,特别是夏天雷雨天气,792kHz DAM 100KW 数字循环调制中波广播发射机正在运行之中,突然发出爆响声,发射机故障,造成该设备无法正常播出,经过检查,设备的125V整流模块中的可控硅发生了击穿,影响了设备的安全播出。
图1为被击穿的可控硅,掌握可控硅的工作原理以及在发射机电路中的位置作用,对有效分析和处理故障隐患十分重要。
可控硅也称为晶闸管,是硅可控整流元件,又称为可控硅SCR,是四层三端器件,由P1、N1、P2、N2构成,具有三个PN结J1,J2,J3。
从图2可知,可控硅和二极管同样,是一种单向导电的元器件,可控硅有阴极K和阳极A,但重点是可控硅多一个控制极G,使得可控硅具有与二极管完全不同的工作特性。可控硅具有正向阻断、触发导通、反向阻断几种特性,在正向电压作用下,通过改变控制极G的触发时间,把交流电变成可调的直流电(表达错误),主要用于整流电路之中。
图1 被击穿的可控硅
图2 可控硅结构示意图
图3 发射机高压整流、滤波及分配电路框图
可控硅的好坏可以使用万用表测量,通过万用表的欧姆档R×1档,黑表笔接A极,红表笔接K极,此时万用表指针应该不动,用短线瞬间短接A极和G极,此时万用表欧姆档指针应偏向右,阻值为10欧姆作用。若A极接黑表笔,K极接红表笔,万用表指针发生偏转,则说明可控硅已经击穿。
如图3,根据发射机原理,可控硅在发射机的作用主要是全波整流。
可控硅的反向特性与二极管相似,反向电压增加到一定值时,反向漏电流增加较快,再继续增大反向阳极电压会导致可控硅反向击穿,造成永久性损坏。
根据发射机的电路图,在负载不变的情况下,推断造成可控硅击穿的原因,问题在于LC滤波之中。
LC滤波是通过电感和电容组合进行滤波,具有滤波、增强抗干扰能力的作用。
在101发射台,电磁干扰很强,电路受到强电磁干扰必须需要采用滤波措施,进行杂波滤除,使电路稳定正常工作。
通过观察电感正常,电容也没有鼓起和漏液情况,推理发现这些电容已经使用将近十年,已老化,对可控硅的反向阳极电压干扰滤波控制效果失效,从而造成可控硅的击穿。
更换LC滤波电路的电容之后,在后续的几个月的播出期间,该台发射机都没有发生过可控硅被击穿现象,该故障隐患得以彻底消除,级大保证了安全播出。
本故障原因是由于LC滤波电路中的滤波电容老化而引起的多次硅管被击穿故障,其隐蔽性为故障排除带来不少困难。引起发射机故障的原因有很多,提高维修效率,需要我们充分了解中波发射机,保持清醒的头脑,认真分析,逐步排查,才可有效更快处理碰到的问题,做好安全播出保障。
[1]哈尔滨广播器材有限责任公司.GZ—GSF100k—Ⅲ型DAM100kW数字循环调制中波广播发射机技术说明书[Z].2007:6