东芝电视发射机功放管半管瞬间损坏故障的解决

高 轩张

1.2.河北省广播电视八三四发射台 河北省 保定市 071051

1 故障现象与分析

河北省广播电视八三四发射台的农民频道发射机采用的是东芝TU3404A型10KW全固态发射机，其末级功放管是MRF372，两个MRF372及附属电路组成一个200W功放单元，6个200W功放单元合成一个1.2kW的功放。MRF372由两个管芯组成，也就是说，一只MRF372就是两个性能完全一致的放大管，有两个独立的栅极和两个独立的漏极，源极则做成了一体，外形见图1。

图1 MRF372外形照片

该发射机出现过200W功放单元输入节点虚焊、功放管漏极虚焊、功放管损坏等故障，这些问题都得到了顺利解决，并总结出了处置和防范措施。在此过程中，我们遭遇过一次“疑难”故障。

在一次巡检中，我们发现发射机的第十图像功放第5、6管工作电流异常，见表1中第二列。第5管电流比正常管电流小1A左右，第6管电流则低于正常管电流的一半。关断第十图像功放的激励信号，查看各管静态电流，第5、6管静态电流为零（异常），其它管静态电流为1A左右（正常）。断电、开箱，分别测量两管栅极、漏极对源极电阻，发现第6管的一个管芯（图二中TR6下半管）栅极和源极击穿，其它极间电阻正常。确认第6管半管（一个管芯）损坏。

由图2可见，对于TR6而言，激励信号先由T6等分为二，分别驱动上下两个管芯，经两个管芯放大后由T12合二为一，然后再与TR5输出的信号合成。 由于两个管芯性能完全一致，下管芯损坏的原因应该仅局限于与其相关的电路。我们就对这部分电路进行了检测，重点检测了偏置电压可调电位器R35，没有发现异常。拆下TR6后又对比测量了两个栅极的偏置电压，完全一致，都是3.64V，判断该管芯为偶然损坏。随即更换了新管，在关断激励信号的情况下加电试验，发现在加电瞬间TR6内部打火并发红。断电后经测量确认TR6下管芯栅极和源极再次击穿。这个意外的挫折一下就使我们陷入了复杂的分析之中。

表1 第十图像功放三种情况下的各管工作电流

大家知道，引起高频功放管损坏的常见原因有四个：1、激励过大；2、直流偏置过大；3、电路中存在自激振荡；4、输出环路不匹配造成的反射过大。因为更新的管子是在静态损坏的，这就排除了原因1和4，用示波器检测功放静态输出，无明显波形，基本排除了原因3，这就只剩下了原因2，即3.64V的栅极偏置电压对于新换的管子来说太高了。

图2 东芝TU3404A电视发射机200W末级功放单元电路图

基于上述分析，我们再次拆除损坏的TR6，将偏置可调电位器R35和R36调至极限，使两个管芯的栅极偏置电压处于最低（2.44V）。在调节R35和R36时，我们进行了仔细观察，偏置电压始终缓慢下降，没有发现间歇、跳跃性变化等现象。断电后小心翼翼地装上新管，在关断激励信号的情况下加电试验，此时静态电流为零。先缓慢调整R35，下管芯栅极电压达到3V时始有电流，至3.5V时电流达到0.5A；再调整R36至3.5V，此时新管静态电流为1.1A。查看同功放内其它10只管子的静态电流，发现都是0.9A。微调R35和R36，当两个管芯的栅极偏置电压都在3.44V时，新管静态电流降低到了0.9A。此时其它管子的栅极电压却都是3.64V。

静态运行了5分钟未见异常。加激励信号试机，发现新管工作电流比TR5大1.1A，见表一中第三列。再次微调R35和R36，使新管静态电流降低到了0.85A，加激励后第6管与第5管的工作电流差降到了0.3A（见表一中第四列），已经处于正常范围。

2 故障原因总结

反思此例故障之所以由简单演变成了“疑难”，不外乎以下两种原因：

2.1 不同批次的场效应管参数的离散性较大

原管栅极在静态偏置电压为3.64V时正常工作，新管在相同偏置电压下就发生过偏置损坏。查看新、旧管的标注（见图一），型号一致，但原管尾号为CT0846AG，新管尾号为QQ0512，这说明尾号不同的同型号场效应管的性能是有较大差别的。

2.2 处理小故障时不够严谨

认为单管芯损坏涉及面很小，不用过于复杂地分析，没检查出其它连带损坏的元件即可直接更换新管。以前我们这样做过，用的是发射机厂家提供的配件，没有出现过此类问题，这次用其它途径购置的配件就出了“意外”，说到底还是没有严格按照程序操作。在我们以前总结出的《固态电视发射机MOS功放管损坏后的检测与更换》一文中就明确指出了更换新管后必须重新调整静态偏置电压。