DAM10kW发射机B-电源故障排查及原理分析一例

佟 海

（辽宁省广播电视中波发射台，辽宁 沈阳 110103）

0 引言

2021年1月某日，我台中国经济之声1215 kHz哈广产DAM中波发射机工作中突然出现无载波现象。据值班员反映，发射机没掉高压，但是入射功率显示为0 kW，无故障提示，实际监听无音频，发射机监控显示也是无载波。经分析排查后故障解除，下面针对此次故障进行原理分析与故障处理介绍。

1 排查过程

针对此故障 现象，我们首先怀疑发射机是否存在射频封锁的问题，将发射机关机后重新插拔了位于发射机控制板射频封锁开关，重新开机发现故障依旧。继续使用数字万用表测量控制板N2-61脚电压值（该芯片为贴片封装设计，引脚过密，不方便测量，我们选择测量与之相连的R139的两端，如图1所示），发现两端电压值均为+5 V（正常射频开的情况下S1开关接1-2两脚，+5V电压全部加在N2-61脚上，当射频封锁状态时，S1开关接2-3两端，N2-61脚电压为零），说明射频封锁电路正常，该故障并非由它产生。

图1 射频封锁电路原理图

再寻找其他产生其故障的可能，发射机的实际输出功率是由发射机模拟输入板上的“音频+直流” 信号产生，其中直流信号决定发射机的载波功率暨入射功率。我们再次到模拟输入板上寻找故障产生的可能，其工作原理如下：

控制板输入的一组BCD码经模拟输入板上X4接口送入到该板N18中，N18是一组TTL寄存器，用来存储该BCD码，同时它的输出被送入N8中，N8是一个数字控制电位器，它的4-15脚接收12位的BCD码，该码值作为输入功率控制的数字信号。N8与N11组成的电路作为N8输入衰减器，它的输出为N8输入的0-0.999的倍率。N11是一个低噪声、低失调的精密运算放大器，它能使数控衰减器获得较好的线性，为电路提供恒定的输出阻抗。数控电位器N8的逻辑信号输入 “0”接近0 V，逻辑“1”接近于+15 V。如图2所示。

图2 音频+直流电路原理图

测量N11-6脚的输出值，发现该点存在接近15 V电压值，说明模拟输入板上的输入信息也无问题。

我们继续寻找故障原因。发射机的入射功率是由每个发射机功率放大器的输出合成而来，而功率放大器是否参与工作则是由该放大器板上的V11（PNP型三极管）来决定的，该三极管负电压时导通，给功率放大器提供一个“地”电位，该功率放大器输出功率。当三极管接收到一个正电压时，三极管处于截止状态，功放模块高频互感器两侧电位相同，感应不出电压，功率放大器不参与功率合成。提供这个导通电压的设备是B-电源，它为所有的功率放大器提供导通信号所需电压。控制这个负电压加在具体哪一个功率放大器上的设备是调制编码板。所以我们下一步继续在调制编码板和B-电源上寻找答案。在排查调制编码板上的接插件时，无意中的一个紧固动作使发射机输出功率恢复了正常，经过对照图纸发现该接插件连接的是直流稳压器板输入的B-电压，是这个负电压丢失导致了这次故障的产生。我们重新将该接插件做了更换处理，故障被解除了，下面就这个故障进行原理分析。

2 B-电源工作原理分析

直流稳压电源板的主要功能就是产生B+/B-电源，调制编码 板 上需要获得一个由直流稳压板提供的负偏置电压也就是所谓的B-电源，B-电压的幅度是实时变换的，这个幅度的大小受音频信号与载波功率电平实时控制。通过调节B-电压，能够有效降低功率放大器工作与截止时的噪声输出。功率放大器的开/关时间，决定于不同时刻功率放大器的负载总和，也就是设备工作时开通的“模块”数量之和。当发射机处于负峰调制或者当发射机开低功率时，此时仅有少数功率放大器被导通，随便几个“模块”的开关负载变化量就会很大，所需功率放大器的开/关的时间变化也会很大。当发射机开高功率时，此时开通的模块数量较多，个别的小部分“模块”的开/关将不会对每一功率放大器的开/关时间产生快速影响，B-电源就是起到调节负载变换以及模块开关时间不同的作用。当然，为了减少噪声，当发射机处于正峰调制时B-电压一定会更负，在发射机瞬时功率输出变化大时，此时会有更多的功率放大器导通，B-电压的调整的幅度会更小。综上所述，B-电压它是近似于“音频+直流信号”，但其变化则是非线性的。

当载波功率处于10 kW如果此时加100%音频调制信号时，则B-电压的调制范围将在-2 V～-6.5 V之间。即处于负峰100%调制时B-电压值应为-2 V左右；正峰100%调制时B-电压值为-6.5 V左右。载波低功率时B-电压的调制范围要相对小一些。当载波功率满功率加100%音频调制信号时B-电压负峰应是-2 V左右，正峰应是-4 V左右。

3 故障分析

实际电路中。“音频+直流”信号由直流稳压器板的X3-5端输入进来，然后经过电阻R36的调整送入N4（UC3834）。N4控制V12的导通情况，并且直接决定了B-电压的输出情况，该B-电压经过X2-1端口送入调制编码板X10-1，由编码板再控制输出给各个所需开通/关闭的功率放大器。如图3所示。

图3 B-电压原理图

直流稳压器板在X2-1的输出端设置了B-电压故障采样电路。采样值经过N5反相端的差值放大后，送入一组LM339比较电路中，该电压在一个固定区间内显示无故障，当其超过设定的最大值或者低于设定的最小值时，产生一个故障信号送入控制板，控制板会第一时间封锁射频，短时间内连续的几个射频封锁信号也会转换成为关机信号。但是此次故障中B-电源无故障，所以检测电路检测不到故障的存在，所以既没有报警也没有产生射频封锁。

真正使得功率降到0 kW的原因是B-电源送到调制编码板的那个接插件接触不良。导致编码板没有收到B-电压值，但是巧合在哈广产的调制编码板上并没有对B-电压再次进行检测，所以也没有告警故障产生。但是B-电压是控制功率放大器导通的“钥匙”，它的丢失直接导致所有功率放大器全部关闭，所以最终的结果就是发射机无告警，而发射功率将为0 kW。

4 结束语

通过上述排查过程的梳理，对能够引起射频封锁现象的电路进行了摸排，故障产生的原因和原理进行了分析，这次故障的解决，使我们进一步掌握发射机工作原理，有助于更好地维护发射设备。