張延峰

10KW全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)功放單元故障及維修

張延峰

內(nèi)蒙古新聞出版廣電局610臺(tái) 呼和浩特市 010050

固態(tài)功放在調(diào)頻廣播、電視發(fā)射方面得到廣泛應(yīng)用，目前全國(guó)各發(fā)射臺(tái)所使用的模擬、數(shù)字電視發(fā)射機(jī)，末級(jí)放大單元大多采用固態(tài)功放技術(shù)。本文介紹了鞍山通用設(shè)備有限公司生產(chǎn)的10KW全固體電視發(fā)射機(jī)功放單元的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、常見故障及其維修方法，針對(duì)功放單元故障總結(jié)日常維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。

固態(tài)功放 發(fā)射機(jī) 故障處理

引 言

全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)射頻放大末級(jí)采用多個(gè)固態(tài)功放單元功率合成，各功放單元在性能、線性、結(jié)構(gòu)、體積、供電和維護(hù)方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，在電視、調(diào)頻發(fā)射機(jī)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。即使在地面數(shù)字電視逐步登場(chǎng)的今天，其末級(jí)放大也多采用多個(gè)固態(tài)功放并聯(lián)放大形式。下面以鞍山通用設(shè)備有限公司生產(chǎn)的單通道10KW米波發(fā)射機(jī)為例介紹其功放單元故障及維修。

1 功放單元系統(tǒng)構(gòu)成

該設(shè)備為單通道合放式，末級(jí)采用八個(gè)1500W固態(tài)功放單元功率合成，各單元內(nèi)部由預(yù)放級(jí)、末級(jí)功放模塊、取樣/保護(hù)電路板、四路分配器和四路合成器組成。預(yù)放級(jí)分為預(yù)放1、預(yù)放2兩級(jí)放大，預(yù)放1為30W放大器，預(yù)放2為60W放大器，均工作在甲類；末級(jí)為四個(gè)400W功放模塊組成，工作在甲乙類，四個(gè)功放模塊采用3dB合成器兩次合成輸出。如圖1所示.

圖1 功放單元系統(tǒng)構(gòu)成

2 功放單元故障及其處理方法

功放單元具有較為完善的保護(hù)和現(xiàn)實(shí)方式，一般故障均能通過(guò)功放單元下方指示表板顯示故障現(xiàn)象（如過(guò)荷、過(guò)溫等），并可通過(guò)兩組電子開關(guān)選擇多用表的指示內(nèi)容，了解各功放單元的各項(xiàng)工作參數(shù)及整機(jī)的工作情況，便于故障判斷，進(jìn)而檢修相應(yīng)的電路單元。

2.1 故障一

發(fā)射機(jī)功率8.5KW，激勵(lì)器輸出指示5.1W，平時(shí)激勵(lì)器輸出4.5W時(shí)，發(fā)射機(jī)功率就可達(dá)10KW，估計(jì)有功放沒(méi)有工作。通過(guò)電子開關(guān)依次檢查各功放單元內(nèi)部預(yù)放和功放模塊，各單元預(yù)防1電流均在1.2A左右，預(yù)防2電流均在7.5A左右，均正常。但末級(jí)功放模塊有的電流僅2A多，有的6A多，正常應(yīng)該為11.5A左右，初步斷定功放板上兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管（型號(hào)SR401）有的是單管工作，有的均未工作。拆下有問(wèn)題的功放單元，對(duì)電流不正常的功放模塊，先在路測(cè)量場(chǎng)效應(yīng)管，即用數(shù)字萬(wàn)用表置于20K檔，測(cè)柵極對(duì)地應(yīng)電阻應(yīng)在2.16～2.19之間，測(cè)漏極電阻開始為零點(diǎn)多，后逐漸增大至無(wú)窮大，一般說(shuō)明場(chǎng)效應(yīng)管正常。對(duì)阻值偏大的場(chǎng)效應(yīng)管，焊下再用萬(wàn)用表測(cè)量做進(jìn)一步判斷。

將所有損壞的場(chǎng)效應(yīng)管換掉后，再檢查功放模塊偏壓調(diào)整電位器、旁路電容、耦合電容、三分貝耦合線及吸收負(fù)載，查出旁路電容有只明顯燒壞，三分貝耦合線與吸收負(fù)載焊接觸片有一處虛接，重新焊上。再加機(jī)測(cè)試，功率恢復(fù)正常。

2.2 故障二

開機(jī)后，有個(gè)功放單元無(wú)功率輸出，從多用表板查看參數(shù)，發(fā)現(xiàn)60W功放（預(yù)防2）電流很小，取下該功放模塊檢查，預(yù)放2上一只MRF185場(chǎng)效應(yīng)管柵源極被擊穿。換上新管后上機(jī)試驗(yàn)，低功率狀態(tài)可播出，功率升高則過(guò)荷保護(hù)，檢查功放單元3dB合成器及功放模塊均正常，更換的新場(chǎng)效應(yīng)管在焊接前已對(duì)其各極對(duì)地電阻值進(jìn)行過(guò)測(cè)量，阻值在正常范圍。但有時(shí)場(chǎng)效應(yīng)管故障無(wú)法通過(guò)電阻法準(zhǔn)確判斷，于是上機(jī)通過(guò)電壓法判斷，將該功放單元與最靠邊的功放單元更換位置，便于測(cè)量場(chǎng)效應(yīng)管靜態(tài)電流，開機(jī)不加激勵(lì)信號(hào)，測(cè)得預(yù)放2上兩只場(chǎng)效應(yīng)管偏壓均為2.7V，漏極電源電壓均28V，正常。將新?lián)Q的場(chǎng)效應(yīng)管偏壓調(diào)到零，另一個(gè)偏壓2.7V不變，測(cè)“取樣電阻”兩端電壓為29mV，再把這個(gè)管偏壓調(diào)到零，逐漸調(diào)高新?lián)Q場(chǎng)效應(yīng)管偏壓，觀察取樣電阻兩端電壓變化，當(dāng)偏壓升至2.3V時(shí)，其取樣電阻兩端電壓已達(dá)30mV，一般應(yīng)在2.7V以上才會(huì)達(dá)到30mV，于是判斷該場(chǎng)效應(yīng)管性能改變，更換后，故障排除。

2.3 故障三

發(fā)射機(jī)無(wú)功率輸出，整機(jī)過(guò)溫保護(hù)指示為紅色。該機(jī)過(guò)溫保護(hù)檢測(cè)線路有兩條，一條來(lái)自功放單元。另一條來(lái)自CYSEL 功率合成器吸收負(fù)載盒。因功放單元過(guò)溫保護(hù)燈未亮，所以整機(jī)過(guò)溫保護(hù)信號(hào)來(lái)自吸收負(fù)載盒。逐個(gè)測(cè)量負(fù)載盒內(nèi)八個(gè)吸收負(fù)載，其中一個(gè)吸收負(fù)載開路，更換該負(fù)載后，開機(jī)后該負(fù)載升溫很快。CYSEL功率合成器要求輸入信號(hào)相位盡量一致，否則會(huì)有一部分功率消耗在吸收負(fù)載上，相位差別越大，吸收負(fù)載上消耗的功率越大。相位不一致的原因可能是：（1）功放輸入口的電容損壞，（2）激勵(lì)器輸出射頻線或功放單元輸出射頻線長(zhǎng)度改變，（3）功放單元內(nèi)部放大單元參數(shù)發(fā)生改變。經(jīng)檢查前兩個(gè)原因得到排除，考慮到與該吸收負(fù)載對(duì)應(yīng)的功放單元此前換過(guò)預(yù)放2模塊，估計(jì)該模塊輸出相位與原模塊不一致。由于激勵(lì)器輸出電纜兼有相位補(bǔ)償?shù)淖饔茫瑥亩赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)激勵(lì)器輸出線長(zhǎng)短調(diào)整相位。于是在吸收負(fù)載和CYSEL功率合成器連接線之間接入直通式功率計(jì)，改變激勵(lì)器至該功放單元射頻線的長(zhǎng)短，經(jīng)過(guò)多次改變長(zhǎng)短并查看直通式功率計(jì)指示大小，最終使其指針接近零。最后，將發(fā)射機(jī)功率增大到100%運(yùn)行數(shù)小時(shí)，過(guò)溫保護(hù)現(xiàn)象再未出現(xiàn)，故障排除。

結(jié)束語(yǔ)

全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)在性能、線性、結(jié)構(gòu)、體積、供電，維護(hù)等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但現(xiàn)在許多設(shè)備都是“西新工程”時(shí)采購(gòu)的產(chǎn)品，已運(yùn)行十多年，出現(xiàn)故障在所難免，其功放故障是出現(xiàn)頻率較高的故障。實(shí)際維護(hù)中，應(yīng)對(duì)激勵(lì)器輸出功率、功放運(yùn)行電流等參數(shù)經(jīng)常進(jìn)行查看、記錄、比較，及時(shí)發(fā)現(xiàn)解決故障，避免故障范圍擴(kuò)大。另外，功放單元應(yīng)定期清潔、除塵，檢查各射頻通路連接情況，各大小吸收負(fù)載阻抗變化情況，做好日常檢修維護(hù)工作。

責(zé)任編輯：王學(xué)敏

TN837

B

2096-0751（2017）07-0023-03

張延峰 內(nèi)蒙古新聞出版廣電局610臺(tái) 高級(jí)工程師

審稿人：嚴(yán)志剛 內(nèi)蒙古新聞出版廣電局包頭廣播發(fā)射中心臺(tái) 正高級(jí)工程師