TS-03c中波发射机调制功放故障维修

2015-08-28 01:40叶鹏展
河南科技 2015年3期
关键词:场效应管铜片调制器

叶鹏展

(福建省广播电视传输发射中心804台,福建 南平353400)

我台至上一代电子管发射机淘汰之后就引进了上广型的TS-03c全固态中波发射机,并一直沿用至今。调制/功放是TS-03c中故障率最高的单元小盒,一旦调制/功放发生故障,发射机输出功率将会下降,严重时甚至会造成停播。所以熟练掌握此单元盒的维修,对日常工作意义重大。笔者在机房工作的这几年积累了功放故障维修的一些经验和方法,希望能与同行进行分享和探讨。

1 调制/高频功率放大器原理

调制/高频功率放大器(下文简称功放)包括高频功放,调制器和保护电路3部分,下面简单介绍这3部分的原理,图1为调制功放电路图。

1.1 高频功率放大器

高频功率放大器采用桥式丁类放大电路,晶体管工作于开关状态。桥式各臂均用二只IRF250功率场效应管并联作为一只开关功放,共用8只管子,每只管子栅极串4.7Ω防震电阻。GS极之间跨接背对背串联的20伏稳压管,T4是高频输出变压器,次级接C、L和RL,C、L串联谐振于工作频率。C47-C56是隔直流电容器,如一只场效应管DS短路,C47-C56可起到保护其他部分场效应管的作用。T2和T3是高频输入变压器,每只变压器的4个次级推动4只场效应管[1]。

1.2 调制器

调制器共三级,来自调制推动器的宽度调制脉冲送到插头第14脚,高电平约+15v,低电平约0V。第一级V4是PNP管,第二级V5、V6是单端推免射极跟随器,他们的13V电压是由-140V电压经并联稳压管VD11稳压,从VD11两端取得,第二级输出的宽度调制脉冲推动调制器末级V7。高速二极管VD12在电路中用作续流二极管,通过L1的电流在场效应管导通时从D极流向S极,场效应管截止时则流经VD12至地。L1-L3和C22-C26以及C31-C46组成低通滤波器,它的作用是滤去副载波及其边带[1]。

1.3 保护电路

桥式功率放大器的保护电路由不平衡保护、过热保护和外来封锁保护等电路组成,其作用是当功放桥功放管损坏,过热或外来封锁信号高电平输入时,在R21与R22之间将调宽脉冲输入信号接地到地电位,封锁调宽脉冲。

2 常见故障

图1 调制功放电路图

场效应管损坏是非常常见的故障,维修此类故障时,首先测量各个场效应管,因为其故障率极高,在测量场效应管之前先观察G极上串联的4.7Ω电阻和4.7Ω电阻前的背对背串接稳压管是否烧坏。如果4.7Ω电阻已经烧坏,则有可能这只场效应管已经损坏,也有可能是稳压管烧坏,而场效应管没坏。测场效应管时,把万用表拨到“二极管”档用黑表笔碰触管子的D极,然后用红表笔触G极,正常时万用表的读数大概是530左右。然后黑表笔不动,再用红表笔碰触S极,正常时这个读数也是530左右。如果此过程中万用表发出滴滴滴的声音,说明此场效应已经损坏[2]。

3 罕见故障

3.1 故障案例1

发射机播出功率来回摆动,4个功放中有1个调制输出灯时亮时灭。用备用功放换下问题功放,机器恢复正常。

故障维修:先用万用表测量功放中的三极管、场效应管、电阻,没有发现明显的异常,但是把功放插入机器中试机故障依旧。于是用电烙铁将VD2和VD3断开一个脚,再把功放插入机器试机,发现故障现象并未改变,说明故障原因与封锁部分无关,问题可能出在调制器部分。再次用万用表仔细测量V4,V5,V6,V7,最终发现V4三极管有2个管脚之间的电阻值和正常值有所不同,换上好的V4,故障解决。

总结:此次故障是软故障,不像故障场效应管被击穿那么容易检查,但是根据调制输出灯闪烁这一现象,分析原因有2种可能。一是调制器部分问题,二是封锁部分问题。所以当初步测查无果时,把VD2和VD3断开(断开机器的封锁部分),发现机器依旧故障,因此排除封锁部分和高频功率放大器部分的嫌疑,最终缩小范围,找出问题。

3.2 故障案例2

发射机4个功放中有1个主电源和调制输出灯都不亮,机器输出功率下降,更换问题功放,并打开机器后门,更换功放保险丝,机器恢复正常。

故障维修:用万用表测量故障功放,发现多个场效应管烧坏,并且电容C31-C46全被短路。先更换被击穿的场效应管,然后用电烙铁把电容C31-C46逐个从功放上断开一脚,并测量是否被击穿。发现C31-C46都正常,观察到C31-C46所在区域边上有根黄线连接到功放侧面,于是打开功放侧面的盖子,发现侧面电容C22,C23,C25也被短路。用烙铁断开这3个电容,测量发现这3个电容也正常,观察到这3个电容与电感L2,L3有连接。顺着功放电路板上的线路继续往前查,发现当用烙铁断开黄色线圈L1边上的1根军绿色的导线时,功放短路现象消失。这根军绿色的导线另一端连到V7下面的铜片上,与V7的D极相连。观察发现V7下面垫着的铜片和固定V7的螺丝接触到一起,使得V7的D极接地,进而引发这次故障。

总结:多年来旧机器功放经过反复维修,原先固定于V7下方的铜片开始松动移位,导致铜片和固定V7的螺丝碰触到一起,使得V7的D极接地而引发故障。以后更换旧机功放V7的时候,一定要注意铜片的位置,避免铜片碰到边上的螺丝。此故障只发生在旧机TS-03c的功放上,我台新进的TS-03发射机的功放就不存在这个故障隐患。因为TS-03功放在设计上进行了改进,其V7下面的垫片是绝缘的,V7的D极与L1的连接是通过板子另一面V7针脚附近的一根黄色导线连接到功放侧面,这样就避免了此类故障的发生。

3.3 故障案例3

发射机功率下降,有一个功放调制输出灯不亮,用备用功放替换此功放,机器恢复正常。

故障维修:先用万用表测查各场效应管,三极管以及各电阻均未发现异常。用电烙铁将VD2、VD3从板子上断开一脚,然后把功放插入机器试机。发现原先不亮的调制输出灯亮了,但机器的输出功率还是低于正常值,由此判断故障与封锁部分有关。为了查出具体是哪种封锁,在VD2、V2、VD6这3个原件单独断开的情况下分别试机,最后发现VD6(不平衡保护封锁)的通断对故障现象有影响。不平衡保护封锁一般是8只场效应管中有损坏,引起T1次级产生感应电流电压,但是一开始就测查过各个场效应管,并未发现有损坏的IRFP250,因此问题可能出在T1的初级线圈上。经过测量发现,T1 2条初级线圈中有1条有个焊点虚焊,将这个焊点重新焊过,故障解决。

4 结语

T1为三线圈变压器,前级来的推动电压电流通过T1的2个初级流向输入变压器T2和T3。当T1 2个初级线圈中有1个由于焊点虚焊断开时,T2或者T3将没有电压,这样8个场效应管就不能正常工作,T1的次级产生感应电流,进而引发不平衡保护,信号通地封锁功放,所以功放调制输出灯不亮。当断开VD6,解除不平衡封锁时,信号不再通地,所以这时调制输出灯变亮,但是由于T2或者T3仍然没有输入电压,8个场效应管仍不能正常工作,所以这时故障功放调制输出灯亮,但是机器输出功率依然低于正常值。

综上所述,在维修功放时,新手往往只会解决场效应管的损坏这种简单故障,当遇到难查的故障时,通过反复测查每个零件来找寻原因,这样既费时又费力。如果能熟练掌握功放小盒的原理,深刻了解功放小盒中调制器、桥式功率放大器、保护电路这几部分的作用,明白各部分出现故障时的现象,以原理为实践的指导,维修起来将会事半功倍。

[1]张丕灶,张建安,等.全固态脉宽调制中波发射机[M].厦门:厦门大学出版社,2005:52-56.

[2]TS-03 3KW全固态PDM中波广播发射机技术说明书[M].上海:上海明珠广播电视科技有限公司,2005:16.

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