摘 要 当下,PDM中波发射机在国内各种规格的中站台中有广泛应用,该发射机高频末级采用16路调制/功率放大器,将大功率场效应管设为放大器件。因为调制/功率放大器长期助于高压高电流的运转状态中,有时还会受到环境因素的干扰,故此在实际运转期间会产生不同程度的破损。
关键词 PDM中波发射机;调制/功率放大器;原理;检修方法
科学技术的发展,也助力于广播技术的發展进程。在互联网时代中,场效应管凭借低噪声、大功率、高效益等优势在功率放大器设计领域中有广泛性应用。比如10kW DX中波广播发射机内采用4个功放盒组构成的高频功放,它有52个相同的功率放大器,其中大台阶等压功放42个,小台阶二级制功放6个,预推动级1个,推动级3个,其高频功放级故障极为常见[1]。故此维护人员需对PDM调制/功放原理有所掌握,以游刃有余的处理其运行中的各类故障。
1 功率放大器原理分析
从性质上分析,功放器就是把调制器与高频功率放大器整合为一。只有在调制推动器输出脉宽信号后,调制器输入功能才会体现出来。若调制管工作处于开关状态,输出的就是叠加直流的矩形波,频率为72kHz,经由低通滤波器(LPF)输出叠加音频的直流电压(-DC),高频功率放大器是接收对象[2]。
2 一个故障检修实例
2.1 故障现象
发射机启动后,检测到其输出功率降低,调制输出指示灯熄灭。
2.2 解析与检修
首要步骤是检查IRFP350场效应管结构完好性,其为调制/功放级中最易损坏的元器件。在检查场效应管完好性之前通常需要测量串联在管子栅极上的两个4.7 Ω,并联后其电阻与2.35Ω相差甚远,则可能是4.7Ω电阻损坏,此时功放管损坏可能性增加。同时在实践测量中,确定电阻被损坏,施以更新电阻表的方式(2个),再次测量场效应管,采用万用表直接测量电路DS间电阻,若DS间存在短路现象,代表场效应管已损坏。后续检测中两个功放管损坏和一个调制管损坏,更换新的IRFP350以后,调试设备参数后再次启动,检测到发射机的输出功率是5kW。但是发射机运行1周后,发现其输出功率又有下滑趋势,调制输出指示灯再次熄灭,在检查过程中发现存在一个调制/功放盒里的IRFP350损坏1对,这代表最初故障没有完全根除。全面观测后,提出调制电路是否存有故障的疑问。测量图1中V5、V6、V7管,没有发现损坏现象,采用示波器测得图1中L4前端为矩形波,同样没有检测出调制电路内元器件出现发黑与烧损现象,这代表调制电路没有故障。
在后续检查中,发现IRFP350功放管管壁温度超高,提示其处于异常状态中运转。因为功放管处于开关状态,高频激励信号控制对其开关动作进行控制,高频激励信号幅度偏大或偏小,均可致使功放管烧毁。此时,高频激励信号强弱与大小,取决于中间放大器输出调谐回路。
最后把示波器探头与场效应管IRFP350的控制栅级衔接,检测到激励电平是35Vp-p,5Kw发射机功放管的激励电平本应在26~32Vp-p区间取值,标准值为28 Vp-p。检修人员可采用调整调谐回路中祸合变压器TI抽头的次级抽头方位方式,再度应用示波器检测功放管IRF350栅极上高频激励电压电平,促使其高频激励信号电平约为28Vp-p。对再度损坏的两个IRFP350行换新处理措施,调试运行,检测到功率输出是5kW。经历一段时间观察发现发射机运转无异常。
3 功放器维修中应注意的事项
(1)对于存有8只大功率场效应管的高频输入变压器,每个变压器均有不同次级去助力于场效应管运转 ,此时一定要按照顺序对初级和次级场效应管进行衔接。因为初级和次级的接线较为纤细,检修期间若不经意间将其折断,则一定要认真核查。若接线两端位置发生逆转 ,将会引发推动电压相位反接现象,此时线路中的场效应管在启动即刻就被烧损。
(2)若在检修过程中,发现放大器上数只场效应管存在损坏情况时,需逐一检查,V5、V6、V7管以及稳压管 VD5是重点检查对象,在现实工作中V5、V6 损坏与稳压管 VD5被击穿现象较为常见。
(3)若需在带电状态下进行检修,可采用抽取出功放器两端的屏蔽插板方式,同时把功放器调整到左上角处。拆除发射机左侧板,以为带电测量创造便利条件。
4 结束语
中波广播发射机的很多故障均是在日常工作实践中发现并解除的,在实践中,对于一些特殊故障的意外发生,技术人员一定要周密排查,不能采取简单换新元器件措施,应在明确故障点基础上,探寻成因,施以有效应对措施,总结经验,获得效益,降低后续相似故障问题检修难度。
参考文献
[1] 解苏汉. DX中波发射机与天馈网络[M]. 西安:陕西科学技术出版社,2013:29.
[2] 张健平. 关于全固态PDM中波发射机调制推动器/调制器典型故障的分析处理[J]. 西部广播电视,2015,(14):232-233.