功放故障

功放故障（精选9篇）

功放故障 篇1

1 概述

近年来, 卫星广播电视发展迅速, 节目上行需求不断增多, 多载波合成上行得到广泛应用。在上行系统中, 行波管高功放具有工作带宽500MHz (扩展频段800MHz) 、输出功率可高达2.25kW的特点, 是卫星数字地面上行站解决多业务上行最为经济、有效的重要设备。目前, 业内较为常用的行波管高功放主要是美国CPI公司生产的2.25kW C波段行波管高功放, 如图1所示。

行波管高功放主要由射频单元 (RF Unit) 和电源单元 (PS Unit) 两个单元组成。其中射频单元主要包括行波管、中功放和冷却系统, 其主要作用是将变频后的射频信号进行放大, 并通过波导馈线送至天线发往卫星。行波管是高功放的重要组成部分, 它主要完成信号的放大处理, 从中功放 (SSIPA) 接收射频输入信号, 将输入的毫瓦级的电平放大为所需的千瓦级的电平, 放大后的信号通过射频输出软波导从行波管顶端发射。射频单元中的冷却系统负责把冷空气抽送至射频单元, 将行波管收集极产生的热量由出风口排出。

电源单元的主要作用是为整个高功放系统提供电源, 并进行相关监测, 保证系统正常工作。在电源单元中的交流控制模块, 可以对输入的3相电进行滤波、整流, 具有步进加电功能防止产生浪涌损坏高功放部件。电源单元主要包括高压电源、电源处理器、电源组件和高功放控制系统等部分。其系统组成框图如图2所示。

2 常见故障分析

行波管高功放运行较为稳定, 故障率也较低。但在长期的运行中, 也会出现螺旋电流过流、行波管温度过高等故障, 导致功放掉高压, 现将这些故障的成因分析与处理过程做一阐述, 与业内同行分享故障处理与维护心得。

2.1 故障案例一

(1) 故障现象

“Helix over-current status fault”故障自动落高压。

(2) 原因分析及解决办法

对照电源单元中电源处理器原理框图 (如图3所示) 可以看出, 电源处理器含有内置的保护系统, 对行波管电流过流、温度过热、高压电弧检测和低电源电压进行检测, 如果发生上述故障, 电源处理器就会进入故障模式, 行波管就会终止运行, 也就是自动落高压进入“Standby”状态。

本例中行波管高功放出现“Helix over-current status fault”故障, 我们首先判断为行波管高功放电源单元存在问题。实际运行中, 通常为检测系统瞬间错误导致, 通过手动清除告警, 重新加高压即可恢复正常;如果遇到无法清除告警的情况, 一般为电源处理器内部器件损坏, 需要更换电源处理器方可解决故障。

在实际运行中, 我们还发现夏季高温高湿天气容易出现本例的故障现象。经过测试, 如果高功放运行环境相对湿度超过75%以上, 高功放螺线电流就会迅速升高, 进而出现高功放检测故障, 导致高功放掉高压。这种情况下, 需要针对运行环境, 采取除湿、恒湿等保障措施, 以保证高功放的稳定运行。

另外, 高功放检测故障通常也会伴随出现“power processor fault”、“HV CB Tripped Fault”等告警信息, 处理方法与上述方法一致。

2.2 故障案例二

(1) 故障现象

行波管温度过高故障自动掉高压。

(2) 解决办法及原因分析

行波管温度过高故障, 一般为高功放射频单元冷却风机故障导致。冷却风机故障停止转动或转动过缓, 行波管产生的热量不能及时散出, 使得行波管温度迅速升高, 并超过温度高限, 行波管高功放启动保护机制, 自动掉高压。

只需要判断高功放进出风口的风力就可判断是否为冷却风机故障, 如果无风或者风力很弱, 且伴随着风机异响, 可直接判断为冷却风机故障, 并进行更换, 故障即可消除。如图4所示, 收集极风机是一个可旋转的组件, 该组件设计寿命为40000小时, 易发生故障。日常维护时需要每半年检查一次, 具体方法是将高功放处于STANDBY状态, 移去射频抽屉的顶部, 听风机转动声音以检查收集极风机是否有异常噪音, 若有异响则说明有故障, 也可采用专业测听器听马达声音的办法, 确认风机工作状态。

对于故障的风机, 经检查发现多数为运行时间过长, 转子轴承磨损故障, 更换轴承后, 风机工作正常。如果出现转子或者定子损坏, 则需更换新风机, 以保证高功放的正常运行。

2.3 故障案例三

(1) 故障现象

主用高功放故障时, 系统不能自动切换至备用高功放。

(2) 解决办法及原因分析

高功放配置一般为1:N的冗余配置, 即N台主用, 1台备用, 通过同轴切换系统实现冗余备份, 当主用高功放故障, 能自动切换至备用高功放, 以保证业务播出正常。

本例中为1:2冗余配置, 如图5所示。因主一高功放切换测试正常, 而主二高功放法实现自动切换, 检查各设备连线紧固且连接正确, 判断故障点为高功放主二。进一步检查时发现, 行波管高功放的切换开关设置模式是由两个拨码开关控制, 当两个拨码开关处于不同的开关位置时, 高功放的切换效果则不相同, 而本例中的高功放拨码开关设置与主一高功放不同, 将两个拨码开关全部设置为“ON”时, 对高功放主二进行重新测试, 切换功能恢复正常。因拨码开关设置通常是在高功放出厂时进行的默认设置, 在我站实际运行的多套高功放系统中也仅出现过一次这样特殊的例子, 建议在更换高功放微处理控制器时对拨码开关的设置进行核实。

3 运行指标

为了保证行波管高功放的正常稳定运行, 在投入运行之前, 必须对行波管高功放进行相关运行指标测试, 以保证行波管高功放满足安全播出的要求。行波管高功放的性能, 主要是从增益、三阶互调、杂散、功率稳定度、幅频特性等方面来衡量, 其主要性能指标参数如表1所示。

三阶互调是行波管高功放在运行时需要特别注意的性能指标, 三阶互调是由行波管的非线性引起的, 当高功放输入两个或两个以上的载波, 输出功率达到额定功率 (或超出行波管的线性范围) 时, 就会产生新的频率分量造成干扰。三阶互调的测试可按以下方法进行:

(1) 按图6所示连接好被测高功放和相关仪器, 将被测高功放和测试仪器预热30分钟。

(2) 将被测高功放的衰减值设置为0。

(3) 设置信号源1和2为单载波模式, 分别发送中心频率间隔为5MHz的单频信号。中心频率一般选择为高功放的工作频率。

(4) 设置信号源1射频开, 信号源2射频关, 调整信号源1的发射电平, 用频谱仪监测被测高功放的输出功率, 直到达到饱和点, 记录此时的信号源1的发射电平。

(5) 设置信号源2射频开, 信号源1射频关, 调整信号源2的发射电平, 用频谱仪监测被测高功放的输出功率, 直到达到饱和点, 记录此时的信号源2的发射电平。

(6) 将信号源1和2的发射电平均减少7 dB, 然后设置信号源1和2均为射频开, 在被测高功放的输出监测口能够观察到4根谱线, 中间2根较高的谱线为2个发射信号的频谱, 两边2根较低的谱线为三阶互调产物, 如图7所示。

(7) 发射信号频谱与三阶互调产物的电平差值即为被测高功放的三阶互调。

行波管高功放的三阶互调是指两个等幅输入的载波f1、f2与经行波管放大器产生的三阶互调产物的电平差值。因此, 在行波管实际运行中, 需要考虑高功放合成输入载波信号的频率不宜相邻, 要有一定的频率相差范围, 并且高功放的最大输出功率必须考虑一定的功率回退, 一般为高功放的额定功率降低3dB左右, 以免三阶互调产物影响正常载波信号的输出。

4 维护

我站行波管高功放自投入运行以来, 一直处于7×24小时运行状态, 停机检修维护时间有限, 经过几年的运行实践, 为保证行波管高功放的安全稳定运行, 在日常的维护工作中, 总结出以下几点维护经验。

(1) 日常巡视, 每日定时对高功放重要运行参数 (如高功放的输出功率、螺旋电压、螺旋电流等) 进行记录, 通过对设备的参数记录可以查看设备参数的细微变化以观察其状态变化情况, 如反射功率增大、管子老化等, 可以通过检查及时发现。

(2) 滤尘网的清洁, 每周对电源模块滤尘网和收集极冷却风滤尘网清洗或更换。

(3) 常规机械检查, 每天对高功放系统进行按时巡视, 检查线缆连接是否紧固, 波导是否有褪色、断裂、接头松动或密封性能是否良好, 必要时紧固或更换波导。

(4) 定期检查行波管收集极风机系统, 定期测量温度, 检查风扇有无卡滞现象, 检查收集极散热器, 每半年对收集极散热器的散热片进行清洁一次。

(5) 每半年对行波管高功放进行设备除尘, 打开机箱彻底清除机柜内各部分的灰尘, 检查螺丝是否紧固。检查接头插接情况, 电线绝缘情况及电源线板接头紧固情况。

(6) 每半年对行波管高功放各项性能指标进行测试, 并对测量结果进行记录。

(7) 每半年对设备参数进行校准, 保证参数显示正确。

行波管本身是真空器件, 故障的概率很小, 但是长时间的加激励高功率输出, 随着行波管老化会导致增益不足, 所以应定期进行测试, 建议至少每半年进行一次, 以保证高功放的输出功率满足安全播出的要求, 有条件的可以3个月进行一次, 对于不满足要求的行波管应及时进行更换, 保证系统的稳定运行。对于行波管备件应至少每半年上机加高压热运行一次, 运行时间不少于24小时, 以保证行波管的有效性能。

5 结束语

行波管是一种基于真空管电子技术的宽带微波放大器, 其实质就是通过传输线实现对电子束的速度调制以达到放大的目的, 具有高增益、高带宽的特性, 在卫星数字地面上行站应用越来越广泛。在运行中, 需要保持运行环境的清洁, 定期对设备特性进行测至关重要, 本文所介绍的相关内容是在日常工作中对行波管高功放故障案例和运行维护的一些经验总结, 希望与广大业内人士进行有益探讨。

摘要：本文介绍了行波管高功放的工作原理, 对行波管高功放日常工作运行中常见故障进行了分析并给出了处理办法, 分析了行波管高功放的运行指标及测试方法, 对相关运行维护经验进行了总结。

关键词：行波管,原理,故障分析,运行指标,维护

独立功放、三分频 篇2

奋达(F＆D)是家电和音响领域的专业厂商，继前段时间推出MF-180独立功放音箱后，奋达又推出了MF-180的升级版本MF-280，这是一款专为液晶显示器设计的2.0+1结构的音箱产品。

产品的音箱采用了稳重的黑色为主色调，独立功放则加入了银色，稳重中增添了几许科技感。独立功放前面板设置了音量旋钮、高低音增益旋钮、直通音调切换键、耳机输出孔和电源按键，高低音增益旋钮的手感不错，音量调节旋钮则感觉有些“松”，需要多撥动一下，才能感受到音量的变化。

木质的音箱采用流线型设计，与前代的MF-180相比，MF-280的最大特点就是采用了三分频设计，除了在2.0结构音箱中常见的高音单元和中、低音单元外，还在音箱侧方设置了一个单独的低音单元，构成了完整的三分频结构。为了容纳下三个单元，MF-280的箱体比起一般的音箱来更大，净重也达到了9公斤。

由于箱体中放置了三个单元，因此对箱体谐振的控制就比较重要，在试听中，MF-280对谐振的控制做得很不错。MF-280在各频段的衔接上还不错，采用三分频设计让其获得了更好的音域表现。低音效果相对于2.0结构的音箱产品有优势，但由于箱体的限制，与具有单独低音单元的2.1结构音箱相比，在下潜深度上要差些。

优点

1．无源三分频设计。

2．带直通功能的独立功放，功率充沛。

缺点

音量调节旋钮较“松”，反应欠佳。

198元的准服务器电源

先马超影450电源实测

先马超影450电源完全符合INTELATX 12V 2.2规格，功率350W，最大功率达到450W；0.8mm SECC外壳以及12cm静音大风扇为用户提供了环保安静的使用环境。接口方面，产品采用了时下主流的20+4pin智能主电源接口，以及一个4pin一个8pin辅助供电接口，8pin辅助供电接口保证了产品能在高端主板甚至服务器主板上使用。同时，产品还提供3个4pin D型头2个SATA供电接口，以及一个6pin显卡辅助供电接口。为用户提供了灵活的供电解决方案。

功放故障 篇3

DX—200发射机是目前世界上最先进的数字调幅中波发射机主流机型之一, 它具有效率高、自动化程度高、保护功能完善、较强的检测功能等突出优点。发射机设有多种检测电路和传感器件, 如水流检测, 弧光检测、电压过压检测, 电流过流检测等等, 一旦发射机有故障信号, 这些传感信号对冷却系统和音频系统射频系统进行检测, 同时接入相应联锁电路对冷却系统和音频系统射频系统进行保护, 并且在面板上有相应故障显示。

功放电流故障是DX200发射机较为常见的故障之一, DX发射机典型值:电压250V电流860A功率200KW, 当发射机由于某种原因, 导致电流较正常值增大时, 相应检测电路就会产生一个低电平的故障信号通过控制器关断发射机, 同时在中机柜面板上和整流柜面板上显示过流故障。

功放电流故障的检测原理

功放电流故障的通路

DX-200发射机过流检测分直流检测和交流检测, 如图1所示, 模拟输入板是直流检测电路, 整流柜的PS控制板是交流过流检测电路。射频功放的直流电流流经250V直流电源的负极, 从电源负极的电阻拾取一取样电压信号, 来反映射频电流取样电流信号, 取样电压大, 功放电流就大, 反之取样电压小, 功放电流就小, 射频功放电流的取样信号经过缓冲器放大, 放大后的信号分两路输出, 一路到平均电流检测器, 它是一个低通滤波器, 滤去音频调制电流所对应的电压, 得到反映平均电流的直流电压, 此直流信号经过积分电路送到平均电流过载比较器, 放大后的直流电平与参考电平比较, 当平均电流超过负荷时, 从这个比较器输出一检测信号, 此信号封锁电源电压2.4s, 经2.4s延时后, 若故障消除, 恢复开机, 否则产生关机指令关闭发射机;经缓冲放大器输出的另一路信号, 通过峰值电流过载比较器, 同它的参考电平比较, 当峰值电流超过负荷时, 其检测信号也封锁高压或关机。两路检测信号汇总一路输出功放电流故障检测信号, 执行关机指令, 同时点亮过流故障指示灯。交流电流故障检测, 通过电流互感器T1拾取3相205V交流电源的电流取样信号, 送到三相电流取样整流块CR1整流后送到电源控制板交流故障检测电路中, 对交流电流信号检测, 如果取样信号超过故障门限值, 输出低电平信号, 一路送到电源显示板显示电流故障;另一路经PB接口板、模拟输入板送到控制板进行过载处理及送到LED板显示电流故障。

模拟输入板是直流过流检测, 工作过程如下

如图2所示, 取自1500A分流器ISH1通过开关板电流表两端J1-36 (+) J1-37 (-) 直流电流采样值, 送到PB控制板J3-36 (+) J3-37 (-) 至模拟输入板J2-3 (+) J2-1 (-) 到差分放大器U11-1, 差分放大器U11-1的输出分两路, 一路峰值过流检测, 另一路平均过流检测。比较器U13-1采样峰值电流过载信号, 比较器峰值门限电压TP23由R113设置, 正常时比较器输出为高电平, 如果U13-6端电平超过TP23门限电平, 比较器输出为低电平, 从J2-5送出一个低电平的电流故障信号到控制板而关机, 同时面板LED显示过流DS15红灯。

PS控制板是交流过流检测, 工作过程如下

整流柜3相197V交流电源经T1电流耦合并CR1整流后得到交流电流采样值, 送到PS控制板J1-4经U1-6反相放大在TP1形成一个负电压, 经U6-1反相放大后为一个正电压, 此电压分两路, 一路送到R27并经C11送到U12-6和门限TP2进行比较, 若电流太大时, U12-1输出低电平, 产生电流故障而关机, 此为峰值电流检测;另一路送到R29和C31低通滤波后送到U12-4, 采样为平均电流分量, 也与TP2进行比较, 若电流超出门限, U12-2输出低电平, 产生电流故障而关机, 此为平均电流检测;U12-1或U12-2输出的低电平通过PS控制板的J8-13送到整流柜PS显示板J1-13使电流过流DS12红灯亮, 这是交流电流过流指示。同时交流过流低电平通过PS控制板J6-7至PB接口板送到模拟输入板J5-1至J2-5, 再到控制板, 最后到PB面板LED显示电流过流DS15红灯亮。也就是交流过流, 在整流柜显示板过流DS12红灯和面板过流DS15红灯同时亮。而直流过流只在模拟输入板显示。

功放电流故障检修方法

如果面板显示电流故障DS15红灯亮, 可以用如下方法检查判断。

(1) 如果人工射频封锁后, 开机没有出现功放电流故障, 检查TP23, TP24电压;

(2) 如果TP23, TP24电压小, 调整R113, R118, 使TP23, TP24电压正常;

(3) 如果TP23, TP24电压正常, 说明发射机存在电流故障;

(4) 检查TP30, 如果是高电平, 说明模拟输入板正常, 故障在模拟输入板之前;

(5) 如果TP30是低电平, 检查TP23, TP24电压, 电压不正常检查R113、R118、U13、+15V电源, 电压正常, 检查TP4应为高电平;

(6) TP25电压>TP23电压, U11坏;

(7) TP25电压<TP23电压, 测量TP26并与TP24比较;

(8) TP26电压>TP24电压, U11坏, TP26电压<TP24电压, U13坏。

故障实例分析

1.故障现象:开机时中机柜面板上的显示电流故障关机, 整流柜面板上同时电流故障

故障处理

PB1在开机时电流故障关机, 在中机柜面板上的显示为“PA电流故障”, 实际上是直流电流过流, 有时, 在整流柜面板上同时指示为“PA电流故障”, 这是交流电流过流。

检查模拟输入板上TP23的电平为5.4V, 在TP25用示波器观察发现, 在开机的瞬间, 有一较大的脉冲电平, 超过TP23的门限电平, 这将引起直流过流, 在PS控制板上TP2的电平为4.0V, 用示波器观察TP1的电平发现, 在开机的瞬间, 示波器记录瞬时脉冲电平为4V左右, 引起交流过流。

拆除250V主电缆2根, 在射频封锁时开机发射机工作正常, 先恢复1根电缆再开机发射机也正常, 再恢复第2根后, 再开机发射机也正常。去掉射频封锁, 然后开机发射机工作正常, 但工作几分钟后电流故障关机, PB1自动离线, N-1方式工作, 此时观察发现主要是交流过流起作用, 在播音中, PS控制板上TP1的波形抖动很大, 重新调整R105使TP2的电平为4.2V, 提高交流过流的门限, 发射机工作正常。经分析, 250V主电缆有4根, 每个机柜的接头处靠近机柜很近, 电缆的细小铜丝重新处理, 接头紧固后, PB1工作正常。

2.故障现象:开机时, 发射机电流故障关机

故障原因分析:检查模拟输入板TP25电平在开机瞬间有7.0V的脉冲电平, 超过峰值电流门限, 但检查C54上的脉冲电平正常, 但脉冲宽度窄, 有时偶尔也能开机成功, 开高功率时, 发现左机柜102块模块闪烁, 并附带好几块模块闪烁, 检查模数转换板TP22, 波形有跳动, 该点为模拟输入板的输出电平, 检查模拟输入板TP2电平也有跳动, 该点为250V电源的校准采样, 认为250V整流电源有问题, 打开整流柜, 检查6只可控硅控制电路的接插线, 发现有些松动。

故障处理:重新可靠接插后, 重试发射机工作正常。

结束语

DX—200发射机自动化程度高、技术先进、操作简单、故障显示直观, 但控制比较复杂, 因此遇到发射机发生故障时, 我们首先要根据故障指示, 判断故障类型, 掌握有关故障的链路, 熟悉线路和实际元器件的位置, 分清是故障检测电路本身发生问题还是确实发生故障, 综合分析, 这样才有助于故障的解决。

谈功放与音箱的配接 篇4

关键词：匹配阻抗功率阻尼系数灵敏度音色

一、 阻抗的匹配

一般来讲，功放的额定输出阻抗应与音箱的额定阻抗相一致。此时功放处于最佳设计负载状态，因此可以输出最大不失真功率，如果音箱的額定阻抗大于功放的额定输出阻抗，功放的实际输出功率将小于额定输出功率。如果音箱的额定阻抗小于功放的额定输出阻抗，音响系统能工作，但功放有过载的危险。实际功放设备主要有两大类，电子管功放和晶体管功放，对于电子管功放与音箱匹配要求功放的输出阻抗应与音箱阻抗相等，否则会出现降低输出功率或者增大失真等现象，实际的电子管功放输出阻抗都较高，采用耦合变压器与负载相匹配，可做到阻抗完全匹配。对于晶体管功放与音箱的匹配，应有以下几点要注意：①音箱阻抗比功放阻抗高时，除了输出功率不同程度降低外，无其他影响。②音箱阻抗比功放阻抗低时，输出功率相应成比例增加，失真度一般不会增加或者增加一点点可以忽略。但匹配时音箱阻抗不能太低，如两只4欧音箱并联就低至2欧，此时只有功放功率余量大，并使用性能良好的大功率观和多管并联推挽时，一般对这样功放无影响。反之，一般普通功放富余量不大，而功放管的最大耗散功率和最大输出电流不大，音量有开的很大时，失真就会明显增大，严重时导致机毁箱亡，须技术人员切切注意。

二、 功率的匹配

为了使音箱和功放都能最大限度的发挥其价值，就要求功放的输出功率与音箱的额定输入功率应当相互适应，原则上讲，音箱额定功率与功放额定功率不一致时，对功放来说，它的功率大小只与音箱的阻抗有关，而与音箱的功率无关，通常情况下，功放与音箱的阻抗是匹配的，这时应该怎么匹配两者的功率呢，讲到功放与音箱的功率匹配，说法有很多，生产厂家说功放的功率一定要大于音箱功率，这样功放有多余功率储备，声音会好听些；音箱厂商说音箱功率最好大点，这样音箱能有较大承受功率，万一系统“回受”，这样不至于损坏音箱，到底该怎么配呢，实际上音响系统要高质量的重放出各种音乐节目，那么根据音乐信号的属性，其峰值因子约高出平均值10-15dB从保证音质的角度来说功放应在此动态范围内不发生任何限副失真，即功放的最大输出功率应是音箱额定功率的5-8倍，这样的功率配置音质虽然很好，但它的投资会很大，实际上这个功率比一般定在1-2倍，比如在一些要求低而投资有限的工程中功放功率应等于或略大于音箱功率，要注意保持声音不失真，许多人认为小功率功放配置不会损害音箱，其实不然，过小的功率极易发生过载削波，产生大量高次谐波而烧毁高音扬声器；一般的工程建议功放音箱功率比是1.5倍，而低音部分最好超过1.5倍，这样才能获得足够的力量感；而对于要求极高的音响工程，比如录音室，音乐厅等，最理想的功率比是2倍，实际的音箱都有一定的过载能力，尤其一些名牌音箱，其过载能力都在2倍以上，而且实际使用中音响系统很少工作在最大额定功率状态下，所以也不会出现损坏音箱的情况，在实际工程中可根据资金预算和以上参数来确定功放与音箱的功率匹配，达到预算均衡而且音响系统音乐效果最好。

三、 阻尼系数匹配

阻尼系数的定义为：功放额定输出阻抗（等于音箱额定阻抗）/功放输出内阻，由于功放输出内阻实际上已成为音箱的电阻尼器件，所以阻尼系数便决定了音箱所受的电阻尼量，阻尼系数越大，电阻尼越重，但是功放的阻尼系数并不是越大越好，过大会是音箱的电阻尼过重，以至于是脉冲前沿建立时间延长，降低瞬态响应指标。因此在选用功放时不应片面追求大的阻尼系数，对于家用高保真功放阻尼系数有一个经验值供参考，最低要求晶体管功放阻尼系数大于或等于40，电子管功放阻尼系数大于或等于6 。

四、 灵敏度匹配

在实际使用中，功放的输出功率大并不一定等于音箱的推动力大，强大的推动力和功放的输出功率紧密相连，还与其他多种因素有关系，尤其是音箱的灵敏度有密切关系。音箱的灵敏度的一种定义是：向音箱送入1W的电功率，在音箱前轴线上1米处，可获得的声压（dB），单位是dB/W/m.例如，音箱的灵敏度为86dB/W/m，它表示音箱输入1瓦电功率，在音箱前轴线1米处的声压为86dB/W/m 。目前高灵敏度的音箱大于95dB/W/m，甚至超过100dB/W/m，而低灵敏度的音箱仅有82-86dB/W/m，音箱灵敏度的差异，对音箱驱动功率的要求产生了重大影响。音箱的灵敏度每减少3dB，为了达到同样的声音强度，需要将功放的输出增加1倍。例如音箱灵敏度由90dB/W/m降到87dB/W/m，原来使用50瓦的功放，现应使功放功率增加到100瓦。同样若音箱产生相同的声压级，驱动功率应增加为16倍；即使用160瓦功放驱动83dB/W/m的音箱与10瓦功放驱动95dB/W/m的音箱，它们产生的声压级是相同的。可见功率相同但灵敏度不同的音箱，所需的驱动功率不相同；灵敏度高的可使用较小的推动功率，就能取得所要求的音量，在音响器材搭配时，音箱灵敏度的匹配问题十分重要。

五、 音色匹配

音色适配是功放与音箱音色要恰当地相互搭配，以取得用户所喜爱的重放单色。器材的音色具有主观性，不同的人喜爱不同的音色，性格、爱好、文化修养和经历等都影响聆听者对音色的偏爱为。由于不同国家的历史变迁和民族文化不同，因而不同国家的音响器材也有不同的音色特点。例如，英国音箱发声温暖甜美，德国音箱中规冷艳，法国音箱靓丽华贵，丹麦音箱音乐味浓重，美国音箱凌厉宏亮等。即使国产器材，仔细聆听也感到具有不同的特色，惠威、美之声、飞乐、南鲸、银笛等国内著名音箱都各具特色。因而是用户可根据音色特点将它们搭配在一起，可形成独具音色特点的音响器材系统，通过合理搭配器材，扬长避短，进行冷暖互补，软硬相配，取得 优美的音色。比如 ，使用单色明亮粗犷的功放去搭配音色柔和的音箱，利用互补作用，可取得较中性的音色。相反，如果用户对某类音乐具有明显的偏爱，不妨选用同样音色的功放和音箱，音色搭配需要考虑多种因素，往往需要经过仔细聆听、多加品味后，才能准确地体会到音响的音色特点。

参考文献：

[1]周遐. 音像系统工程（M） 机械工业城出版社，2003.6.

[2]李翠霞. 音响设备在使用中应注意的几个问题（J） 音响技术2007.3.

功放故障 篇5

调频发射机作为最主要的广播覆盖方式已经普及,山西广播电视台交通、农村、故事等频率选用了意大利的全固态立体声调频广播发射机,各相关频率的广播质量和覆盖率大大提高。这些发射设备主要建立在省局228台E112°19′27″、海拔1840M的庙前山,通过对RVR调频广播系统的深入研究(主要设备如:同步调频激励器、调频功放等)利用RV R广播系统的实际组网经验,本着严谨可靠、技术先进、经济实用的原则研究分析得到了一些调频发射机常见故障的处理经验和方法。

2调频发射机整机工作特性

2.1 PJ5 KPS

PJ5 K P S是调频声音广播的射频放大器,是一个全固态设备,具有现代化设计。在调频放大器模块中,使用MOS场效应管作为有源器件。

PJ 5 K P S发射机由插在19″机箱中的模块组成。发射机的主要模块有:1个控制器、5个1.2k W的射频功放模块、1个或2个电源机箱、1个功分器/输入射频。

2.2发射机

发射机由散热风扇、电气附件和射频馈线这些工作所必须的部件(而并非真正的模块)装配而成。一个完整的发射机通常配置两个FM激励器(一主一备)。

(1)PJ5 KPS的其他主要特性:

⊙1.2k W的功放模块可实现热插拔。

⊙每个模块由一个基于微处理器的卡来控制。该卡检测和调整工作状态,结果数据传送给控制器。

⊙控制器以自动状态或手动状态来管理两台激励器的倒换。

⊙发射机可以装配双电源/整流模块,两个模块互为热备份。

⊙即使控制器缺席,发射机也会象平常一样工作。

(2)PJ5 KPS预计提供下列可选项目:单或双电源机箱,单或双激励器,N+1结构,不同种类的激励器,安全断路后自动恢复或手动恢复。

(3)PJ5 KPS构成。它主要由电源、功率分配—耦合、射频放大三部分构成。

2.3电源部分组成

电源部分由一个或两个三相变压器组成,每个变压器经整流电路整流产生80V非稳压电压,供给RF模块。变压器和整流电路装在可热插拔的电源机箱内,同电源电感装在一起,有助于达到约94%的功率因数。电源机箱的容量可供PJ5 KPS满功率工作的需要。因此,两个电源机箱是热备冗余结构。电源部分是由安装在机箱内部的基于微处理器的卡来控制。

2.4功率分配——耦合部分

功率分配——耦合部分完成除功率放大外的所有处理。来自两个激励器(冗余结构)的RF(射频)信号,首先衰减6d B,以利于极间去耦,然后连到一个受控制器控制的同轴继电器上。两个信号中,一个接到机器内部的假负载上,另一个接到功分器上。两个信号的功率由特定的定向耦合器测量。

选中的激励器的RF信号分成5个支路,每个支路输入到一个放大模块。5个放大支路的输出由耦合器合成,总的RF信号由低通滤波器滤波,消除谐波分量,输出到输出接口。

功率分配——耦合部分由基于微处理器的卡来控制,它将各测试点的检测值显示给用户,用于故障诊断。

整机包含5个RF功放模块,每个可提供1.2k W的最大功率,每个模块包含一个开关电源部分,对电源部分提供的电压进行校准和稳压。每个功放模块包含一个前级,其增益根据BLF175 MOS管而变化。被驱动放大的RF信号分成4个支路,被4个基于BLF278的模块放大,然后由低通滤波器合成。每个R F功放模块由一个基于微处理器的卡来控制,这个卡通过RS485母线与其他放大模块的同类卡相连。每个模块都具有APC(自动功率控制)功能来校准电源,放大级的增益和开关电源的提供的电压被校准,使模块输出的功率与设置的电平相应(如果可能的话)。

PJ5KPS提供的总功率,由功率分配——耦合部分上的基于微处理器的卡,根据控制单元上的“RATED POWER”(额定功率)和“LOWER POW ER”(降功率)参数设置来控制。

3发射机功放故障及维护

故障介绍:RFPJ1KM(或PJ1KRF)功放模块用在PJ500M-C和PJ1000M功放中,使用PHILIPS B L F 2 78对儿M O S-F E T管(两个管子在一个封装中)形成推挽结构(180度相位)。

3.1故障板的确定

每个模块有自己的50V供电快速熔断保险,最常见的故障是短路。所以,如果更换了熔断的保险后又立即烧断,你可以假定“对儿管”有问题。当PJ 10 0 0 M功放中的一个保险烧断,前面板的绿色LE D会熄灭。通常,这些LE D的顺序与内部功放模块的顺序一致。

3.2更换故障板

(1)拔下50 V供电的红色线,断开其他连接——焊开射频输入和输出(一小段裸露的硬线)和偏置线(塑料护套线)。由于板上的元件固定到一块厚铜片上,所以只需拧下5个与散热片(放大器机壳)固定的六脚螺丝。由于铜片上涂了硅胶,所以可能不易拆卸,可能需要小刀、钳子等工具。将散热片上的硅胶擦干净,必要时用蘸酒精的干布来擦。

(2)安装新板。BLF278对儿管是场效应管,对静电非常敏感,不要用手指或手持工具直接接触其管脚。在铜片与散热片的接触面涂上一层硅胶便于散热(注意机壳表面必须擦干净),然后焊上射频输入、输出和偏置电压线,连接50V电源红线。在送激励信号之前,要调整静态电流,还要检查贴片电阻R9(100Ω)处于良好状态,当对管损坏时,通常它也会象保险一样烧断。

(3)利用偏置电压调整静态电流。在调整偏置电压之前,必须确保多圈电位器R15的中间点接地(逆时针拧到底),这非常重要,必须用万用表认真检查,也必须确保PJ1000M前面板上的BIAS ADJ(偏置调节)调整电位器顺时针拧到最大,以获得尽可能高的偏置电压(约10V),功放的输出接射频负载(如假负载)。偏置调整在是在没有射频的情况下进行的,所以假负载可以小一些,因为没有任何功率进入假负载,其作用是使射频模块工作状态稳定。要正确调整,需要用两个数字万用表:一个用于直流电压测量(10V量程),另一个用做直流毫安表(350m A量程)。测量D5-R9-R10-R11-C5-C6公共点的电压,给出R9之前的栅电压Ug。将毫安表串接到50V馈电线路中,测量静态驱动电流Idg。不要将栅电压和偏置电压混淆,偏置电压由偏置卡提供,为固定的10V左右。在老偏置卡(玻璃保险)的PJ10 0 0 M功放中,一条线为两个模块供电。但在新偏置卡(陶瓷保险)的PJ1000M功放中,为每个模块有一条线提供栅电压。每个功放模块有自己的偏置电压,可用R15电位器来设置。

(4)功放加电源(激励器关机),查看电压。开始是负的(约-10V),慢慢地升到接近0。电流仍然是0,现在顺时针慢慢地调整R15,使电流读数为170/18 0或19 0 m A。数值的选择根据使用的功放型号:PJ500M-C或PJ1000M。栅电压应该在3.3V左右,从这个电压可以看出管子的状态。重要的是电流的设置,栅电压只是静态驱动电流的结果。

注意:静态电流设置得高,管子的功率增益大(获得同样的功率输出激励输入小),但静态电流设置得低有如下好处:驱动小、管子的寿命长、效率高、稳定度好、寄生调幅小(因为激励器工作在高输出电平状态)。这几点只对PJ300M有效,它使用的射频板与PJ500M-C和PJ1000M中使用的R FPJ1K M完全不同,只是都用BLF278管子。对不同的功放,利用表1来调整正确的偏置电流.

PJ30 0M用不同的方法设置偏置电流:首先,逆时针将BIAS(偏置)电位器拧到底;然后,增加射频信号到10W,调整BIAS(偏置)电位器,得到300W的输出;最后,如果测量,偏置电流应该在24或25m A,以使功率增益低。顺便提一句,最好检查功放的所有放大模块,看一下在工作过程中设置是否已经改变,这也是为保留记录的提供很好的素材。

管子状态:通过查看得到固定的静态驱动电流19 0 m A所需要的栅电压,就可以看出管子的工作状态是在健康状态还是在生命衰落的病态!如表2所示。

4结束语

按照本文故障处理的判断、分析、处理解决问题步骤模式,机房值班员可以通过简单的熔断保险的“熔断”信号去可靠、简便、快捷的处理故障。在长期调频发射机运行维护过程中结合调频发射机的特性,通过长期省内各频率调频发射在省局228台实际的工作状态,主要对调频功放出现的故障积累总结出行之有效、高效快捷的处置解决方案。希望能够为调频广播无线覆盖的同行了解全固态调频发射机原理和常见故障调频功放的处理方法,为调频广播覆盖工作提供技术支持和可靠的服务保障。

参考文献

[1]谢益溪.无线电波传播原理与应用[M].北京;人民邮电出版社,2008(1)

功放故障 篇6

研究分析发现,虽然功放模块损坏的原因有很多,但是发生故障的原因主要可以有三类:不同位置的同一功放模块多损坏;同一位置功放模块连续损坏;随机位置连续出现模块损坏。

1 不同位置的同一功放模块多损坏

导致不同位置的同一功放模块发生损坏的原因主要有:开关电路发生故障、绝缘体出现损伤、模块板上存在的虚焊、射频推动信号的错误等。

1.1 开关电路发生故障

在检查各种故障过程中,需要重点检查开关电路故障,也就是在对模块修复时需要对开关电路故障进行检查。模块开关当中器件发生损坏同样属于一种功放模块故障。在对器件具体情况检查之后,若场效应管受到损伤被击穿,那么要专门检查电路,对故障发生原因进行分析。

1.2 绝缘体出现损伤

这种情况经常出现在故障已经被修理好后的中波广播功放模块上,在焊接过程中,在任何焊点之上都可能会出现散热体之上的毛刺或者焊点残渣,使绝缘体因为被损伤而失去了绝缘的能力,最终引发了模块故障的发生。

1.3 模块板上存在的虚焊

在维修过程中,由于一时的疏忽是很容易造成模块出现连焊和虚焊的现象,所以在焊接时,一定要和模块对准后在焊接,不要出现焊接失误的事故,特别是推动负载和变压器时不要出现开路和虚焊的情况。

1.4 射频推动信号的错误

通常推动信号错误包括两种含义:第一,推动信号相位不正确,只发生在模块当中;第二,推动信号电平不正确。所以,需要对推动变压器重点检查,若器件失效或者损坏,将会使信号发生错误,导致场效应管被损坏。

2 同一位置功放模块连续损坏

使同一位置功放模块发生连续损坏的主要原因有:输出变压器出现故障、模块插座的接触不良、射频推动信号的错误、控制信号的错误以及漏极相位的错误等。

2.1 输出变压器出现故障

每一块的射频输出都是从变压器耦合到功率合成器,如果变压器发生被损坏的情况,则模块就无法正常运行。所以,在对其进行检修时,要重点检查输出变压器,如磁环上是否存在划痕或损坏,若变压器发生打火现象,就应该对输出变压器进行维修。

2.2 模块插座的接触不良

当出现模块插座接触不良时,则在插座位置发生打火拉弧痕迹的情况。在维修插头的过程中,由于在除尘或者检修时,模块经常会被插和拔,使器件发生损伤,造成接触不良,所以如非必要,不要拔插模块插头。并且在检修时,要检修模块上的插件。

2.3 射频推动信号的错误

产生错误的原因包括第一,相位为0;第二,电平幅度。正常情况时,相位小于5度,电平在23VP到P,此情况仅存在于模块得外部电路。一般情况下,若射频推动电缆出现故障或者某个地方出现接触不良的现象,那么一般都是因为射频母版或者分配板上的插头连接不良。

2.4 控制信号的错误

调制编码器在工作过程中,发放处的供方开关信号到达任何一个模块时,都具有相同的电平。所以,如果开关电平发生问题,同样会使模块出现损坏的情况。该情况常常出现在编码板上的驱动电路上面,因此,可以对比其他开关信号,对驱动电路进行判断,查看是否存在错误。

2.5 漏极相位的错误

对于任何一个模块当中的场效应管,其射频推动信号和漏极转换波形的相位差需要满足小于5度的要求,不然驱动信号会发生漏极相位超标的情况。同时,如果射频输出环形变压器发生问题或者插接出现接触不良等情况也会导致漏极相位发生超标。上述原因会造成模块在工作时,自身温度要高于其他模块。

3 随机位置连续出现模块损坏

使随机位置连续出现模块损坏的原因主要有:发射机输出网络的失谐、冷却气流的不足、过载保护电路调整错误、驻波保护电路调整错误、A/D转换器采样脉冲相位设置错误、调制B-电源设置错误等。

3.1 发射机输出网络的失谐

出现此种情况,功放效率会下降,使得其由于太大的热量从而出现损坏。

3.2 冷却气流的不足

主要通过气流来进行散热,若提供的气流不充足时,就会出现模块过热的企管科,使得模块中器件发生失效,模块也会因为散热不足而被损坏。

3.3 过载保护电路调整错误

若调整过载保护电路时,会出现失误或者发射机过载的情况下无法正常运转,都有可能导致功放模块出现损坏的情况。所以,可以检查显示板电位器从而判断过载电路是否存在故障。

3.4 驻波保护电路调整错误

若调整驻波保护电路时出现失误,则会发生保护作用失效的情况。当外界驻波对功放模块造成冲击时,如网络或者天线等,则会损坏模块,所以,一定要检测驻波保护电路,查看能否正常工作。例如,可以通过按一下试验按钮,检查驻波保护电路。

3.5 A/D转换器采样脉冲相位设置错误

在运行过程中,如果A/D转换器的器件位置设置不当,则会出现模块时常出现随机故障的情况,特别是调整到高调幅度的情况下就能够使高台阶功放发生损坏。此时,应该检查A/D转换板的设置。若设置出现错误,发射机就会受到影响。对发射机的具体位置进行设置,只有设置合理才能使发射机正常工作。若此过程中出现故障,那么就会发生连锁反应。若开关损坏,则场效应管极易被损坏。

3.6 调制B-电源设置错误

如果电源的设置存在错误,那么可能会导致功放模块出现损坏的情况,通过调制B-电源可以补偿模块的开关时间。因为设备出厂前通常都会经过调整,所以在使用时无需再做大的改动。

4 结语

本文主要对中波广播发射机的故障进行分析,并对功放模块当中发生故障以及产生的原因进行概述。所以,在中波广播发射机功放模块发生故障时,首先分析故障原因,进行分类并判断故障应归为哪个类别。其次,继续进行详细检查。因此,为了对中波广播发射机发生的故障进行解决,需要按照已发生故障积累的经验,并且根据以往研究出的高效快速的解决故障的合理的方法。通过以上努力,使中波广播发射机可以正常工作。

摘要：广播发射装置的核心设备是中波广播发射机,及时处理中波广播发射机的故障是保证广播发射的重要保障。随着科技的发展,由于中小型电子管发射机的功效低、耗电大,逐渐无法适应当前时代的实际需求,大部分逐渐更换为全固态数字调幅发射机。但在运行过程中,经常会出现功放模块的损坏。本文主要对功放模块当中存在的基本故障问题进行了阐述,并分析其发生主要原因。

关键词：中波发射机,功放模块,故障原因

参考文献

[1]李永红.中波台发射机故障分析与维护[J].西部广播电视,2014(11).

[2]严建健.TS-03C全固态中波发射机故障分析处理[J].东南传播,2010(1).

功放故障 篇7

1 在不同的位置, 同一功放模块重复损坏

这种情况是功放模块存在问题, 可能原因如下。

1.1 场效应管与散热体之间的绝缘体有损伤

这种情况在修复后的模块上, 很有可能发生, 任何一焊点的碎片或者散热体上的毛刺, 都有可能导致绝缘体绝缘失效, 从而引发模块故障。

1.2 开关电路故障

模块的开关电路故障也是导致场效应管损坏的原因之一。因此, 在修复模块的同时, 要检查开关电路是否存在器件损坏。特别地是, 若仅桥式功放一边场效应管击穿要特别检查此电路。

1.3 射频推动信号不正确

这里所说推动信号不正确包含两层含义, 一是推动信号电平不正确, 二是推动信号相位不正确。这种情况且仅存在于模块本身, 要着重检查推动变压器T1和T2, 以及双向二极管 (VD1~VD4) , 这些器件失效均会造成推动信号不正确而损坏场效应管。

1.4 模块板上存在虚焊

在修复模块时, 首先要检查模块板上有无虚焊、连焊、印制铜皮有无断裂及打火痕迹, 元器件有无变色、开裂现象。这些检查往往能起到事半功倍的作用。尤其是推动变压器T1、T2的负载不能虚焊开路。

2 在同一位置, 功放模块连续损坏

这种情况是功放模块插座及母板上有关电路存在问题, 可能原因如下。

2.1 射频推动信号不正确

也包含两层含义, 一是电平幅度, 二是相位。对所有的功放模块, 其推动电平在23VP-P左右, 各模块之间推动信号的相位差也应在5度以内, 在这里, 仅存在于模块外部电路, 如射频推动电缆故障, 射频分配板或者合成母板上的插头连接不良等。

2.2 漏极相位不正确

正象每个模块的射频推动信号相位差应在5度以内一样, 每个模块场效应管的漏极转换波形的相位差也应在5度以内。即使驱动信号是正常的, 其他原因也能产生漏极相位超标。在这里, 主要原因是模块插接不良, 射频功放补偿线圈抽头错误, 或者是射频输出环形变压器存在问题, 在有上述原因时, 模块在损坏前会工作一段较短时间, 但其工作温度较之其它模块要明显偏高。

2.3 输出变压器故障

每一模块的射频输出由输出变压器耦合到功率合成器, 若变压器故障, 很明显模块将不能正常工作。应检查输出变压器磁环是否破裂及是否有打火痕迹。

2.4 控制信号不正确

从调制编码器送来的功放开/关信号到达每一个模块的电平应是一致的, 若某一开/关电平异常, 也可能导致该模块损坏, 这种情况多出现在编码板上的驱动电路, 查编码器输出, 与其它的开/关信号作比较, 以确定该模块的开/关控制电平是否正确。

2.5 模块插座接触不良

在这种情况下, 被损坏的模块板上插接处有明显的打火拉弧痕迹, 这是插座接触不良的故障特征。由于模块经常拔下、插上易导致插座接触簧片张力减退或者簧片变形, 造成接触电阻增大。所以, 一般情况下, 要减少模块的拔下次数, 在模块插上之前, 应对簧片进行检查校正。

3 在随机位置连续出现模块损坏

可能原因如下:

3.1 A/D转换器采样脉冲相位设置不当

在A/D转换器的采样脉冲相位设置不当时, 产生随机性的模块损坏故障, 尤其是高调幅时, 易损坏高台阶功放。此时应检查A/D转换板上的两个拨码开关S1、S2及跳接线XT10、XT11的位置是否正确, 特别是相位补偿开关S1的设置, 它对发射机的安全运行至关重要, 要重点仔细检查核对预置表, 如果S1设置不当, 使采样信号的相位不正确, 将不能保证调制编码板输出的功放开/关控制信号正好在推动信号正负交越处来开/关功放模块, 从而增大模块开关损耗, 损坏场效应管。

3.2 调制B-电源设置不当

调制B-电源用于对功放模块的开关时间进行补偿, 若调制B-电源设置不当也能产生随机功放模块的损坏。在载波功率10 k W, 调制度为10 0%时, B-电压在-2 V~-6 V之间变化, 其中.-2 V对应调制负峰, -6V对应调制正峰。若怀疑此电压不对, 可对照厂家给的预置表, 查看电位器R38上的电压。应注意的是, R38在发射机出厂前调好, 一般情况下, 最好不要调动。

3.3 驻波保护电路调整不当

若驻波保护电路 (包括激励器板A17上的同步振荡器) 调整不当, 将起不到保护作用, 功放模块在有来自天线或带通网络的驻波冲击时, 会产生模块的随机损坏。按一下试验按钮, 可测试驻波保护电路是否正常。正常情况下, 带通网络和天线驻波LED灯应显示红色, 片刻之后转为绿色, 否则, 说明驻波保护电路有故障。若正常, 则用双踪示波器检测A17上的XT4和XT5两点的波形是否同相位, 若相位不同, 应给予调整 (调S4及L4) 。

3.4 过载保护电路调整不当

若过载保护电路调整不当, 或是不工作, 在发射机出现过载时, 有可能损坏功放模块, 若怀疑过载保护电路有问题, 可查显示板 (A32) 上的电位器R23、R98及R102, 比较厂家给的预置表, 看电压是否正确。

3.5 冷却气流不足

气流不足会引起模块过热, 若风接点或热敏继电器失效, 可导致功放模块因过热而过早损坏。

3.6 发射机输出网络失谐

在输出网络失谐的情况下, 功放的效率将下降, 功放模块会因过热而过早损坏。

4 结语

上述三类功放模块的损坏情况, 基本上涵盖了功放模块损坏所有可能的原因。在设备出现功放模块损坏时, 要仔细分别其损坏情况属于哪一类, 并作进一步的检查和维修。

摘要：下面以AM103S5-Ⅱ型中波广播发射机为例[该机是陕西广播通讯设备厂 (762厂) 参照国外同类机型独立开发研制的, 在我国已占有很大的市场份额, 介绍该类发射机功放模块的常见故障现象及其检测方法, 以供大家在维修时参考。

功放故障 篇8

1 不同位置的同一功放模块多损坏

1.1 绝缘体有损伤

在多次出现故障修理好后的中波广播功放模块上, 在焊接过程中, 某一地方的焊接点很可能会产生焊接的碎渣损伤绝缘体, 同时, 模块本身散热体上的毛刺也可能会损伤绝缘体。绝缘体因为被损伤而失去了绝缘效果, 模块便很容易出现故障。

1.2 开关电路故障

在检查故障的过程中, 不仅要检查模块故障, 还要检查开关电路故障。模块开关中的器件被损坏也是功放模块故障的一种。检查器件的状况后, 如果是场效应管击穿, 则需要专门检查电路, 分析故障原因。

1.3 射频推动信号不正确

一般情况下, 出现这种情况的原因有2种, 分别是推动信号电平错误和推动相位错误。出现这种情况的只有模块, 所以, 需要重点检查推动变压器, 如果模块的这些器件是损坏的, 或者这些器件没有起到作用, 那么, 就会出现信号错误的情况, 导致场效应管被损坏。

1.4 模块板上存在虚焊

在维修过程中, 容易发生焊接失误导致的虚焊、连焊等情况, 所以, 在焊接过程中, 一定要根据标准焊接, 注意不能发生焊接失误的情况, 虚焊和开路的情况尤其不能出现在推动变压器上。

2 同一位置功放模块连续损坏

2.1 射频推动信号不正确

出现这种情况要考虑以下几方面的内容, 即电平幅度和一般相位为0, 模块的推动信号相位在5度以内, 电平为23VP-P左右。一般情况下, 发生问题的原因是射频推动电缆故障或者某处接触不良, 一般出现这种情况的位置是射频分配板或母板。

2.2 漏极相位不正确

模块场效应管漏极转换波形的相位差和射频推动信号相位差一样都是在5度以内, 不只是驱动信号导致漏极相位超标, 其他因素也是导致漏极相位超标的原因, 比如插接接触不良、射频输出环形变压器存在问题或者是射频功放补偿线圈插头错误等。上述原因导致模块在工作过程中, 其自身温度要比其他模块高。

2.3 输出变压器故障

如果变压器被损坏, 则射频输出就无法被耦合到功率合成器, 模块就无法正常运行。所以, 在检修过程中, 一定要详细检查变压器, 看磁环是否损坏, 如果变压器出现打火现象, 就需要维修。

2.4 控制信号不正确

每个模块的电平接收到的功放信号应该是一致的, 所以, 如果开关的电平出现问题, 也会导致模块发生故障。编码板上的驱动电路比较容易出现这种问题, 因此, 可以通过与其他开关信号的对比判断其是否出现了错误。

2.5 模块插座接触不良

如果模块插座接触不良, 就会导致模块板上插接处出现打火拉弧痕迹。插头在维修的过程中, 因为要经常拔插, 就会导致器件损伤, 导致接触不良的情况发生, 所以, 要尽量避免拔插插头。同时, 在检修的过程中, 要注意维修模块上的插件。

3 随机位置连续出现模块损坏

3.1 A/D转换器的器件位置不当

在运行过程中, 没有设置好A/D转换器的器件位置是导致模块经常发生随机故障的原因。如果调到高调幅度, 将会导致高台阶的功放极易被损坏, 所以, 要注意检查A/D转换板是否存在故障;如果设置不正确, 就会影响发射机的正常工作, 而发射机要想正常工作, 其重点是设置好它的位置;如果在此过程中出现问题, 就会出现连锁反应。开关损坏, 就会大大提高场效应管被损坏的概率。

3.2 调制B-电源设置不当

如果这类装置存在问题, 就会导致功放模块被损坏, 因为调制B-电源可以补偿模块的开关时间。一般这种设备在出厂之前已经调整过了, 所以, 在使用过程中, 不需要做较大的改动。

3.3 驻波保护电路调整不当

如果驻波保护电路使用不当, 就可能会出现保护作用失效的情况。当功放模块受到外界驻波的冲击, 比如天线或网络等, 就会导致模块被损坏, 所以, 要检测驻波保护电路能否起到保护的作用。

3.4 过载保护电路调整不当

如果过载保护电路使用不正确, 也可能会损坏功放模块。因此, 可以通过检查显示板电位器来判断电压是否符合相关规定。

3.5 发射机输出网络失谐

发生这种问题会降低功放效率, 使得功放模块因为热量过大而被损坏。

3.6 冷却气流不足

气流是散热的关键, 不能提供充足的气流就会导致模块过热, 从而使模块的器件失效, 模块也会因为散热不足而损坏。

4 总结

通过分析中波广播发射机3方面的故障, 基本概述了功放模块存在的故障问题和故障发生的原因。因此, 当中波广播发射机功放模块发生故障时, 要对其故障原因进行分类, 分析故障属于哪一类别, 然后再做进一步检查。本文简单分析了不同类别故障的维护处理措施, 并提出一些注意事项。

广播是国家和社会各机构的重要宣传手段, 是社会主流的传媒介质, 而广播发射装置是发射广播的关键条件。中波广播发射机是广播发射装置的核心设备, 所以, 处理中波广播发射机的故障是保证广播发射顺利进行的重要保障。为了更好地解决中波广播发射机出现的故障, 需要总结已经出现的故障, 并根据过去的经验总结出高效、快速的故障解决方法, 进而为中波广播发射机正常工作提供保障。

参考文献

[1]范国安.DAM中波发射机功放模块的常见故障分析[J].科技资讯, 2010 (13) :47.

[2]陈璐.中波广播发射机功放模块常见故障原因分析[J].科技创新导报, 2011 (29) :109.

[3]李永红.中波台发射机故障分析与维护[J].西部广播电视, 2014 (11) :131.

功放故障 篇9

关键词：调频发射机,原理,功率放大器

1 FM-5000W构成及工作原理

发射机由进口30W激励器、500W推动级、功率分配器、16*600W (用2对MOS场效应管BLF177推挽放大, 再采用传输线变压器输出, 在调频段增益约14DB。) 功率放大器及功率合成器系统, 滤波器、定向耦合器及多种保护和报警系统组成。

1.1 末级功率放大器

5000W功率放大器是由16块600W功率放大器组成8组功放组件, 通过两组四路合成方案对每四组功放组件分别合成为两组3000W, 再用一组3d B合成方案合成5000W。所有功率放大器性能相同, 可以互换, 给调试、维修带来很大方便。每个功放组件由2块600W功率放大器及一个3d B分配器和一个3d B合成器组成, 每块功率放大器都具有直射、反射、不平衡、过流等多种保护, 且具有报警指示灯, 同时采集报警信号送至整机控制电路, 在这种情况下, 整机控制电路能切断所有功率放大器场效应管栅极电压, 整机下降至半功率输出。功放组件上装有温度传感器, 当功放组件的散热件温度高于65°C时, 整机直流电压45V自动断开。

1.2 放大器功放管

每个600W功放模块中, 采用4个V-MOSFET半导体场效应管BLF177作为功放管, 分别组成2组推挽功率放大电路, 通过微带印制电路合成输出。BLF177的特点是功率增益高、互调失真低、功率输出便于调整、温度特性好、抗负载失配能力强, 被普遍使用于全固态调频广播发射机中作为功放管。BLF177的栅源门限电压在2~4.5V之间, 而栅源的极限电压不超过±20V。功放管的漏极电压为+45V, 经过滤波电容C29和电感L4加到功放管的漏极上。

功放管BLF177单只输出功率150W, 正常播出时处于乙类工作状态, 当处于保护状态输出时, 则处于丙类工作状态, 功率输出为原来的一半。由于BLF177输入阻抗很高, 所以电路容易实现宽带匹配, 不需调整就可以覆盖FM频段的21MHz带宽。

1.3 栅极偏置电路和输入输出匹配电路

由+45V电源经过限流电阻R38、R39、温度继电器、三端稳压器7810B和电压调整电位器W1和W4, 在经过2个4.7V的稳压管EG1和EG2提供一个稳定的电平, 通过调整电位器W2和W3同时供给2组功放管BLF177的栅极, 4个栅极的偏压大小由4个电压调整电位器设置成一致。R23和C15、R26和C16、R27和C17、R30和C18在栅极的输入端组成防振电路。

每组功放管的输入端都串有一个衰减器, 一是防止过大激励输入, 在就是阻止由于阻抗失配而反射的功率串入激励器。输入匹配电路是将输入端的50Ω阻抗, 通过微带线和电容组成的不平衡—平衡阻抗变换器, 采用切比雪夫微带变阻滤波器与BLF177的栅极输入阻抗相匹配。调整输入端的电容可改变其谐振点, 使输入匹配达到最佳状态。

输出匹配电路采用与输入匹配同样的阻抗变换电路, 使输出端的50Ω负载阻抗与BLF177的漏极阻抗匹配。经过平衡—不平衡阻抗变换器, 将功率送到输出端。因此, 输入输出匹配电路不但完成了输入端和输出端的阻抗匹配, 还有效的除去了谐波分量。

1.4 定向耦合器和射频检测电路

功放器的输出端采用耦合微带线定向耦合器, 其功能是从射频输出电路中取出射频取样信号, 以供指标测量、射频监测和功率控制电路使用。射频检测电路采用二极管分立件的检波方式, 由R33、EG3、C22、R32等组成反射控制信号取样, R33为输入阻抗匹配电阻, C22为充放电电容, 检波信号通过R32送到控制板和功放器面板报警灯。由R34、EG4、C26、R35等组成入射控制信号取样, 通过R35送至控制板和功放器面板检测口。

2 功率放大器常见故障分析与处理

功率放大器的常见故障主要有两种:一种是无功率输出, 另一种是输出功率降低。

2.1 无功率输出的主要原因

(1) 前级无功率输出, 使本级无激励信号输入。

(2) 前级到本级输入端的电缆头接触不好, 模块输出电缆接触不好。模块在大功率、大电流下工作, 造成温度过高或可能出现高频打火现象, 烧断电缆芯线。因此平时应多触摸电缆头看是否烫手, 发现过热要及时处理。

(3) +45V没有加到功放管的漏极上。可能是+45V电源本身故障, 也可能是电源滤波电容C19和C29其中一个击穿, C29电解电容击穿的可能性大。

(4) +5V电压没有加到功放管的栅极上。可能是+5V电源本身故障, 也可能是某个电容击穿造成。

2.2 输出功率降低的主要原因

(1) 输入、输出电缆头接触不好, 松动造成。

(2) 输入匹配调整不正确, 没有完全匹配。

(3) 功放管有个别损坏, 使输出降低。

2.3 故障处理维修实例

(1) 故障现象:在设备工作中突然出现一路600W功放模块没有输出, 红灯告警, 继而关机。要说明的是在加激励的情况下, 不能用万用表去测功放管的栅极和漏极电压, 即使测量其结果也是不准确的, 也不能用手去触摸功放管周围的元器件, 防止高频灼伤或人体静电损坏功放管。首先断开激励检查+45V电源正常, 功放管的漏极电压正常, 但其栅极偏压没有, 检查至三端稳压器输入端时还是没有, 判断是温度继电器断开, 用手摸功放器散热片, 感觉发烫, 再查其他部位和功放管都没有损坏, 应该是功放模块温度过高 (高于65℃) 使温度控制器动作断开栅极偏压, 并使整机断电。因机房设备较多, 热量集中, 特别是到夏天更容易发生故障, 为防止以后再发生类似故障, 将机器顶部排风风机由120W加大到380W, 并增加了空调降温, 极大的改善了散热条件。

(2) 故障现象:600W功放模块在+45V电源正常时输出功率不足。在设备正常工作中, 发现整机功率降半, 同时功放器和控制板红灯告警, 用万用表检测黑色监测柱, 反射电压为0.65V, 远远高于正常值。当拆开功放器盖板后发现该路600W功放输出匹配电路中的电容器明显发黑烧坏, 造成该路输出不匹配而过载工作, 使功放的输出减小而电流增大。同时还发现设备中使用的电容器耐压低, 质量一般, 不适合在高频大功率、大电流下工作, 经换用高质量电容器后工作正常。

(3) 故障现象:600W功放模块有一路没有输出。这个现象也是造成整机功率降半, 同时功放器和控制板红灯告警。检查600W功放模块的输入、输出匹配电路均正常, 但功放管的栅极偏压和漏极电压都没有, 电源输入端+45V电压正常。进一步检测发现其中一只功放管已损坏, 保险丝和限流电阻R38、R39烧断, 全部更新后故障排除。在更换功放管时, 特别要注意对静电加以防范, 应先把功放管安装在散热器上, 将源极与地良好接触, 这时用防静电烙铁或者拔掉电烙铁的电源插头来焊接, 每次的焊接时间最好不要超过5秒, 以保证新安装的功放管不被损坏。

(4) 故障现象:设备在使用过程中, 出现整机功率不足。其中一路功放红灯告警, 功放的电流很小, 说明该路功放发生故障, 导致总输出功率不足。检查该组600W功放模块的输入、输出匹配电路均正常, 功放管的漏极电压栅极偏压也正常, 判断功放管已经损坏。在更换新的功放管之后, 工作不多久又出现类似故障。于是将检查的重点放在合成器上, 经查, 该路功放输出端的平衡隔离电阻, 由于内部接触不良, 使阻值变的很大, 导致600W功放模块在负载不匹配的情况下工作而损害功放管, 更换新的平衡电阻后故障排除。

功率放大器模块是全固态发射机的重要组成部分, 是实现零停播的前提。因此对功放的维护要细致认真, 巡机时认真查看功率表、电流表, 触摸易发热部位, 维护时仔细检查输入、输出射频电缆插头有无异样, 有无打火痕迹, 对功放模块定期除尘, 保证风机正常运转, 这样才能保证600W功放模块的正常工作。只有不断学习、探索和总结, 才能保障发射机正安全、优质、高效运行, 降低故障发生率。

参考文献