哈广DCM10kW发射机功放故障原因剖析与维修
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摘要：GZ-GS10k-6型发射机是哈尔滨广播器材厂生产的10kW全固态数字调制中波发射机，该机型运用了先进的直接数字频率合成（DDS）、循环调制、数字调幅、浮动载波、LCD触摸屏控制及AES/EBU、音频处理器等技术，代表了当今广播发射设备技术发展的最新趋势。在同系列发射机中，故障率较低。但不可否认的是，此类型号的发射机功放部分的故障率较高，特别是连续的大面积损坏功放板故障常有发生。本文结合维修案例，对DCM10kW发射机功放故障的产生原因进行论述，并针提出维修技巧，为中波发射台的同行提供借鉴。
关键词：DCM10kW发射机;功放故障;维修技巧
1 引言
在中波台从事技术维护的同志可能都经历过大面积烧坏功放板故障，当出现一次性烧坏5块甚至10块以上的功放板故障时，会给技术人员造成较大的心理压力，特别是好不容易将损坏的功放板修好后，插入机器，开高压试机，再次出现多块功放板烧坏，让人顿感压力。笔者曾遇到过DCM10kW发射机开机瞬间损坏17块功放板的严重故障。烧功放板故障不仅造成较大的经济损失，而且还会造成长时间的停播，在故障没有排除之前，技术人员始终被问题困扰着，苦思冥想，真可谓是吃不香、睡不着。
2 功放故障的分类
所谓烧功放，指的是功放模块的放大器件MOSFET被击穿。总结起来，烧功放有以下几种情况：一是偶发性损坏功放;二是在同一位置连续出现功放损坏;三是不同位置随机性功放连续损坏;四是大面积损坏功放。对于各种形态的烧功放板故障，各种相关书籍也曾做过多种论证，但在维修实践中，还有许多不确定的因素存在。下面对几种常见烧功放的原因进行剖析，并对相应的检修方法进行阐述。图1为功放故障的常见原因。
2.1 偶发性烧功放故障
偶发性功放故障是指不固定位置、随机性的少量（一至两块）损坏功放板故障，维修后一般不再重复出现。偶发性功放故障的常见原因有以下几种：一是由天气原因，风、雨、雷电、雾霾等短时间造成输出网络阻抗变化，在发射机保护电路没有起作用前，造成的功放板损坏;二是供电设备电压起伏造成的干扰损坏;三是功放板某些部位绝缘度下降造成的功放板损坏;四是功放板本身某些元件性能下降造成的功放板损坏。
对于偶发性故障，平时要加强设备维护，及时清除发射机内部功放板或高压器件上的灰尘;检查功放板表面是否有破裂的痕迹。为了避免供电部分不稳定造成的功放故障，发射机的电源最好采用稳压方式供电，并做到一机一闸刀，在供配电系统加装浪涌保护器，避免浪涌电压产生;遇到雷电或恶劣天气到来时，应适当降低发射机功率。
2.2 固定位置烧功放故障
所谓固定位置烧功放，是指同一个功放位置或相邻的几个位置烧功放。此故障的产生原因有以下几个方面：一是射频推动信号幅度和相位不正确，射频推动信号过高或过低都有可能造成功放板损坏，场效应管IRF350的栅极-漏极相位差应在40以内;二是输出变压器有破裂或者有打火痕迹;三是控制信号电压不正确（调制编码板输出的开关控制电压应在3-4V之间）;四是模块插座接触不良，这也是较为常见的一个原因。
对于固定位置烧功放故障，应重点检查与故障功放板对应的射频推动电压幅度和控制开关信号的电压大小。对于使用较多年头的发射机，重点检查发射机功放板插座是否接触不良，有条件的最好更换易损功放板的插座。
2.3 不同位置随机性功放连续损坏
随机性功放损坏故障的成因比较复杂，维修实践表明，这类故障比较常见的原因为直流稳压+5V、B-异常，其次是射频激励电压异常、转换错误、冷却不足、输出网络调整不当等几个方面的原因。
之所以把+5V、B-故障原因放在第一位，是因为在诸多功放板故障案例中，+5V、B-电源故障引起的烧功放占有较大的比例。DCM10kW发射机中设有+5V、B-电源故障保护电路，但由于故障检测取样点都在直流稳压板上，而调制编码板上的电压异常，检测电路无法检测，直流稳压板输出的+5V、B-电压经过插排、保险管到调制编码板，由于+5V、B-电流大，经常性的出现插排插座、保险丝座受热接触不良的故障，而且故障一旦形成，就有可能大面积损功放板。图2 为+5V、B-电源与功放关联图。
在处理随机性功放故障时，除了重点检查直流稳压+5V、B-电源以外，还要仔细检查射频推动分配器送来的射频激励电压是否正常，射频激励电压在20～25Vp-p范围内都可正常工作，如果与功放故障伴随的有过激励或欠激励情况出現，应先排除过激励和欠激励故障。另外还要对A/D转换器采样脉冲、输出负载调谐电路、冷却系统进行检查。
2.4 大面积损坏功放板故障
大面积功放故障与随机性功放板故障类似，区别在于损坏功放板的数量多，故障严重。出现大面积功放故障时，应先按照随机性故障就进行检查，然后在检查的目标和范围上应更深入细致更一些。大面积损坏功放板故障的原因较多，还有许多不确定因素存在，在实际维修中，应将重点原因进行排序，然后再逐一排除，不放过任何蛛丝马迹，不忽略任何可能性。
3 故障案例
故障案例一：DCM10kW发射机屡烧功放模块
故障现象：发射机声音报警，面板上功放台阶指示灯亮，但显示屏没有故障显示，检查发现有9块功放板亮红灯损坏。
故障检修：显示屏指示都正常，测量直流稳压+5V、B-电源以及射频激励信号都正常，检查数模转换板激励信号相位、输出变压器磁环、功放管温度、输出网络阻抗等都正常，看来不电流击穿和热击穿。断开保险丝板上的F2-F7，测量各级直流电压也正常，恢复F2-F7，开机十个小时后，又在不同的位置损坏两块功放板。
由于反复出现烧功放故障，再没敢轻易开试机，小心细致的对各个部分进行检查，在对各关键点电压就进行检查时，发现推动电源调整器的输出电压很不稳定，心头暗自惊喜，心想一定是推动电源调整器出问题了，于是更换一块同型号的推动电源调整器，开机观察，不料工作十小时左右，又有一块功放板损坏。看来不是推动电源调整器的问题。更换损坏的功放板，对调制编板上的+5V、B-电压进行长时间测量观察，发现工作几个小时后，B-电压在逐渐变化，测量直流稳压板的输出端一样变化，于是怀疑直流稳压板性能不良，更换一块直流稳压板，开机一整天，再没有功放板损坏。由此说明此故障是由直流稳压板工作不稳定造成的。
故障案例二：DCM10kW随机烧功放故障
一台哈广DCM10kW发射机，在不固定位置连续烧坏功放板。
分析检查：分别对直流稳压+5V、B-、A/D采样脉冲、驻波保护电路、过压过流保护电路、冷却系统就进行检查，均未发现问题。用网络分析仪测量输出网络L101、C101和C102组成的本频串联谐振电路时，测得R.X（实部、虚部）较小，光标在阻抗圆的0附近，测量L102、C103组成的本频并联谐振时，R为10Ω，X为20Ω，这表明并联谐振电路严重失谐。图3为输出网络原理图。
故障处理：检查L102、C103，均为发现异常，重新调整电感L102，使光标在阻抗圆图的无穷大附近，此时测得T型网络阻抗为47-j3.9，恢复各种连接，开机后逐步加大功率，在10kW功率等级上运行几天，再没有功放板损坏情况发生。
4 结束语
总而言之，功放故障既是常见故障又是很棘手的故障，形成的故障原因也比较复杂，需要耐心细致的观察和判断故障点，发射机在运行中不允许分别验证，多数情况下只能依据发射机原理图进行分析，对于各种情况的功放板故障，在采取常规手段的同时，还应该根据具体情况进行分析处理，克服思维定式，走出检修误区。才不至于陷入维修困境。
参考文献
[1]哈广DCM10kW中波发射机技术说明书
[2] 张丕灶等编著.全固态中波发送技术调整与维护[M].厦门：厦门大学出版社.2001.
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