DAM10kW中波广播发射机功放模块故障原因总结

1、DAM10kW中波广播发射机功放模块故障原因总结摘 要： DAM10kW中波广播发射机是我国目前采用比较广泛的发射机，该类发射机性能稳定，故障率较低，指标较高。从使用情况来看， 功率放大器模块是常见的易损件，维护量较大。本文结合实际维护情况对功放模块损坏的原因和检测方法进行了分析总结。关键词：故障现象；检测方法；故障现象类型分析中图分类号： TN830 文献标识码： A功率放大器模块是 DAM 中波发射机出现故障最多的易损件，导致其发生故障的原因很多，通过归类大致可以分成三种情况。一是同一个功率放大器模块插在任意插槽位置都会反复出现故障；二是在同一插槽位置插入的任意功放模块经常损坏；三是连续在

2、随机位置上出现功放模块损坏。本文关于这三类故障现象的原因分析基本涵盖了功放模块损坏的全部可能原因，并结合实际维修情况对模块故障的检测方法进行了总结。一、故障现象类型分析1 一块功放模块经常出现故障，不管处于哪个插槽位置。这种情况是功放模块本身存在问题，和插槽位置无关。一种原因是此功放模块的场效应管IRF350 和散热器之间的绝缘垫存在问题，由于绝缘垫上有散碎的焊锡或散热器上的毛刺损伤绝缘垫使其绝缘度降低，而我们在维修功放模块时只更换损坏的场效应管，没有注意到绝缘垫，导致维修后故障还会重复出现；另一种原因是该功放模块的开关控制电路有问题，如三极管V5 或 V6 短路将导致场效应管始终导通，使场效

3、应管过热烧毁；第三，若该功放模块的射频驱动电路存在问题会使驱动信号的电平和相位不正确，从而损坏使模块，双向二极管VD1 VD4 有击穿，驱动变压器T1 和 T2存在故障，都会导致射频驱动信号工作不正常；此外功放模块存在虚焊也是导致场效应管损坏的常见原因，特别是驱动变压器 T1 和 T2 的负载电路。2 在同一个插槽位置上功放模块经常损坏。很显然这种情况是位置原因，和插入的功放模块无关。一种原因是与该位置有关的 RF 分配器、射频电缆及插座存在问题，导致射频驱动信号不正确，正常情况下射频驱动信号的电平约23VP-P，各模块之间的驱动相差在5°以内；另一种原因是功放模块的射频输出环形变压

4、器存在故障，效率线圈抽头错误或模块插座接触不良导致场效应管IRF350 的漏极输出相位不正确，正常情况下每个模块的场效应管漏极开关波形相位也在 5°以内，漏极相位不正确的功放模块通常工作温度偏高，环形变压器磁环存在变色、破裂或打火，固定效率线圈的玻璃胶有融化现象；此外，该位置来自调制编码电路的开关控制信号不正常也会导致功放模块反复损坏，驱动编码电路的所有模块驱动电平是接近的，若某路驱动电平异常就会导致插入该位置的功放模块的开关控制信号异常，从而损坏模块。最后，模块插座接触不良导致打火、拉弧使模块损坏也是原因之一，经验表明经常插拔模块的位置会导致接触弹片松动变形造成接触电阻变大。3 随

5、机位置接连出现功放模块损坏。一种原因是发射机输出网络失谐，会导致功放模块输出效率降低，导致模块发热，长期工作将导致模块接连损坏；模数转换电路转换脉冲设置不合适是造成功放模块随机损坏的另一个原因，模数转换板相位补偿开关设置不当会导致载频采样信号的相位不正常，使调制编码电路输出的功放开关控制信号不能恰当的开关功放模块，增加了模块的开关损耗，缩短了场效应管的使用寿命；第三个原因是调制 B- 电源设置不合适使功放模块随机损坏，调制 B- 电源的作用是补偿功放模块的开关时间，正常情况下在载波功率 10kW 、100%调制时， B- 电源的范围是-2V -6V ，其中负峰调制为 -2V ，正峰调制为 -6

6、V ； 第四种导致功放模块随机损坏的原因可能是驻波保护电路调整不合适，输出监测板上的驻波保护电路调整不当将使发射机遭到驻波冲击时得不到保护，产生功放模块随机损坏；第五个导致功放模块随机损坏的原因是过负荷保护电路设置不正确或不工作，当发射机出现过荷时得不到有效的保护；此外发射机冷却系统工作不正常也将导致功放模块的随机损坏，检查风道和风机风接点的工作状态，保证功放模块的有效散热。二、故障检测方法1 找出指示工作正常，但实际有故障的功放模块。有时功放模块显示工作正常，但发射机失真指标不好，实际上存在着有故障的功放模块，这种情况下可以采用双踪示波器来找出故障模块的位置。 发射机开低功率2kW ，同时输

7、入 100Hz的音频信号，调制度100%时，使用示波器测试来自输出监测电路的射频输出采样信号，可以看到正弦波信号上会存在小缺口或锯齿，这就说明存在着开关故障的功放模块。可以使用示波器的另一通道来确定故障模块的位置，测试调制编码电路每个大台阶的驱动开/关电平，直到显示出某个台阶的TTL 低电平为故障波形， 驱动电平为 TTL 负电平，故障波形的负电平的绝对值是较小的。 由于 10kW 发射机使用 42 块功放模块，为了快速找出故障模块的位置，可以利用非对称音频波形的办法来快速确定。故障波形一般靠近调制的正峰值，而 10kW 、100%调制度工作时并不是所有功放模块都开启，因此采用非对称音频波形，

8、使发射机在不产生过调制和负峰削波的前提下（正峰125%，负峰 50%），可以清楚地看到在非对称音频波形上的故障大致位置（通常故障在波形顶部显示为缺口） ，此时再利用双踪示波器的另外一路测试调制编码驱动电平，找出对应的故障位置。此时如果更换故障位置的功放模块， 故障仍然存在， 则故障出在调制编码电路。2 利用替代的方法快速查找来自调制编码电路的故障。当我们已经判断出功放模块的故障位置，可以利用替换故障位置输入的开关控制信号来确定故障。例如我们判断8 号模块位置存在故障，可以将邻近7 号位置的开关控制信号与8号位置的开关控制信号对调，此时故障现象将转移到7 号位置。这样我们就可以判断出8 号位置在

9、调制编码电路上的驱动开关控制信号存在问题，进一步处理驱动编码电路故障。3 功放模块射频驱动信号电平的测试方法。假如我们怀疑故障模块的射频驱动电平不正常，可以使用示波器测量该模块的射频驱动电平。在测试射频驱动电平前，首先要确保安全，关闭发射机， 然后挂接地钩对将发射机高压电源放电，然后拔掉熔断器组件板的所有保险管。给发射机加电，此时只有功放电压，没有功放电流。将示波器打在直流耦合上，用示波器探头测量被测模块的测试点（场效应管的控制栅） ，此时的波形幅度应该在 21 24VP-P ，低于 20 VP-P 电平的幅度就认为不正常。这种情况通常由射频驱动电缆导致。4 功放模块射频驱动信号相位的测试方法

10、。每个功放模块射频驱动信号的相位差在 5°以内，我们怀疑模块的相位不正确导致模块损坏时，可以对射频驱动信号的相位进行测量。测试时首先要采取和测试射频驱动电平一样的安全措施。把示波器打在直流耦合档，一格5V ，光标调整在屏幕中心。把示波器置于外同步，用射频电缆连接振荡器作为外同步信号源。调整示波器使一个周期的射频信号占9 格位置，每格 40°，波形位于屏幕十字中心，把这一波形作为测量故障功放模块射频驱动信号的参考相位波形。参考相位波形确立后，不要动示波器的设置，把示波器探头放到疑似故障模块的射频驱动信号测试位置，如果故障功放模块的射频驱动信号相位波形处于参考波形左边或右边且超

11、出一大格则说明此模块的射频驱动信号相位比参考相位滞后或超前4°。如果测试的相位超过了参考相位 5°，采用替换法用一块新的功放模块来确定是模块自身原因还是位置原因（通常是模块自身）。若判断是模块自身原因则仔细检查模块的射频驱动变压器 T1、T2 和开关控制电路，通常驱动变压器T1、T2或其他元器件的虚焊是导致驱动信号相位故障的主要原因。5 功放模块漏极相位的测量方法。测试时将发射机功率开在 5kW 。将示波器设置在交流耦合，使用示波器探头测试功放模块场效应管漏极测试点， 调整示波器使扫描轨迹在屏幕中心，幅度设为每格 50V 。把示波器设为外同步，并连接到振荡器。调整示波器使一个波形周期占据9 格，每格40°，波形的0 位置在屏幕十字中心线上，将此波形作为参考相位。用示波器探头测量故障模块的漏极测试点，看其和参考相位是否超过了5°。用替换