DAM中波广播数字调幅发射机不显故障功放模块的分析和查找方法
摘要：DAM全固态发射机是一种运用数字技术进行调幅的中波广播发射机。整机大量使用了功放模块，在日常工作中会出现故障，特别是有的模块已经发生了故障却不发出故障警示，位置不易被发现。本文就不显示故障功率放大模块进行分析，介绍其查找位置的方法。
关键词：数字调制发射机 不显故障 功放模块 查找方法
中图分类号：TN838 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）02-0221-01
1 前言
我台机房有四部10KW中波发射机，来自不同的三个生产厂家。每部整机使用52块功率放大模块，其中用1个模块作射频预推动器，用3个模块作射频推动放大器，用48个模块作功率放大器。所有功率放大模块的结构和电性能都是一样的，工作位置可以任意互换，对发射机的整体性能毫无影响。在日常工作中功放模块会发生故障，甚至有的模块发生了故障却不发出故障警示，潜在故障降低了播出质量。下文就我台中波数字调幅发射机功放模块不显故障进行分析，并介绍其查找位置的方法，供大家参考。
2 功率放大模块结构及工作原理
每块功放模块用四个MOS场效应管（IRFP350）组成桥式开/关放大器，工作于丁类状态。整个电路具有对称性，可以分为A和B两个推挽放大电路，A部分包括V1和V3两个功率场效应管（IRFP350）组成，B部分包括V2和V4两个功率场效应管（IRFP350）组成，V1（V2）的源极和V3（V4）的漏极的连接处是半桥的输出端。A、B两部分的输出信号幅度相等、相位相反，当负载的一端接在一个半桥的输出端上而另一端接地，电路就构成半桥工作方式，负载上所得到的波形是单极性方波，幅值等于电源电压值；当负载的两端分别接上两个半桥的输出端上，电路就构成全桥方式，负载上所得到的波形是双极性方波，幅值是2倍于电源电压值。功放模块设有电源供给电路、射频驱动输入电路、功放模块开/关控制电路、功放模块输出电路。
（1）射频驱动信号输入电路。来自射频分配板的等幅同相驱动加在输入变压器T1和T2的初级绕组上，次级绕组在V1和V3（V2和V4）的栅极上产生两个互为等幅反向的激励信号，使得V1和V3（V2和V4）交替开通截止。L3、R3、R5（L4、R4、R6）用于扩展输入电路的频带，以满足整个中波频段发射的要求。（2）功放模块开关控制电路。射频预推动器和射频推动器始終工作着，然而用于合成器的功放模块会随载频信号被调制或发射机输出功率改变等，要求一定数量的功放模块时开时关。放大模块的开关控制信号由调制编码器产生，在TTL低电平信号输入时（-2—-5VDC），控制管V5和V6饱和开通、V7关断，输入变压器次级上的1端被接地，射频驱动信号加到场效应管的栅极，且高于场效应管的开启电压，功放桥开通；在控制信号高电平输入时（+4V-4.8VDC），使5V和V6被关断、V7被开通，输入变压器次级上8端电压箝位到地，场效应管V3和V4栅极低于开启电压，功放桥关断。（3）功率放大及输出电路。来自调制编码器的控制为低电平时，功放桥开通，幅度为28-32VP-P的等幅反相正弦波射频驱动信号，分别加到场效应管V2和V4的栅极，使功率放大器工作于丁类开关放大状态，半桥的上、下两个场效应管V1和V3（V2和V4）轮流饱和开通、关断，上、下两管源极与漏极连接点的输出电平轮流在供电电压和地点位之间变化。（4）电源。功放模块应用整机不同位置，则工作电源电压有所不同，预推动极接入的是30-60VDC电压；射频推动极接入的是115VDC电压；二进制功放模块接入的是30VDC或115VDC电压，大台阶功放模块接入的是225V-235VDC。
3 不显示故障功放模块的分析
功放模块损坏的原因尽管有多样性，但通过对功放模块故障数据分析，场效应管损坏造成模块故障的占绝对多数，原因是多方面的，有的是场效应管自身质量低劣造成损坏；有的是射频推动信号幅度不够造成损坏；有的是接插件松动造成损坏；有的是模块上其他元件损坏造成；有的是调制B-电源设置不当随机造成损坏；有的是从调制编码器送来的功放开通/关断信号电平到达时间不一致造成损坏；有的是在连续高温环境下工作，散热条件差造成的损坏。
功放模块的每个桥各自安装一只3A的快速熔断器，当电路发生故障时熔断器开路，相应熔断的指示灯被点亮，告警模块损坏。工作中故障功放模块不显故障，一是故障指示电路失效；二是场效应管损坏未能形成熔断器负载通地。一块功放模块故障对发射机功率输出不会造成太大影响，但对整机质量有明显的降低，在例行测量设备指标时，发现有低音频率响应和高音频率失真同时超出规定值许多，应对功放模块性能进行检查。
4 查找方法
（1）在线测量电阻法。关断低压电源，选择数字式万用表2MΩ电阻档，两只表棒任意接在A半桥和B半桥的输出端，如果数字万用表的电表显示“1”（即阻值无穷大），表示功放模块中的场效应管是好的，如果电表显示有电阻值，表示有场效应管损坏。此方法简便安全，可以用到日常设备维护中。（2）信号寻迹法。在场效应管无损坏，功放模块有故障时，可以用此方法。开低功率2KW，取100HZ到1KHZ单音频送入发射机，加100%调幅度，用双路示波器的一路接入到发射机的射频输出检测板的解调音频输出端，这是可以观察到序号1-36功放模块的工作波形，输出已调包络上无阶梯失真，证明模块无故障。当有一大台阶模块工作不正常，从双踪示波器上可以看到包络失真波形。为确定是哪一块功放模块故障，运用示波器的另一路来检测调制编码器上的跳线X101-X106，观看供给的控制电平位于波形，直到显示出TTL低电平故障波形为止。若波形位置相对应，可以确定故障模块位置。
5 结语
DAM数字调制发射机是一个自动控制化程度高、故障率低、各项指标优良、日常运行成本低的新一代发射机。维护检修设备需要经验集累，碰上设备故障应该很好地体会，进行必要的理论分析，摸清可能故障出现的部位，寻求既适合本单位又能有效排除故障的方法，确保播出设备实现“高质量、不间断、既经济、又安全”的工作。
参考文献
[1]10KW中波全固态数字调幅发射机说明书.
[2]张丕照等著.全固态中波发送系统调整与维修.厦门大学出版社，2007年.