功放故障范文

功放故障范文（精选8篇）

功放故障 第1篇

在卫星通信地球站中, 高功率放大器是上行系统中的一个关键设备, 其主要作用是将经过变频后的低电平射频信号进行放大, 通过天线发到卫星上。随着各地球站的业务的不断增加, 需要一种投资较少、维护方便且能满足多载波业务上行的高功放设备。行波管高功放 (TWTA) 因具有宽频带、高功率的特性, 适用于我国广播电视业务上行, 特别是多载波业务上行。

二、行波管功放的运行维护

行波管高功放由于体积小、占地面积小、维护方便的优点被广泛用于多载波业务上行的地球站, 本文以某公司生产的2.25kW行波管高功放为例对其维护进行介绍。

2.25kW行波管高功放主要由电源单元和射频单元组成, 电源单元主要负责为高功放提供电源供给, 射频单元则主要是对信号进行放大。其运行维护主要做好以下几点:

1. 维护的基本任务

(1) 保证高功放正常工作。保证高功放的机械性能、电气性能的技术指标实时满足要求;合理配置系统, 延长设备的使用寿命, 发挥设备的最大效能;及时准确排除故障隐患, 避免造成设备的损坏, 减少设备故障损失。

(2) 做好日常维护工作。保证设备的运行环境;记录高功放运行的主要参数;检查散热风扇、风机的运行情况;检查高功放带功率输出时波导的发热情况。

2. 维护周期及内容

3. 维护的具体事项

(1) 日常巡视检查项目

⊙巡视环境的温湿度情况, 电源及设备的连接线连接紧固情况, 波导有无变色和发热情况以及设备的清洁情况。

⊙运行参数值的巡查记录, 对微小变化进行关注, 加以分析。

⊙散热风扇和风机的检查, 主要是查看有无卡滞现象, 有无异响, 风扇和风机的寿命一般在40000小时左右。

⊙空气滤尘网的定期清洁及更换, 滤尘网每周清洁一次, 每二周清洗一次, 可以定期更换空气滤尘网, 以保证滤尘效果。

(2) 停机检查项目

⊙检查各部件之间的连接是否正常, 各部件的接头是否有松动或损坏情况。

⊙检查电源线是否有退变色、绝缘不良和损坏情况。

⊙检查内外部连接线缆有无破损或污垢现象。

⊙检查波导连接情况, 查看波导有无掉漆、变色、裂缝及密封不严的情况。

⊙检查各部件有无破损、断线及腐蚀情况并进行处理。

⊙内部清洁主要是对射频单元和电源单元进行内部除尘和内部清洁, 至少每半年进行一次, 有条件的可以每季度进行一次。

(3) 功能检测。主要包括LED灯检测、波导电弧检测和开机检测。LED灯检测和波导电弧检测在系统菜单下进行相应操作, 至少每季度进行一次, 有条件的可以每个月进行一次;建议每季度进行一次完整的初始化开机检测程序。

(4) 参数校准。建议每半年必须对参数进行校准一次, 参数主要有输出功率、螺旋电压、螺旋电流等, 有条件的可以每季度校准一次。

(5) 指标测试。主要有功放饱和输出功率、1d B压缩点、增益、杂散和交调。

(6) 备用真空管上机热运行, 至少每半年上机运行24小时。

四、故障案例

【案例一】散热风机故障

故障现象:高功放运行中出现温度过高告警, 功放掉高压, 功放自动切换至备机。

故障处理:本地查看高功放告警掉高压, 清除告警后, 重新加高压, 加高压后故障重现, 检查高功放的出风口无风, 查看散热风机停转, 打开功放的射频单元检查散热风机, 用手转动散热风机, 风机有卡滞现象, 对散热风机进行更换, 开机后功放工作正常。

故障分析:高功放出现温度过高告警有两种可能, 一是散热风机系统故障, 导致无法散热;二是检测电路故障。本地查看高功放的出风口无风, 风机停转且有卡滞现象, 判断为风机故障。

维护注意事项:高功放的散热系统要定期进行维护, 必要时对风机轴承添加润滑油, 散热风机要定期更换轴承或更换风机, 同时要加强对滤网清洁, 平时巡视时注意风机的运转响声, 出现异常及时处理。在高功放出现过温告警时, 不要盲目开机加高压, 避免对管子造成损坏。

【案例二】线性器故障

故障现象:高功放的输出功率出现降低, 一段时间后功率又出现回升, 功率反复出现变化, 且无规律性, 功放本身也无告警。

故障处理:将在播业务倒换至备用系统播出, 检查高功放的输入信号线缆连接紧固情况良好, 对高功放输入信号进行测试无变化, 对高功放的工作的各个环节的信号进行测试, 测试线性器输出处信号时, 信号电平有较正常值有变化, 对线性器进行更换, 并进行测试调整后, 高功放工作正常。

故障分析:引起高功放功率变化多为输入信号不稳造成的, 或是信号线缆接触不良, 也可能是线性器故障导致的。对高功放的输入信号进行测试未发现变化, 检查信号线缆连接牢固, 逐级测试高功放各点的信号电平, 发现在线性器输出处信号电平有变化, 判断为线性器故障。

维护注意事项:高功放的各点信号电平应定期进行测试并记录, 高功放的重要参数应定期进行校准, 线性器也应该定期核实工作情况, 出现异常及时进行更换或调整, 在更换新的线性器时要进行测试, 必要时进行调整。

【案例三】检波二极管故障

故障现象:高功放的网管系统和高功放面板输出功率无显示, 节目上行载波正常, 节目播出正常。

故障处理:将在播业务倒换至备用系统播出, 对高功放进行逐级检查, 测量高功放的前面板耦合输入口和输出口的电平值正常, 判断为功率显示单元连接线缆或检波二极管故障, 检查线缆连接无异常, 测试检波二极管断路, 对检波二极管更换后, 功放功率显示正常。

故障分析:高功放无功率显示有两种可能, 一是管子故障确实没有功率输出, 另外一种可能是检测电路故障。载波正常, 说明上行载波正常, 测量功放的前面板耦合监测口功率显示正常也证明管子工作正常, 问题在检测电路上, 检查线缆连接没问题, 故障点在检波二极管上。

维护注意事项:高功放的显示数据应定期校准, 定期对线缆连接情况进行检查和紧固。

【案例四】中功放故障

故障现象:运行中播出业务的载波大幅度降低, 业务出现中断, 高功放无告警, 输出功率远远低于正常值。

故障处理:将业务倒换至备用系统上行, 对高功放进行逐级检查。检查各设备的信号输入输出线缆连接牢固, 对上变频器输入的中频信号电平进行测试, 信号电平正常;对上变频器输出电平进行测试, 电平正常;对中功放输出进行测试, 发现电平低于正常值;判断为中功放故障, 更换中功放后, 高功放工作正常。

故障分析:出现播出业务中断, 载波大幅度降低, 说明输出功率不正常, 低于正常值。这种情况可能为信号线缆接触不良造成的, 可能出现在中频信号电平降低, 也就是调制器故障导致输出信号降低;也可能出现在上变频器故障上, 导致输出信号降低;还有可能是高功放本身的中功放和管子故障导致输出信号降低。对设备输入输出线缆进行检查, 信号的线缆连接牢固, 对信号的中频电平和上变频器输出电平进行测量电平无变化, 对中功放输出测量电平异常, 低于正常值, 判断为中功放故障。

维护注意事项:高功放运行中要定期对信号电平进行测量记录, 定期对显示参数进行校准, 同时要注意高功放的输入信号电平大小, 避免信号电平过大造成功放的器件损坏。

【案例五】高压模块工作异常

故障现象:同一机房内三部功放相继出现He l i x Under-voltage Fault, 将功放STANDBY重新加高压, 高压逐渐降低, 3~5分钟后重新出现故障。

故障处理:将功放高压故障门限调低后设备可以工作一段时间, 经过逐级测试发现由于机房环境湿度较大, 导致功放内部有结露现象, 导致高压模块中的电压检测耦合电阻 (恰好同一批次生产的功放未作防潮涂层) 受潮, 检测高压降低所致。在加高压期间, 高压随环境的温湿度变化呈周期性变化。在机房增加除湿设备后, 故障消除, 设备运行稳定, 后又对高压模块做了防潮处理, 故障未再出现。

故障分析:功放出现Helix Under-voltage Fault, 故障应该在电源单元, 主要是高压模块, 一种是高压模块故障无高压输出, 另一种是检测电路故障。在测试中发现调整高压门限后功放可以加上高压, 而且能正常工作, 在湿度变大后故障又会重现。经对机房环境进行调整, 增加除湿设备, 故障消除, 测试功放的工作电压和输出电压正常。经测试后主要是高压模块中的电压检测耦合电阻 (未作防潮处理时) 在湿度变大后检测高压变低所致。

维护注意事项:机房严格保证设备的运行环境, 主要是温度在23±2℃, 湿度在30%~65%的范围内, 保持环境的洁净度, 这样对设备的稳定运行和延长管子的寿命都有好处。

五、结束语

2.25kW的行波管高功放因其独有的特点得到了推广和应用, 经过几年的使用, 从运行情况表明运行比较稳定, 是一款不错的功放, 但在运行中也出现过上述一些故障。高功放稳定运行的基础是做好运行维护工作, 各单位可以根据自身的条件制定合适的运行维护周期, 并在高功放的运行维护中不断地进行完善, 进而保证高功放的稳定运行。

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全固态中波发射机功放常见故障解析 第2篇

1功放损坏的基本状况

1.1在某一个固定的位置总是出现功放故障

这种故障出现的原因可能有:此功放在功率合成母板上对应的效率线头抽头脱落;改功放输出变压器(磁芯)故障;射频驱动电缆断、短路或者插头插座接触不良。要特别注意的是因接触不良导致的软故障,这种情况有极大的隐蔽性。我台出现过大台阶功放故障(7号),功放板保险(2A)更换后被连续烧坏的情况。经检查,模块板上插接处有打火痕迹,发现该功放在合成母板上对应的效率线圈抽头松动脱落。这是由于插座接触不良导致的故障。同时,除却场效应管元器件本身问题,与散热体之间的绝缘体有损伤也要注意。

1.2同样的功放连续出现故障

这种状况可能出现的原因有:MOS管IRF管与底部的绝缘有损伤情况,造成散热及绝缘性能降低;由于长时期的工作功放板上出现了虚焊、虚焊,从而导致打火、断接现象的发生;开关电路故障;射频功率放大器有故障。

1.3现功放经常性损坏

可能产生故障的原因有:A/D转换器采样脉冲相位不正确;调制B-电源设置不正确;调整过载保护电路不正确。

2故障实例解析

故障1 (明珠DAM10):B-电源、功放联锁故障指示灯同时变红,发射机无法正常开机工作。

故障处理:B-电源缺失或超出范围时,输出包络将会产生缺口或尖峰,还极有可能烧毁大量功放,故障现象则不止于此,由此判断应从功放联锁点上寻找原因。由调制编码器(A36)的功放联锁故障逐路排查,当查至D51时发现:D51的8脚为低电平,与8脚相对另一端的9脚却为高电平,而D51的2、4、6、8、10、12脚以及D52的2、4脚都应为高电平,与之相对的另一端应为低电平。由D51的9脚接入一根导线并触地清零,人为使9脚变为低电平。此时复位成功,故障消失,发射机可正常开机工作。

故障2 (海纳PDM3):功率表自动下降,反射过大,开机异常。

故障处理:首先查看功放,看并无明显状况。打开发射机后门,查看定向耦合内的入、反射取样,发现输出取样板后有一个插头因为高频打火,且插件有四个焊接点有虚焊现象,由此找到了功率表功率下降反射大的原因。取下输出取样板,打磨、重新焊接,上机调试,调节反射电位器,功率上升至3KW,反射减少几乎为零,发射机正常工作。

故障3 (海纳PDM3):发射机合主电源及播出按钮后,无功率输出,调制/功放指示为红色,且有浓重的刺鼻性灼烧气味;打开前门,有四个调制/功放盒的调制灯灭,两个调制/功放盒的主电源灯灭。

故障的处理与查找:首先,迅速关闭发射机,确定气味的来源为调制/功放盒。其次,根据故障现象判断:发射机多个功放盒的场效应管都可能损毁,机器后门对功放进行保护的-140V电源保险(15A熔断器)也有可能烧毁。检查机器后门的六个15A熔断器,发现其中有两个已被击穿,对其进行更换。将所有的调制/功放盒取下,用万用表对各个元器件仔细测量,发现其中四个功放板上:多个IRFP250管被击穿,3DK4B、3CK9D四只损坏,一只双向二极管损坏。对所有损毁的场效应管进行更换后,插入所有调制/功放盒,开机后故障消失,发射机正常工作。

故障4(海纳PDM3):发射机和主电源开关后,中放电流和中方调谐指示偏大;和播出开关后,发射机仅能低功率输出,调制功放指示转红报警。

故障的分析与处理:根据故障现象分析,判断故障出现在调制/功放盒上,其中一只功放盒极有可能已损坏。此时发射机先改为低功率输出,到正常关机时,用备用调制/功放盒进行替换,找出故障的调制/功放盒。仔细检查换下的调制/功放盒,并用万用表进行测量,发现其电阻、电容、场效应管等器件均完好无损。对各元器件作进一步的检查,发现变压器T2有轻微打火灼烧痕迹,怀疑变压器T2已短路,用万用表测量,T2果然短路。从废旧板上拆下同等规格完好的变压器进行更换,将修复的调制/功放盒插入发射机,开机后故障消失,发射机正常工作。

故障5(哈广DAM10):大台阶功放故障(7号),检查功放保险(2A)烧断,更换后,故障重复出现,检查功放板未发现明显异常。

故障的分析与处理:通过分析故障可能是板子本身或是前级推动信号的问题。测量各处电平皆正常,怀疑点又集中到板子本身,决定对功放模块的漏极相位进行检测。设置示波器在DC耦合上,将示波器的设置为外同步,并用连接电缆连接到振荡器J5-1上,将发射机开5KW载波功率,调整示波器水平微调使波形整个周期占满9格,利用示波器上的水平位置和触发电平旋钮将整个波形位于十字中心位置,把这一波形垂直扩展调整至十字中心水平位置作为参考相位。若其他模块输出波形相位平移占据左边第一格,说明此功放模块的漏极相位比参考相位滞后4度。如果波形输出相位平移占据右边第一格,则此模块漏极相位比参考相位超前4度,以此类推。最终检测到此模块漏极相位偏差过大,由此推断此模块由于长期使用,功放单元模块本身板子线路已经发生故障。

根据日常维护的经验,功放故障发生时,有七成以上的情况是功率场效应管击穿,造成漏、源极之间短路。检查时可用万用表电阻档检测漏、源极间的电阻。源极接负表笔,漏极接正表笔,此时应该是低阻;源极接正表笔,漏极接负表笔,此时应该是高阻。如果不是以上状况,就可以判断功率场效应管损坏。也可以在栅极和源极之间加+4V-+9V的电压,从两个方向测量源极、漏极间的阻抗都应该是短路。如若不然,则可判断此功率场效应管损坏。

在故障维修时,更换最多的也是功率场效应管,如果操作不当,极易损坏管子。因此,应要注意以下几点。一是注意防护静电操作。手拿管子前要手触导体泄放静电,同时手不要接触三个电极,使用的烙铁一定接地,尽量不在强静电场工作。二是更换时注意不要损害板子,取下管子不忘把底部清理干净,安装前不忘检查绝缘垫片是否完好,还要检查保险是否烧断。

参考文献

[1]10kW中波全固态数字调幅发射机技术说明书、原理图集.上海明珠广播电视科技有限公司.2005,5

功放，用排水管做的！ 第3篇

１准备篇

要在PVC管上开通风孔以及在废旧光盘上开螺丝孔，电钻这个强大的DIY工具必不可少；在PVC管和废旧光盘上粘电子元器件需要不少的热熔胶，一把热胶枪会大大提高你的工作效率并让你少吃苦头；涉及到功放电路板、扬声器等电子设备，电烙铁更是不可或缺。作为一个Geek，这些工具都是必备的。别嫌自己工具箱的工具不够齐全，工具都是慢慢累积的。

工具清单

电烙铁

热胶枪和胶棒

手电钻

哥俩好胶

电钻、钻头

２材料篇

本着用最少的钱干自己最想干的Geek精神，所有材料能用废弃的坚决不用新的，能用别人的坚决不用自己的，实在搞不定的还是只有自掏腰包的。

直径120mm PVC三通管：可以在建筑工地或是正在装修的家里捡到，而且直径120mm的PVC三通管的管口大小正好与我们平时最常用的直径12CM的光盘大小相当，三通管前、后面板的材料也不用再费力去找了。

废光盘：家里刻坏的CD、DVD一搜一大叠，而且直径刚好与PVC三通管直径一样，想不用它都难，谁叫它们都这么合适！

直径8cm的散热风扇：8cm的散热风扇在电脑机箱里随便都能找一、两个出来，为低功率的功放电路板散热绰绰有余，而且可以方便地为它找到防护网。

集成功放板：功放板淘宝上很多，尽量选用集成整流电路的IC功放（集成电路功放）。桌面功放不用很大的功率，选用发热量小的功放还可以省去安装风扇的麻烦。当然你电脑桌上早就有些看着不顺眼的有源音箱里的功放模块也可以拆下来用。

3pin电源接头：电脑配件里常见的散热器风扇的3Pin电线接头，它非常适合用来固定光盘螺丝，我们可以省去用其他物件而需要为螺丝位打孔的功夫。

电源变压器：如果你才花钱买来的功放电路板不想被220V的交流电击穿，还是给它配上电源变压器吧。好的电源变压器是功放能正常工作的保证之一。

３制作篇

表面功夫要做足

１虽然是用下水管道当制作材料，但表面工作也一定要做好，因为功放不仅要拿来用，也要拿来看，更要拿来让别人夸自己手艺好。PVC三通管尽量找表面光滑没有瑕疵的，这样喷上漆效果才好，人家才不会知道你的功放是用PVC排水管做的。

２因为PVC管壁材料很容易因受力而变形，所以要将所有要拧螺丝的地方的角度和距离尽量划分得均匀，凭眼睛估计然后随意几笔的浪漫主义风格在此处是吃不开的。方法很简单：我们只需要把三通管扣在纸上，以三通为模具画出圆；将画好的圆对折两次；把三通管扣回到纸上，用铅笔将折好的等分标记在三通管上标出位置，内外壁都要标好。

３作为三通管前、后面板材料的光盘盘片需要通过螺丝与三通管固定在一起，因此在标出位置的三通管内壁上就要粘贴用于固定光盘螺丝的物件。

４在喷漆之前，我们还要开出安装电源开关和为电源变压器散热用的通风孔。只要不影响美观，通风孔怎么开都行。用电钻装上开孔器开出的孔比较规矩，如果不具备这样的条件，用剪刀尖钻一个孔然后用手工刀仔细修整边缘也可以。

５完成以上步骤之后，就可以为PVC三通管进行喷漆美化了。自喷漆在一般的建材装饰材料店里都有卖的，不超过10元钱，用有金属闪光效果的自喷漆效果更好。MCG此处用的是带金属闪光效果的红色自喷漆。

喷漆注意事项：

（1）在喷漆之前先用800号以上的水砂纸蘸水打磨表面，PVC三通管边缘的毛刺也顺便打磨一下，这样漆的附着力会更好。

（2）喷漆时要尽量找个灰尘少的地方，在室内喷漆一定要注意通风和防火，在室外要选个无风的天气，不要在阴雨天和湿度大的天气里操作。

（3）喷漆时喷嘴距离PVC三通管表面20～30cm为宜，每次喷的漆一定要薄，不可贪多，看到表面呈均匀的麻点状就可以了，漆会自己流平产生光泽。间隔10分钟再喷上一遍， 3、4遍下来就可以了。

综上所述，MCG发现油漆工也不是随随便便就能当的。

实事更要干好

１功放板上的音量电位器要拆下来用导线引出装在面板上，不然功放板是无法安装在PVC三通管里的。拆下音量电位器的功放板可以直接用热熔胶固定在PVC三通管内壁，或者在PVC三通管内壁粘上塑料物件或者小木块，再用螺丝加以固定。

２在固定功放电路板的同时，在PVC三通管之前开好的通风孔内壁用热熔胶粘上钢丝网，这样既不会影响通风的效果，还可以防止蟑螂之类的爬虫进去做窝。钢丝网的来源可以是专门制作钢丝网纱窗的门店，他们那里有很多这样的钢丝网边角料。如果实在找不到，可以去邻居家的纱窗上剪一块，不过MCG可不认为这是个好主意。

３然后是安装电源变压器，PVC三通管的底部是安装功放电路的电源变压器的绝佳场所，用一块正方形的镀锌铁皮作为支撑。先在镀锌铁皮的四个角用电钻开直径为2mm的小孔，然后将四个角用平口钳夹得与铁皮平面垂直，最后分别在四个孔拧上用于固定主板的铜柱。

４将电源变压器固定在镀锌铁皮上置于PVC三通管底部，注意电源开关要对准之前开好的电源开关孔，安装好开关和电源线，从三通管外壁上紧螺丝就搞定了。

P.S.在装好变压器的底部可以粘上一张光盘，这样看上去更美观，虽然它只是起一个底座的作用。

５搞定电源变压器之后，我们就要来安装功放的前面板了。由于光盘中间的孔比音量电位器大不少，所以不能直接安装电位器，可以在光盘背面用热熔胶粘一小块透光塑料片，再钻上适合电位器大小的孔，将电位器用导线从功放板上引出来装在这里。作为装饰，我们在光盘中间的透明部分上粘4个发光二极管，再在光盘上钻个小孔和音量旋钮里的发光二极管进行串联。为了让发光二极管的光不过分集中，可以多堆些半透光的热熔胶起到散射的作用。

P.S. 作为前面板的光盘的颜色还是要和整体颜色相配。最好用两层，将它们叠在一起，表面的那层可以随时更换。本来我们也考虑用坏的3.5英寸硬盘的盘片当作前面板，这样看起来会更炫，不过硬盘的盘片貌似小了点，还太

容易粘上指纹了，而且开螺丝孔也很不容易。

６安装好的音量电位器调节旋钮很小，拧起来很费劲，所以需要给它加装一个漂亮又实用的旋钮套筒。为了让光盘后面的光能够透出来，所以我们选择了比光盘中间透明部分直径略小的旋钮套筒。旋钮套筒上可以钻个小孔，让发光二极管的头部能露出来。二极管的引线要留得稍长一点，不要限制了旋钮的转动。

７后面板需要安装接线端子、散热风扇以及风扇防护网等设备，需要开的孔比前面板多不少，这里要注意量好各个螺丝位的位置。散热风扇可以用电脑常用的直径8cm的散热风扇，为了手指的安全，还需要加装防护网。

８光盘开好孔后，用黑色的不干胶贴膜贴在上面，再用刀片将开好的孔割出。不要先贴后打孔，那样的话贴膜边缘会不整齐，非常难看。

９连接好功放的输入输出导线和端子，拧好螺丝，后面板轻松搞定。我们用来试音的线还是蛮烧的，别太羡慕哦！

１０一款个性十足、有模有样的“排水管”功放就大功告成了。为了向别人炫耀自己的劳动成果，我们决定抱着它出去显摆。

锦上添花

桌面上光有用PVC三通管做成的功放还是太孤单了，为了配套，我们还可以做一对排水管音箱。有了前面用PVC三通管制作功放的经验，再来制作音箱就比较简单了。音箱的制作中最难的是声音的调校。因此我们采用立柱式的音箱设计，通过在PVC管中灌沙子来调节音箱容积和抑制共振，同时沙子还能起到配重的作用。

１在下水道立柱式音箱的制作中，为了把扬声器安装到弯头上，MCG祭出了DIY的超级工具—CNC数控雕刻机，并且用它做了一个扬声器的固定架，它可以直接把CAD图纸上的复杂形状加工出来。

P.S. CNC并不是大家想的那样高不可攀，如果广大的MCGer强烈要求，MCG可以带领大家一起来做一台。

２在CAD软件中画好图，扬声器固定架的外圈直径与PVC弯头的直径一样。

３将CAD中画好的图导入到CNC控制软件中就可以进行加工了。看着这个软件挺吓人的，其实常用的就几个按键，5分钟就可以上手。

４CNC数控雕刻机正在加工扬声器固定架，加工这样的零件只需要两三分钟的时间。

P.S.用一台PⅢ的电脑就能完全负担起CNC数控雕刻机的运转，用它加工其他的玩具易如反掌。

５一个十分工整的扬声器固定架就完工了，然后将扬声器套进固定架，拧好螺丝就制作好了。最后，你就蹲在那里慢慢调音吧！

功放故障 第4篇

功放是通信对抗系统中的关键设备之一, 具有设备原理复杂、电子元器件数量及种类多、容易出现故障等特点。当前功放检测及维修主要依靠生产厂家工程技术人员的经验维修法, 并且需要工程技术人员具有丰富的经验才能对功能的故障正确定位和维修, 与现代战争对装备技术保障的要求相比, 存在着很大的差距。因此, 能否对功放实施快速、准确的故障检测, 对功放的技术保障、维修、提高部队战斗力有着极其重要的作用。笔者针对功放的故障特点, 采用故障树分析 (FTA) 方法, 根据数据库技术、模糊诊断算法等理论, 设计并实现了基于故障树的某型功放故障诊断系统。

2 故障树模型的建立

2.1 基本理论介绍

故障树分析法是1961年由美国贝尔实验室的花生和汉塞尔首先提出的, 并用于民兵导弹发射系统的控制, 取得了良好的效果, 1965年在波音公司安全年会上发表, 引起学术界的重视。1974年美国原子能管理委员会发表了采用故障树分析商用原子反应堆安全性的Wash□1400报告, 进一步推动该法的研究和应用。

故障树分析法是把分析系统最不希望发生的故障状态作为故障分析的目标, 然后找出直接导致这一故障发生的全部因素, 再找出造成下一级事件发生的全部直接因素, 直到那些故障机理已知的基本因素为止。通常把最不希望发生的事件称为顶事件, 不再深究的事件称为底事件, 而介于顶事件与底事件之间的一切事件称为中间事件, 用相应的符号代表这些事件, 再用适当的逻辑门把顶事件、中间事件、底事件联结成树形图, 即构成了故障树。其常用符号如表1。

2.2 故障树建立

通过对某型功放的故障现象进行假设, 根据设备工作原理, 寻找导致故障现象发生的全部可能因素, 并最终定位到部件或板卡, 甚至到元器件。以某型功放“功率下降”故障为例, 其故障树如图1所示, 其中T表示顶事件, M表示中间事件, X表示底事件。在图1中, T表示功放功率下降;M1驱动放大器故障表示;M2电调衰减器故障表示;M3表示放大器供电故障;X1表示220V电源故障;X2表示散热风扇故障;X3表示分路器故障;X4合路器故障表示;X5表示控制板故障;X6表示衰减器故障;X7表示稳压模块故障;X8表示24V电源故障。

3 故障诊断知识库

3.1 知识库和推理机

知识库是诊断知识的集合, 用于存放系统的所有规则与信息。知识库简单来说, 就是将诊断专家的知识和经验, 编制成计算机可读可理解的一系列规则。本系统采用的是目前应用最广泛的若一则 (IF-THEN) 形式产生规则。

例如, 图1中M1驱动放大器故障节点对应的一组规则是:if (>, 功率下降超过20d B) then (是M3) else (X3 or X4) 。如果判断在驱动放大器信号功率下降超过20d B, 则进入M3节点, 如果功率下降不到20d B则进入X3或X4节点 (X3和X4节点进入的顺序在诊断顺序排序章节中说明) 。进入M3节点之后, 根据人机界面的操作提示, 装备维修人员输入检测值, 系统匹配知识库中的规则激活下一级故障树。由此, 故障树之间的逻辑结构就很清晰的表现出来了;然后根据不同的规则, 位于上层的叶节点分别进入到不同的下一级故障树中。依此类推, 整个知识库中的知识就用计算机语言逐步建立。

在进行知识表示时, 表中节点的相关信息包含着故障诊断的步骤。对于每一个故障树, 故障树的顶事件对应于要分析解决的任务, 其底事件对应于的推理结果, 故障树由顶到底的层次和逻辑关系对应于的推理过程。在本系统具体设计中, 由于功放设备故障复杂, 可能会出现多故障并发, 诊断结果可能有多个, 因此本系统采用正向推理, 从己知的事实出发运用规则库中的规则一步一步推导出结论。

3.2 诊断顺序的排序

传统的装备维修保障对于数据的收集很少, 导致具体实现起来难度很大, 特别是功放设备, 一般在缺少足够数据的情况下, 要对故障概率作出精确的估计是很困难的。因此, 我们在诊断顺序的排序过程中提出规则如下:

(1) 假定每一个独立部件的故障率相等。

(2) 根据测试时间的长短以及测试方法的难易程度, 给对应的部件故障率进行加权计算, 使测试时间短、测试方法简单的部件诊断靠前。

(3) 在系统使用过程中, 对“确诊”的故障部件, 给对应的部件故障率进行加权计算, 每出现一次加1, 使其诊断排序靠前。

(4) 根据以往的工作经验和资料提供的故障概率, 进行适当的加权。

4 系统设计与实现

4.1 系统组成框图

功放故障诊断系统主要由信号测量系统、信号测试与控制系统、软件系统组成。整个系统结构如图2所示。装备维修人员通在软件人机界面输入故障现象, 故障诊断系统从知识库中获取此故障现象的故障诊断步骤, 依据人机界面提示的测试方法, 通过测试系统测试部件的供电电压或者信号功率, 逐步定位到故障单元。

4.2 软件设计

根据功放故障诊断、维修情况记录和维修管理的需要, 将系统软件分为三个子系统, 分别是测量子系统、诊断子系统和信息管理子系统, 每个子系统完成特定功能。软件功能结构如图3所示。

4.2.1 测量子系统

此型功放在诊断过程中, 各测试节点测试内容主要为零部件的供电和信号在各部件的放大情况。装备维修人员通过人机界面, 控制频谱分析测量设备、功率计、数字万用表等设备, 自动获取、记录各测试节点相关测试数据。诊断过程各节点测试数据能打印输出。

4.2.2 诊断子系统

诊断子系统是本系统的核心模块。故障诊断模块根据装备维修人员输入的故障现象, 先获取此故障现象相关的故障树, 根据故障树id初步确定故障树中各节点事件的优先级;然后根据根据测量子系统中的测试结果, 系统从知识库中选择规则对测试结果进行匹配, 匹配成功则进行故障树下一节点的故障诊断, 直到进行到底事件也就是叶节点;最后给出诊断结果。诊断过程中的详细记录可以形成报表打印输出。

对于知识库中的信息可以进行更新。

4.2.3 信息管理子系统

装备数据管理包括装备数据查询和管理两个模块。装备数据指同一型号装备的所有数据, 包括装备的生产厂家、战术指标、技术参数、列装时间、维修记录等信息。装备管理人员可以通过关键词查询装备在一段时间内的维修使用情况, 装备数据能进行更新。

维修记录管理模块的功能是在装备故障排除后对维修情况进行电子登记。通过维修记录管理模块, 将装备的故障发生事件、装备状态、故障现象、排除方案、排除结果以及备品工具、仪器仪表的使用情况进行记录, 并根据记录结果统计数据统计, 对诊断顺序进行优化排序。

维修资料管理包括资料查询和管理两个模块, 维修资料包括工作原理说明、使用/技术说明书、维修手册、机械结构图、布局图、线缆联接图等。维修查询用户可以通过关键字、电路图编号、元件位号查询装备的组成结构图、电原理图及所有元器件的型号和技术参数;通过故障现象描述的关键词查询数据库中收录和累积的可能故障分析与排除方案。同时可以对所有维修资料进行更新。

备件管理是对装备备件、耗材的配备数量、使用情况等进行管理。当维修记录提交后, 备品工具的使用、库存等数据自动更新。

5 结束语

我们以Oracle 10i作为数据库平台, 以Visual C++6.0作为开发平台, 开发出了某型功放故障系统。实现了对某型功放故障诊断、故障信息统计、维修记录管理等功能。系统经通信对抗部队装备维修人员试用, 达到了预期效果。同时, 由于具有通用的知识表达环境, 该系统具有良好的移植性。下一步将建立通信对抗装备整车、整系统的故障诊断系统, 方便技术人员的维修, 提供部队装备技术保障能力。

参考文献

[1]冯海旗.通信对抗装备维修管理信息系统[J].火力与指挥控制, 2004 (02) .

[2]段隽喆.基于故障树的故障诊断专家系统研究[J].科学技术与工程, 2009.

[3]邵晓方.武器装备通用故障诊断专家系统的设计与实现[J].微型电脑应用, 2009.

功放故障 第5篇

关键词：射频封锁,降功率故障,交流重新启动故障,关机故障

1 前言

在DX-400发射机维护中, 我们发现, 功放单元有时会出现各种不同的故障, 进而影响整机的运行, 对于不同的故障, 发射机的反应也不同, 值机员在值班的过程中需要针对于发射机出现的这些故障, 快速有效的进行应急处理, 以保证安全播出, 但是, 由于故障的多样性, 以及在故障发生的时候有很多伴生故障出现, 给故障处理和发射机维护造成了一定的麻烦, 为了使大家对于发射机的故障有一个整体的了解, 现对于单个PB (功放单元) 的故障进行简单的汇总分析。

2 故障分类解析 (参看图1)

发射机每个功放单元都有两个故障LED指示板, 一个是PB单元故障诊断盘, 一个是整流柜故障诊断盘, 当发射机功放单元检测到相应的故障时, 该故障将被送到控制板, 故障输入信号都加到了故障输入锁存器上, 根据控制器响应的型式对它们进行分类, 大体上分为射频封锁故障、功率折降故障、交流重新启动故障、过荷故障、关机故障。

送入故障门1 PAL控制器的射频封锁故障信号将使PB单元的功率输出降至零, 但并不关机。这些故障信号包括手动射频封锁信号、故障门1 PAL控制器产生的射频封锁信号, 这些射频封锁信号经扩展发射机接口板再分送到其它电路板。

交流重新启动故障、过荷故障、关机故障以及手动故障测试信号均被送至故障门2PAL控制器, 此控制器将这些故障信号分类成关机故障、交流重新启动故障、过荷故障三种类型, 送到故障门1控制器去实现对功放单元的控制。

故障门1控制器和故障门2控制器结合在一起对所要求功率折降的故障做出响应, 并使PB单元产生不同的功率输出。请求功率折降的回复信号送到功率衰减器, 发出控制信号 (DB1、DB2、DB3) 送入模拟输入板, 从而使PB单元产生不同的功率输出, 如果最大限度的功率折降还不足以保护PB单元, 控制器将产生一个衰减限位故障关断PB单元。 (如图1)

2.1 射频封锁故障

所有使PB输出功率降为零但不关机的故障都送到故障门1控制器, 故障门1控制器将会产生一个射频封锁信号使所有的调制编码板锁定在零输出状态, 所有的大台阶和二进制射频放大器关断进而使输出功率为零, 但并不关断功放单元。

故障门1控制器具有多路故障输入单路射频封锁故障信号输出的逻辑功能, 也就是说, 当任何一个故障输入为低电平时, 射频封锁A将输出低电平。

2.1.1 PB单元能引起射频封锁的故障

振荡器故障OSC.RF.X.

缓冲放大器故障BR.RF.X.

预驱动级故障PR.RF.X.

输出监测板网络VSWR OM.ON.X.

输出监测板天线VSWR OM.AV.X.

输出监测板电源故障OM.SF.X.

模拟输入板电源故障AI.SF.X.

A/D转换板电源故障AD.SF.X.

A/D转换板转换错误故障AD.CE.X.

2.1.2 控制器产生的射频封锁

手动将控制板射频封锁开关 (S1) 打在射频封锁位置, 将产生射频封锁信号, 向要封锁的功放单元输入端施加一个低电平, 并在PB接口板和PB单元故障诊断盘上给出射频封锁指示, 该开关一般在故障处理或检修时用。$

2.1.3 射频封锁信号的合成

当故障门1控制器正在对关机故障 (FOFF) 、过荷故障 (FOVR) 或者交流重新启动故障故障 (FACR) 等故障进行响应时, 会在故障处理期间产生出一个射频封锁信号, 使所有的大台阶和二进制射频放大器都处于关断状态。这样做的目的是, 当射频放大器电源正在充电期间, 保护发射机。

从故障门1控制器来的射频封锁A输出与从模/数 (A/D) 转换板、模拟输入板来的射频封锁信号最终合成为同一个射频封锁信号输出。射频封锁信号A在合成前还送到功率折降控制器使之在射频封锁时禁止动作。

2.2 功率折降故障

产生功率折降的故障有:网络VSWR故障OM.ON.X.

天线VSWR故障OM.AV.X.

风量降低故障AF.R.X.

温度过高降功率故障OT.FB.X.

功率折降故障将使功率输出一步步地降低, 衰减量取决于故障的时间长短和类型。如果最初的故障持续时间很短, 而且不再出现了, 那么功率单元就可以一步一步地恢复到原来的功率。如果功放单元已处于最大的功率折降位置, 但仍需要进一步的降功率, 那么这个功放单元就会关断。

依据引起故障的类型及时间长短, 功率折降控制器可将功率折降和功率恢复的步骤设置成十二个等级。

由功率折降控制器送出去控制该PB升降的信号DB1、DB2、DB3到模拟输入板, 如果全部为低电平, 该PB单元将不进行功率折降。下面列出了功率折降或恢复的等级及逻辑电平。

2.3 交流重新起动故障 (FACR)

交流重新启动故障由于开机允许信号的丢失而使该PB关机, 但可瞬时触发至初始功率水平。功率升/降控制器由于允许信号的丢失而使开机信号停止输出到PB启动控制器, 此信号不维持故障, 允许各控制器保持该PB的开机模式, PB控制器保持着大概功率水平的初始设置。

如果交流重新启动故障此时还是低电平, 则所有的输出信号都将保持在这种状态, 一旦交流重新启动信号变为高电平, 0.25毫秒后, 射频封锁信号和允许开机信号将变为高电平, 然后一个新的开机信号又使该PB回到之前功率水平。若此类故障再次出现, 这种状态也不会升级到关机。若交流重新启动和过荷故障并存的话, 彼此的恢复依据它们各自的定时元件和控制元件执行。

如果交流电源断电了, 发射机将自动关断并且等待着交流电源恢复正常。当交流电源恢复正常后, 发射机将会恢复至原功率电平输出。

当按下并按住控制器板手动交流重起动开关时, 功放单元将关断, 并保持在关断状态。当释放这个开关后, 功放单元将自动地返回到与原来相同的功率电平上。

下面是交流重起动的故障及它们的缩写:$

交流电源故障PS.PE.X.1$

控制器没有未稳压电源C.UL.X.1$

PS.PE.X.故障是由整流器机箱中的三相交流监测器检测到的380交流电源故障或点火板检测到的197V交流电源故障而产生的。

2.4 过荷故障 (FOVR)

这种类型的故障将功放单元关断, 当故障去除后, 控制器会试图一次将功放单元恢复。如果在重试后不再出现故障了, 功放单元就保持着接通状态, 如果重试后故障仍然出现, 功放单元就关断, 并保持在这种状态下, 直到在故障排除后, 由操作人员重新起动功放单元。

当按下并按住控制器板手动过荷故障开关S4时, 功放单元将被关断, 并保持在关断状态。当释放这个开关后, 功放单元将自动地返回到与原来相同的功率电平上。如果在5.5秒时间内又按下了一次开关, 功放单元将关断并停留在关断状态。

此故障与交流重新启动故障的处理极为相似。功率升/降控制器没有了开机允许信号而停止输出PB启动开机信号, 功率控制器也不维持此故障, 允许各控制器保持原工作模式, PB控制器也保持初始的功率电平。

当过荷故障信号变为低电平时, 射频封锁信号和允许开机信号的输出变为低电平, 此后, 各输出信号将保持在这种状态, 直到过荷故障信号为高电平, 射频封锁信号和允许开机信号的输出变为高电平, 则产生一个新的开机信号, 该PB也将恢复到原功率电平。若此时 (5.6秒内) , 另外一个过荷故障发生, 故障门1控制器将使此故障升级为关机故障。如果该PB单元已经恢复正常输出, 再有过荷故障产生, 故障门1将会将此故障作为一个单独的过荷故障处理。

若交流重新启动和过荷故障并存的话, 彼此的恢复依据它们各自的定时元件和控制元件执行。

下面是一些过荷故障及它们的缩写:$

电源电流故障PS.OC.X.1$

电源电压故障PS.VE.X.1$

驱动器过激励故障DR.OD.X.1$

驱动器激励过低故障DR.UD.X。$

PS.VE.X故障是由控制器上的电源电压检测器产生的。$

2.5 故障关机 (FOFF)

这种类型的故障, 将使功放单元关断, 关机信号一经发出, 就不能再恢复到原来的功率水平, 并且产生一个射频封锁信号, 使该PB丧失允许开机信号而关机, 关机故障处理电路发出一个故障信号使各个控制器分步清零, 并且, 当故障清除后, 必须由操作人员重新手动开机。此故障比过荷故障和交流重新启动故障都优先执行。

当按下并按住控制器板手动故障关机开关S2时, 功放单元将被关断并停留在关断状态。

下面是关机故障及它们的缩写:$

外部联锁I.EXT.X$

门内锁I.DOOR.X$

编码器电源故障E.SF.X$

编码器电缆内锁E.CI.X$

温度过高故障OT.OFF.X$

风流动故障AF.FLT.X$

3 典型故障分析

3.1 功率折降故障

故障现象:DX-400发射机开机不久, PB2 LED故障诊断盘显示风量减少, 步进降功率后关机。

故障处理:再次开机发现输出监测板“风量故障”灯DS1红灯亮, 测量风量检测基准电压, 一切正常, 检查匹配输出网络冷却风机三相保险, 发现输出网络风机B4风机保险中两根保险熔断, 更换保险后开机, 一切正常。

3.2 交流重新启动故障

故障现象:在播音中PB2 LED故障诊断盘显示主交流故障, 电源显示板出现风机主交流故障, PB2功放单元出现频繁交流重启动, PB1进行RF封锁, 按故障复位按钮, 故障依存, 紧急关机进行故障查找。

故障处理:因电源显示板显示风机主交流故障, 怀疑380V电源故障, 测量风机电源AB相为400Vac, BC相为385Vac, AC相为400Vac;电压较高, 检查相序检测器设置电压发现设置监测电压在370V, 设置偏低, 调整到382V, 试机, 一切正常。

3.3 过荷故障

故障现象:播音中, PB1电源显示板出现功放电压故障, PB2故障诊断盘出现网络驻波比, 发射机自动关机。

故障处理:检查PB1单元功放电压, MMI电源菜单中PB1功放电压显示值为+257V。该故障为功放电压过高引起的过荷故障。开机, 将功放电压调整到250V, 该故障不在发生。

3.4 关机故障

故障现象:播音中PB1电源显示板出现通路联锁故障, 该PB单元自动关机。

故障处理:检查整流柜连锁通路, 发现将通地开关置“准备位置”和“通地位置”时, 通路联锁故障时有时无, 确定为限位微动开关接触不良, 进一步检查微动开关发现该开关已裂开, 造成整流柜通路联锁故障出现, 更换后, 试机, 一切正常。

4 结语

通过对DX-400发射机单个PB单元的故障分类解析及不同类型典型故障的分析处理, 比较系统、全面的了解发射机的故障, 在以后的发射机维护和安全播出中, 根据故障现象, 发射机的动作过程值机员可以快速处理发射机的故障, 保证安全播出。

参考文献

功放故障 第6篇

随着电子器件和电子科技的飞速发展, 固态发射机应运而生。特别是固态发射机的功放模块, 其技术先进性, 体积, 重量, 耗电, 寿命等优点, 与电子管功率放大器简直不可同日而语。同方GME1133型UHF3KW吉兆电视固态发射机, 整机采用单通道, 图像伴音合放式, 整机由8个550W UHF功放模块合成, 热插拨设计, 调试维护方便。本文仅以同方吉兆GME1133型UHF3kw大功率合放式全固态电视发射机的UHF550W功放模块为例。结合我们日常使用的情况对功放模块的工作原理, 常见故障和日常维护进行浅谈。

二、功放模块工作原理

550W功放模块的末级功放板由2只LD MOS场效应管BLF861A组成。每个场效应管和与之相连的输入输出匹配电路构成一个单管推挽放大器。由两个单管放大器和3d B正交电桥组成一组平衡放大器, 即为末级功放板。两组同样的平衡放大器再经同相二合成器进行功率合成, 其输出功率大于550w。功放模块为高增益、高线性的宽带功放, 一致性好, 可互换性强。LD MOS场效应管为推挽型对管, 所以单管放大器的输入和输出匹配网络中均设有微带线结构的平衡不平衡转换器。而功率传输通常都采用不平衡的电缆和微带, 所以需要平衡/不平衡转换。场效应管采用电压偏置方式, 其栅极偏置电压由漏极电压经二次稳压处理形成。功率合成用的正交电桥均3db合带状线结构, 若某一路放大器出现故障, 平衡放大器失去平衡隔离负载将承受一部分不平衡功率。监控板将功放的工作参数经采样、存储、A/D转换、微处理器处理后, 通过RS485接口传送到主控单元进行监测, 监控板设有过激励、过载、过热的自我保护控制及其状态指示电路电流取样板给各级供+32V电源, 并给监控板提供各级工作电流取样信号。

三、维护功放模块注意事项

(1) 场效应管的使用和维护:场效应管是功放模块的核心。因其输入阻抗高, 使得栅极感应电荷不易泄放。而场效应管静电放电可导致场效应管的击穿或烧毁。因此在使用场效应管时应特别注意放电的危害。场效应管的保存应放在抗静电封装内或用导线将管脚短接, 取用管子时应先把人体的静电放掉或带放静电手套拿取。安装新管或是更换时, 应事先用导线把各极短路, 然后用放静电的烙铁焊接, 选择合适功率的电烙铁以60-80W为宜, 同时烙铁必须有良好的接地, 每次焊接的时间最好不超5秒, 或利用烙铁的余热焊接, 尽量不要在机房内有发射机工作时或有静电的场所操作, 而且周围应有良好的接地线, 避免感应电压损坏管子。场效应管好坏的判别, 用万用表R10KΩ挡去测量场效应管任意两引脚之间的正、反向电阻值。如果出现两次及两次以上电阻值较小, 几乎为0KΩ, 则该场效应管为损坏;如果仅出现一次电阻值较小 (一般为数百欧姆) , 其余各次测量电阻值均为无穷大, 还需作进一步判断。

(2) 功放模块风道和散热片的维护:功放模块在使用过程中要注意其运行的环境, 功放模块散热器是高效的散热器件, 该功放模设计有过热保护, 由比较器和开关管组成。散热器上装有温度继电器, 散热器可以有效的消除场效应管功效产生的热量, 如果环境温度过高, 会造成场效应管失去更好的效率, 为保证良好的散热效果, 应定期对散热片进行清洁, 清除散热片上的灰尘和污垢。适当的气流对功放模块的正常工作十分重要, 经常检查功放模块风道是否畅通, 风量是否正常, 检查进风口是否有风阻。通风滤尘网应定时的清洗或更换。

(3) 功放模块链路维护:除定期做好风道和散热片清洁维护工作外, 还要记录功放模块运行情况, 特别是每个模块工作参数, 如晶体管工作电流等。功放模块晶体管的工作栅偏电压通过功放后面板微动开关 (常闭, 常开) 接点连通。推进和抽出功放模块, 都会导致此开关的触片张力减弱和变形, 因此要安排好功放模块的检修周期, 尽量减少抽出功放模块, 推进功放模块时要平衡推入, 确保接触良好。定期做好功放合成器, 吸收负载, 陷波器的温度检查以及功放模块内部的灰尘清洁。

四、故障处理实例

1、故障现象:

主控单元LCD显示“PAx OVERLOAD”, 过载保护, 对应功放出现红灯告警如果静态时功放就过载, 则检查功放内逻辑控制电路有无短路断路、器件损坏等。

如果加功率才出现保护: (1) 查看发射机的反射功率和驻波比是否变大, 检查馈线、馈管、弯头, 滤波器、多工器等有无局部发烫的地方; (2) 确认UBS调制器的输出射频频率正确; (3) 检查功放输出到合成器之间的射频连接头是否插好, 线是否有变色或损坏的迹象。 (4) 将功放拔出检查热插拔头是否有打火、变色、损坏等与不保护的功放对调位置, 判断是功放还是无源部件问题。 (5) 如是功放问题, 打开功放, 检查功放射频输出头与功放内部线路板的连接处是否有虚焊或脱焊现象、检查功放内反射检波电路是否有器件损坏的痕迹; (6) 如果是无源器件的问题, 检查整机合成器输入口的驻波情况, 可用数字表电阻挡对多个入口比较测量简单判断具体测量则需要扫频仪; (7) 功放过载保护临界点设置偏低, 但需经多方面综合判断, 详细分析功放的工作状态才能确定。

2、故障现象:VGON指示灯不亮。

功放没有插到位或微动开关有问题。检查功放是否插到位, 检查功放后边的微动开关是否合上或是否已坏 (开关为常开和常闭两种状态) 。每个功放小盒的后边, 都有一个小的微动开关, 保证在热插入时, 功放先上电, 后上激励, 在热拔出时, 先关激励, 后断电, 即关断功放管的偏置电压, 使功放管保持静态, 零功率输出。因此在热拔插的时候一定要小心, 应确定功放后边的定位杆对准机架的定位孔后再推进, 以免造成微动开关不到位或损坏。

3、故障现象:功放出现过热保护。主控单元LCD显示:PAX OVERHEAT, 对应功放出现红灯告警。

(1) 检查风机和风道的运行情况, 发射机的后门是否关好。风机进风口受到灰尘的堵塞或机房的进风量不够等原因, 也会造成过热保护。 (2) 功放中温传感器故障, 在温度没有达到设计的温度 (设计温度68+2) 就提前造成功放保护。 (3) 功放内合成器损坏, 功放管的输出功率不能通过合成器有效合成, 造成散热器温度升高, 出现过热保护。 (4) 功放频响变化, 增益高和整机合成器输入端口的驻波比大, 也会造成功放温度高, 出现过热保护。

4、故障现象:功放液晶显示屏查看工作电压和电流参数不正常。

该功放末级管的型号为:BLF861, 其漏极工作电压VD=32V。栅极对地电压VD=4.5~5.5V, 静态工作电流约600~1000m A。取样电阻两端的电压10~60m V左右。根据这些数值。 (1) 检查开关电源是否有32V输出, 如不正常应该检查供电电路中的元件是否有损坏。 (2) 用三用表检查栅极对地电阻应有1~2KΩ, 若栅源间电阻为0, 可以判断栅源极间可能已击穿或短路, 应焊下管进一步检查。 (3) 用三用表检查每只功放管对应的取样电阻两端的电压。若无电压, 可以判断此管无工作电流, 取样电阻或功放管已损坏。

五、结束语

功放故障 第7篇

故障一：设备无告警，直流开关电源无输出

故障现象：在例行的每周二窗口检修时间，检修过程仅仅是对两个功放模块做了除尘保洁，功放恢复原位后，负责图像通道的AV62在上电后出现了DC/DC 3.5kW直流开关电源无输出，但设备无告警信号的故障。

故障分析：AV62是由功率放大通道，逻辑控制单元，DC/DC3.5kW直流开关电源三大块组成的;AV62内部结构如下方框图图1:

在功率放大通道中，射频经过功率放大模块A1、A2后，由三路分配器分三路各自给A3、A4、A5放大器放大，各自放大后经过三路合成器合成后输出，A1主要负责增益控制、相位控制，射频功率没放大，A2放大量是200W, A3、A4、A5各500W，整个AV62功放射频输入功率是10W，最大输出1500W。

AV62控制单元的作用是为直流开关送出使能EN+高电平开启信号，开启DC/DC直流电源工作;为功率模块A1提供功放模块V-BIAS信号，以达到动态控制输出增益。AV62模块内设功放自我保护电路，在信号放大通道流经的每一级都设置了不同参数的取样传感器电路，传感器收集到的信号转换成模拟电平，或与基准参考电压比较，或后级与前级比较，通过运算放大器的电压比较电路，工作状态异常时，输出告警信号，后续的告警处置电路先判断故障性质，当设备存在恶性告警故障危及功放自身安全情况下，报警回路会送出BLOCK封锁控制信号，或者功放内部温度到达许可的极限，或者反射功率太大，均能切断使能EN+信号送出，导致3.5kW开关电源无输出，开关电源得不到使能信号允许，电源无法开启工作;这是电源不工作、会告警的一种情况;而3.5kW开关电源不工作、也无告警信号，只能是三个原因：

1)要么开关电源自身有问题;

2)要么是控制单元没有将开启开关电源的使能EN+信号送达;

3)要么是电源不工作，是有告警了，而告警指示信号因线箔腐蚀阻断。

为了区分故障范围，试着将数据线WF2拆卸后，如图2，使用跳线，将GR7开关电源的P3接口的pin7与pin8短接、pin9与pin10脚短接，目的是给P3接口提供一个仿真的高电平使能EN+信号，以开启开关电源工作，上电之前，将图2中的几个保险管卸下，卸下的目的是，由于WF2被卸下，此时控制单元已经被彻底甩掉了，开关电源失去控制单元保护电路的保护，万一负载存在短路，会影响电源自身安全，引起故障扩大。

上电后测量DC/DC有32V输出，说明开关电源没有问题，故障可能是EN+信号没送达开关电源，范围缩小到控制单元与控制单元连接的14芯的数据线WF2。拆下14芯WF2数据线测量，一对一连通，只能继续查控制单元使能EN+信号回路。恢复WF2连接，上电后的回路如下图3:

经测试，T3的“e”极有10伏的电压，说明设备正常，T3才会导通，EN+信号有送达GR8控制单元的J2口pin8，第三种指示回路线路板铜箔断的情况也不可能了，因为EN+正常，设备状态本身说明很正常，更不需要告警指示显示报警了，那就很奇怪了，既然J2有使能EN+有效的信号，为什么送不到端口P3去?J2与P3唯一的通路就是数据线WF2了，难道数据线WF2存在问题?回头再测量WF2的时候，重复折叠、拉直数据线动作，发现存在有时不通现象。原来，回装WF2连接开关电源与控制单元时，为了拐弯且平整的要求，扁平数据线平时都是折叠成直角平贴在内壁上，检修除尘时会拆卸拉伸平直，究其原因，可能与年久老化有关，除尘清洁的拆装过程只是使线路开路的隐患加剧，数据线经不起多次折叠，乃至加重了隐患促成了开路。查明原因后，更换数据线WF2后，3.5KW开关电源开启正常。

故障二：冷却故障

故障现象：图像AV62功放温度指示灯亮，功率下降。

故障分析：温度指示灯亮，应重点查看感温回路，以及温控回路，冷却负载。

温控采用两档控制，开机后，常温到极限温度范围内，控制单元靠输出V-BIAS控制电压的大小调控A1的增益，温度渐升时，V_BIAS电压渐降，控制放大模块A1输出功率下降，内部温度达到平衡，A1输出功率随之平衡;冷却系统失衡情况下，内温平衡不能持续保持，温度马上接近并升到极限承受温度时，图3的最大温度支路的电压比较器输出高电平，带动T5导通，连锁触发T3截止，使能EN+信号回路被切断，功放丢失去电源，功率就为0，就不是功率下降的故障了，因此故障二的现象只会是发生在常温与极限温度范围内的故障。

功放内部通过温度传感器收集温度状态，四个热敏电阻沿着散热器紧贴内壁安装, 数据通过扁平数据线WF3接口，再送到控制板上的风扇冷却控制系统，如图4:

风扇的正端电源通过一组并联的电阻接在+24V的输入端，四个2.2Ω2W的电阻R197/R198/R219/R220并联，风扇的负端接在T1的漏极。初始状态，设备上电后，温度电阻采集到的电平不足以使IC22B运放输出高电平，MOS管T1栅极无触发电平，T1截止，风扇回路断开，初始温度不高的时候，风扇是不会转的;设备运行一段时间后，功放工作产生热量，温度传感器采集到的电平超过风扇启动的参考电平时，运放IC22B输出高电平，T1栅极G高电平，漏极通过由R189/R190/R193/R194四个2.2Ω2W的电阻并联下地，风扇回路闭合，启动风扇工作。

温度传感器亮红灯，说明功放散热已经不好才会告警，要么风扇不工作，要么风扇转速下降，导致功放内部升温, 温度传感器采集电压上升, 触发指示电路指示温度告警。风扇不转的原因有两种情况：

1)放大模块中风机自身老化损坏;如电机线圈开路/短路、转子轴承润滑油少造成抱轴;

2)控制电路失控。

风机自身原因的判断很简单：可以使用万用表的直流电压档测量风机的电源输入端，U=24V时风机不转，则需更换新风机。

控制电路失控的确认方法是测量风扇负载的两端电压，如果低于24V或没有电压，就要判断MOS管T1的好坏，在路可用一个10k的电阻将+7V直接搭接在J7的MOS管T1的G级上，风机工作，表明MOS管正常;不工作，MOS管坏需更换;MOS管都没问题就要倒退查运放IC22B，线路板TP4测试点是运放的7V电压，输出不正常说明运放有问题，应更换运放芯片;MOS管、运放、风扇均正常情况下，就应该查输入的测试电压回路，温感的电压不正常，也会导致运放不能输出高电平。

风扇转速下降重点查输入电压是否24V，欠压转速会下降。

经检查后，确认故障是由于J7的接线柱端子接触不良，松动后虚接造成G级电压过不去，造成的原因可能是除尘时，拆卸板卡触碰造成的松动。拧紧J7的螺丝，紧固T1的接线脚。恢复播出，告警解除，功率明显提升。

参考文献

[1]BT03-1021KW UHF TV TRANSMITTER (用户手册) .

功放故障 第8篇

速调管高频功率放大器由高压电源, 射频组件, 控制系统和风冷系统等部分组成。

1 射频电路

与传统的速调管高功放一样, GEN Ⅳ高功放射频系统主要由固态中功率放大模块 (SSIPA) 、速调管、电弧及功率检测模块等部分组成。

整台设备提供80dB左右的功率增益, 输入-15dBm左右的C波段小信号, 通过集成有压控PIN二极管衰减器的固态集成放大器, 放大成20dBm左右的速调管激励信号, 速调管作为末级放大, 输出射频高功率信号, 由天线系统向空间发送。

MSDC速调管作为大功率的微波放大器件是射频系统关键元件, 管子由发射电子束的阴极、耦合及调速腔体、电子收集极三部分组成。输入射频信号对流经腔体的高速电子速进行速度调制, 经过一定的渡跃时间后, 不同速度的电子束在腔体中汇聚成海浪一样波状, 通过耦合输出大功率的射频信号。

MSDC 特色在于采用多个收集极来收集电子, 通过收集极多种压降, 减少热耗散, 提高收集效率。因此, 为保障该速调管正常工作, 除了提供适当的阴极束高压和灯丝电压之外, 还应在收集极间的建立适当电压差。

2 电源电路

速调管对直流电压的供应有很高要求。专用整流电源柜, 集中在5U空间中, 采用开关电源以及独立的微处理控制单元, 可以按需要灵活调整电压。

输入三相380VAC, 通过整流滤波成500VDC, 经开关电路输出射频系统所需要的电压;输入端一路通过输出接口接到速调管风冷系统供电;一路接到缺相检测板;其中A相接到电源板, 提供24VDC工作电压。

独立的电源控制单元, 检测开关输出电流, 并根据需要控制产生调宽方波, 通过变压器以及次级整流器和高压滤波的路产生速调管所需要的灯丝电压、收集级电压和阴极高压。

3 内部总线及通信接口

高功放射频、电源、前面板、外接口、以太网接口、电源等内部各分系统均有各自独立的微处理器控制, 分系统之间采用CAN (Controller Area Network) 总线进行内部通信。CAN总线信号由两条线传输, 表示为CAN_H和CAN_L。总线上任意节点在任意时刻可以向其它相连的任意节点发送信息而不分主次, 是一种便捷、可靠、实时性强的现场总线。

高功放通过专门的通信接口板与外界其它设备进行通信联系。

J6为射频切换接口, 可以驱动并监视最多10个波导切换开关, 并为切换控制器提供RS485串口。

J1为传统的分立遥控接口, 通过接口连接可反映功放的主要工作状态和告警信息, 并提供主要状态的开关式控制接口。

J2为计算机接口, 用户可以直接通过该接口采用RS232或RS485串行通信方式监控高功放。

J3为遥控接口, 为CPI遥控板提供CAN接口, 同时并提供RS232和RS485接口与外界计算机通讯。

另外, 还提供一种可选的以太网接口。选用的网卡连接到高功放内部的CAN总线。局域网系统通过该网卡上RJ45接口 (J16) 与高功放通讯, 该网卡同时还建立RJ45与RS485RS232间的转换, 使局域网系统可以进一步控制上变频器之类的相关模块或设备。

可见, 设备系统提供CAN、以太网以及串行接口, 通过本身遥控板或自带遥控程序对高功放进行监控, 也可以由用户编写适当的程序对高功放进行监控。

操作使用经验。

(1) 开关机程序要求

与传统速调管高功放一样, 注意微波信号的正常传送以及微波可能造成的危害, 同时, 应正确把握开关机的两个五分钟:

开机时, 加电自检正常后设备自动进入灯丝预热, 大约5min时间进入待机状态, 才可以发射功率;

关机时, 停止功率发射后必需保持大约5min风冷时间, 收集级温度降到正常条件后才可以全部断电。

(2) 功率及高压控制方式

GEN Ⅳ具有更加灵活的射频功率控制方式, 多种方法可达到节能效果, 但是复杂的控制却为日常使用增加了一些干扰因素。正确理解互相关联的控制方式以及高压模式, 有助于正确使用设备。

功率控制有两种方式:①手动方式, 通过设定功放输出值或功放衰减值控制输出功率, 与传统控制方式一样;②自动 (ALC) 方式, 检测输出功率值, 自动调整功放衰减, 将输出功率控制在预设值的0.1dB范围。

高压模式:在HTD、待机、1kV发射状态下, 可以控制设置高压模式以及功率控制模式, 但不直接生效。正常工作时, 不管输出功率是什么控制方式, 速调管的高压都可以工作在三种模式下:①额定模式, 即高压保持在铭牌所设定的额定电压值;②省电模式, 高压工作在预设的省电电压值;③跟踪模式, 根据输出功率值大小, 设备自动调节高压, 使功放运行在预设的回退工作点上。

射频控制 (RF Inhibit) :功放在待机或发射状态下, 都可以通过关闭SSIPA供电, 速调管无法得到激励, 没有实际功率输出。方便了输出功率的控制, 同时为在线预设功率控制方式和高压模式提供了条件。

故障 (Fault) :故障处理逻辑比较复杂, 有故障发生时, 高功放会尝试自动回到“HTD”, 然后自动恢复到故障前的状态。如果20秒内连续发生三次故障, 则功放状态被锁定为“故障”。这时, 可以手动按“RESET”键来清除故障, 若故障可以被清除, 则高功放进入待机状态, 可以进一步发射;若无法被清除, 则必须检查维修。

1kV发射:主要为热备机设置, 在此状态下, 功放高压工作在1kV, 避免了待机阴极中毒, 又节省能耗, 提高管子寿命。当待机功放切换输出时, 可以快速按照设定的功率值及电压控制模式工作, 输出功率。

4 远程控制配置

前面已提到, GEN Ⅳ高功放提供CAN总线、串行接口以及可选的以太网接口与外界通讯。 (1) 如果选用了CPI远端控制板, 通过J3CAN总线接口连接, 与功放本机构成一体。 (2) 通过分立遥控接口J1, 可以获得功放状态, 进行上高压、下高压、射频禁止以及清除故障记忆等控制。 (3) 通过网口或RS232或RS485接口, 实现设备远控。

一般采用以太网通信比较方便, 与LOCAL (本控) 对应, 高功放可以工作在RMT ETH (以太网远控) 以及CIF ETH (以太网计算机接口控制) 两种遥控方式下, 以太网还能提供Web监视, 获取snapshot文件等其它应用。

对控制权的理解尤为重要。LOCAL 权限最高, 可以在本机切换控制权及其它控制。也就是说, 在本控方式下, 任何远控端都无法由自己获取控制权。

RMT ETH控者, 通过CPI提供的专用程序对功放进行远程监控, 获取控制权后可实现与本控一样的监视与控制功能, 界面也一样。

CIF ETH控者, 是由用户自编的其它计算机程序根据CPI提供接口协议, 了解功放状态, 实现控制功能。

典型故障原因分析:

高压异常跌落是高功放使用中常见的故障现象。从机子本身来看, 许多因素会造成高压跌落, 分析故障因素, 需要从设备本身、使用环境等多方面入手。

4.1 GEN IV速调管高功放出现告警与故障

记录为:BEAM CONTROL UV ALARM

HIGH VOLTAGE ARC ALARM

BUS OVER CURRENT FAUAL

BEAM CONTROL OV FAUAL

原因分析:由于GEN Ⅳ速调管高功放电源部分出现高压拉弧, 掉高压, 恢复时产生过电流, 速调管过电压的故障。

处理措施:GEN Ⅳ速调管高功放的告警提示为高压拉弧使速调管掉高压, 说明问题出在现在的电源部分, 分析原因可能有以下: (1) 高功放电源模块至速调管的高压输出电缆接触不好, 需重新紧固。 (2) 高功放机房内空间较小, 室内进风容易产生负压, 造成进风不足, 影响散热并引起拉弧。本站将高功放室内地板更换了几个有眼的地板, 空气对流情况得到了改善, 负压得到了解决, 高压拉弧掉高压现象至今未出现。

4.2 GEN Ⅳ速调管功放出现LOW AIRFLOW FAULT故障

导致GEN Ⅳ功放射频输出被抑制, 同时设备参数出风温度比平时高, 而进风温度正常。

原因分析:GEN Ⅳ速调管功放正常工作时必须保证足够的排风量给内部速调管进行散热。GEN Ⅳ功放背部有一风压开关, 对功放的排风量进行监视, 排风量正常时风压开关处于常开状态, 当排风量减小时, 风压开关变为常闭状态, GEN Ⅳ功放控制主板会将功放射频输出抑制掉以保护功放内部的速调管等设备。

故障排查:排风量减少的可能原因一是GEN Ⅳ功放内排风扇有故障, 二是GEN Ⅳ功放的进气滤网灰尘过多导致进风量不足, 进而导致排风量减少, 出风温度升高。经过检查排除了功放内排风扇有故障。然后对功放射频机箱的进气滤网和速调管进气网进行了彻底清洗后, 开机设备运行一段时间后未出现低气流故障, 而且设备出风温度明显下降。

4.3 GEN Ⅳ速调管功放出现OUTPUT COMPONENT WG ARC FAULT故障

导致GEN Ⅳ功放射频输出被抑制, 同时发现GEN Ⅳ功放进出风温度差在输出功率为1000W是即达55℃, 并且提升功率的过程中出风温度上升很快, 降低功率时出风温度下降很慢。

原因分析:GEN Ⅳ功放速调管的收集极积累的灰尘过多, 使速调管的散热不好, 导致提升功率的过程中出风温度上升很快, 降低功率时出风温度下降很慢, 并且出现输出口波导拉弧故障。

处理办法: 甘肃省广播电影电视总台 (集团) 无线传输中心卫星地球站在2009年8月25日星期二, 将两部GEN Ⅳ高功放先后拆下, 用异丙醇清洗速调管收集极, 用吸尘器吸走速调管表面的灰尘, 清除进风叶轮的灰垢, 重新安装好后再开机, 发现GEN Ⅳ功放进出风温度差明显降低, 在输出功率为50dBm, 进风温度为16℃时, 进出风温度差由原来的49℃下降为现在的44℃。