DX型中波发射机调制编码板电源软故障的分析和处理

罗滨斌 苏腾云

（国家广播电影电视总局552台）

[摘 要] DX型中波发射机调制编码板电源软故障的是一种较难判断和处理的甩功放单元或停播故障，本文提供了一种全新的方法，在播音中可维持发射机正常播音至结束后再进行拆卸与修复，对提高发射机的不间断播出提供一种思路。[关键词] 调制编码板 电源软故障 屏蔽故障信号 短路线 1 前言DX型中波发射机中的调制编码板电源故障是一种较为常见的关机故障，在各台的设备维护中，经常碰到。故障的原因多种多样，但大部份台站的故障原因主要是保险故障或者与保险接触不良相关的故障所致，也曾使个别台站因此造成较大的停播事故。而我台的调制编码板电源故障已出现多起（不下5起），且是一种较难判断处理的软故障，但仅造成我台很短时间内的甩PB故障，方法简介如下。 2 故障现象播音中，A02机甩PB1，PB1面板故障显示板上“ENCODERS”显示框中“SUPPLY FAULT”亮红灯，“CONTROLER”显示框上“RF MUTE”亮红灯。 3 故障查找打开A02机PB1单元四个前柜门，查看驱动编码板和七块调制编码板上的DS9电源故障指示灯，均不亮；DS13的+5VA、DS14的+5VB电源指示灯均亮绿亮；按测试开关S6，DS8、DS11均亮绿灯，且测试TP11（B-）的电压-5.6VDC、TP12（B+）的电压+7.2VDC，均正常。高功率三并机，正常播音5-30分钟后，故障又再次出现，且仔细观察，未见DS9指示灯亮红灯。故障原因可能是调制编码板上的某个器件热稳定性不好所致，是一种软故障，且一个PB200功放单元有七块调制编码板和一块驱动编码板，故不可能一一更换板卡来加以排除，得想一个技巧，能够准确无误地判断出是哪块板卡出现问题，且若是在播音中，可以维持播音，待播出结束后，再进行换板和修复。 4 故障分析参照图1 ^①所示，从电路上分析如下：4.1 B+稳压器B+电压向编码器输出驱动器提供+7.2VDC的电压。这个电压是固定的且不改变。它是用来与调制的B-电压一起控制着射频放大器合通和关断的次数^②。从1A33或1A52或2A53（电源分配板）来的未经稳压的B+电压由J5-7、8输入，可以在TP10上测量。这个输入经F3保险丝、CR49二极管和电容C62、C64旁路掉未经稳压的输入电压中的瞬变信号和高频噪声。B+稳压器U42是一个有三种状态的可变电压稳压器。它装在板子下面的散热片上。脚1是未经稳压的输入端，脚2是基准电压，脚3是稳压输出端。输出电压的大小取决于由电压取样分压器R124和R125建立起来的在脚2的基准电压。二极管CR42和CR43用于保护稳压器，防止输入的瞬态电压。当B+稳压器U42正常工作时，B+电压输出一般为+7.2VDC，可以在TP12上测B+电压。指示灯DS8亮为绿色。当J13处于正常位置时，J13的脚2和脚1就把B+电压加到了所有的编码器输出驱动器U7-U14，U23和U24以及U27-U32上。如果B+电压变得太正，齐纳二极管CR55就会将它箝位在+10VDC上。4.2 调制的B-稳压器调制的B-电压向编码器输出驱动器提供一个负的电压，它是随着功放单元的音频输入和功率电平而变化的。调制的B-电压的作用是控制射频放大器合通/关断的次数，合通/关断的次数决定于每个射频放大器的承载情况，而承载情况又取决于投入工作的射频放大器的总数。调制的B-稳压器U45使用未稳压的B+和未稳压的B-两种电源供电。从1A33或1A52或2A53（电源分配板）来的未稳压的B-电压接至J15-10、11两端输入，可以在TP22上测量。这个电压经过F4保险丝、二极管CR50和电容器C60和C61将未经稳压的输入电压中的瞬态电压和高频杂音去除。这个电压接在U45-7脚上。B-稳压器U45是一个具有三种状态的大功率运算放大器。它安装在这块板底下的散热器上。U45接成一个带有增益可调电位器R150的非反相放大器。当B-稳压器工作时，输出的B-电压取决于由U47-1来的调制的B-驱动电压。可以在TP11上测得这个B-电压，指示灯DS11亮为绿色。当J13处于正常位置时，J13的脚4和脚3就把B-电压加到了所有的编码器输出驱动器U7-U14，U23和U24以及U27-U32上。如果B-电压变得很负，齐纳二极管CR56就会将它箝位在-10VDC上。4.3 B+/B-故障检测如果B+电压变的太低（正的少了）或者B-电压变的太低（负的少了），故障检测比较器就会产生一个编码器电压故障---低电平信号，从而使功放单元关断③。4.3.1 B+比较器U37-2是B+故障比较器。由R128和R20-7形成的一个电阻分压器，为U37-5（+）输入端提供了B+电压的一半电压。类似的一个电压分压器在U37-4的（-）输入端建立了一个2.8VDC的阀值参考电压。如果B+电压变得低于这个阀值，U37-2输出端就变为低电平。反相器U49-2将变为高电平，并使Q5饱合导通，在J8-33产生一个电源故障---低电平信号发给控制器。反相器U49-4也将变为高电平，使电源故障指示灯DS9亮为红色。4.3.2 B-比较器和B-故障跟踪U37-13是B-故障比较器。由R131和R20-5形成的一个电阻分压器，为U37-10的（-）输入端提供了B-电压的取样。B-电压跟踪放大器U47-7比B-稳压器提前得到了这个调制的B-驱动的取样信号。一个类似的电压分压器，在U37-11的（+）输入端建立起这个调制的B-驱动基准信号。如果U37-10端B-取样信号变得高于那个基准信号，U37-13的输出就变为低电平。这时就产生与B+故障相同的结果。4.4 下面对故障情况分三步进行讨论4.4.1 A02机PB1功放单元在正常播出状态从1A30（扩展发射机接口板）送来的高电平开机信号（TX-ON ENABLE-H），经J8-35送到S6常闭接点（NC）上，这时Q3的基极为高电平，该三极管饱和导通，集电极输出低电平，并分为两路输出：一路经Q4（2N4401）的基极，使Q4截止，U42（B+稳压块 LM338K）正常工作，DS8绿灯亮，测TP12（B+）为+7.18VDC；另一路送到多路复用开关U44（CD4503）的脚9、10、11上，U44内部的A、B、C开关分别置于AX、BX、CX位置。AX位：+5VB电源为DS6供电，用来检测调制编码板所控制的32块射频功放模块电源保险和射频源保险故障；BX位：1A30（扩展发射机接口板）来的调制B-电压经运放U47放大输出，直接送到U45（B-稳压器 PA02）的6脚输入端，控制B-稳压电源的输出，DS11灯绿亮，测TP11（B-）为-5.6VDC；CX位：断开+5VB电源，也即解除了B+/B-电源故障检测电路U37-5/U37-11的高电平电压，使B+/B-电源故障检测电路恢复正常工作。4.4.2 A02机PB1功放单元在故障脱机状态PB1在脱机状态下，开机电平信号为低电平（TX-ON ENABLE-L），Q3基极为低电平，使Q3截止，其集电极输出高电平，并分为两路输出：一路送至Q4基极，使其饱和导通，集电极输出低电平，使U42不工作；另一路送到U44的脚9、10、11，U44内部的A、B、C开关分别置于AY、BY、CY位置。AY位：+5VB电源断开，解除功放模块保险检测电路工作，使DS6红灯不亮；BY位：将U45输入端接地，抑制B-稳压电源输出；CY位：+5VB电源经CR44和CR45将B+/B-故障传感比较器U37-5和U37-11同相输入端推为高电平，使U37-2和U37-13输出高电平，经反相器U49-4输出低电平，DS9电源故障指示灯不亮，故障检测电路不起作用。这样，在脱机状态下，虽然无B+/B-稳压电源输出，但也不会出现DS9红灯亮。在1A25、1A26、1A27、1A28、1A29、2A30、2A31（调制编码板）板上分别按下稳压器测试开关S6（注意：在散热器不加风冷却的情况下，这个按钮按住的时间不要超过1分钟），常开接点（NO）接通，+5VB电源送到Q3基极，相当于给出一个开机高电平允许信号（TX-ON ENABLE-H），使Q3饱和导通，U44多路复用开关将分别置于AX、BX、CX位置，DS8绿灯亮，DS11绿灯微亮，用FLUCK 187数字万用表的直流档分别测量TP11、TP12的电压为-5.6VDC、+7.18VDC，均正常。4.4.3 A02机PB1再恢复三并机状态 恢复三并机正常，但播音5-30分钟时，又再次出现调制编码板电源的故障。这说明可能是调制编码板上的某个器件的热稳定性不好，随着负载的增加，电压下降，当低于B+/B-故障检测器U37的阀值电压时，U37-2/U37-13将输出低电平，经反相器U49-2反相后输出高压平，加到Q5（2N4401）基极，使其饱和导通，J8-33将输出SUPPLY FAULT-L关机信号。在关机状态下，由于没有负载或负载较轻，电压又恢复了正常，无法判断哪块是故障板，给故障处理增加了困难，得另辟蹊径，否则无法准确、快速该类型的软故障。

图1 调制编码板原理图

4 故障处理

调制编码板电源故障线路如图2所示^③，1A25和1A26的J8-33接至1A30的J13-33、1A27和1A28的J8-33接至1A30的J14-33、1A29的J8-33接至1A30的J15-33、2A30和2A31的J8-33接至1A30的J27-33、1A07的J3-03接至1A30的J18-03，这些电源故障低电平信号均经过1A30（扩展发射机接口板）并联后，再经1A30的J4-3接入1A31（控制板）的J6-3，即1A31J6-3的低电平故障信号（ENCODER FAULT – L）来自调制编码板电源故障的低电平信号，经U21故障锁存后，分两路输出：一路经U12锁存PAL，缓冲驱动U31后接至J12-1，再经1A42（LED显示板）的J2-1，使DS13亮红亮；另一路经U10-2接入FGATE2故障关机逻辑运算后，经U10-20产生FOFF故障关机信号，关断该功放单元。从以上分析可知，当1A31J6-3为低电平时，将产生故障关机信号；而正常时，1A31J6-3为高电平，送入U21-3为高压平。这样我们只要想办法让故障锁存器U21-3的输入端为高电平，就能达到屏蔽故障的目的。方法是用短路线短接CR74的阴极与+5VDC，就能恢复N-0三并机播出；这时，（注意：有时可以观察到故障的调制编码板上DS9亮红灯，但有时DS9红亮不亮）再用数字万用表分别测量1A25、1A26、1A27、1A28、1A29、2A30、2A31等板上的TP12测试端，正常电压为+7.0VDC-7.2VDC，当某块板上的该点电压为5.5VDC-6.7VDC或更低时，就可判断为是该块调制编码板上的U42（LM338K）有故障。经测量发现，1A28调制编码板的TP12为5.5V，且电压不稳，经R128和R20分压后，将在U37-5得到电压为2.75VDC左右，而U37-4的参考电压为2.8VDC，故B+故障检测器U37-2将输出低电平，从而导致J8-33输出电源故障低电平信号，送到控制板，产生关机信号；由于TP12的电压不稳，当电压稍大于5.8VDC且处于高调幅时才工作的调制编码板时，就很不容易观察到DS9亮红亮。由于U42（LM338K）B+稳压器的性能不良，导致出现调制编码板电源故障甩PB（功放单元），采用本方法可维持至播音结束后，再行拆卸1A28板，并拆下的U42（LM338）芯片，更换上新的U42（LM338K）芯片后，试机正常，故障排除。 5 结束语DX型发射机功放单元中，各种各样的关机故障是千奇百怪的，但只要掌握了正常的方法加以剖析，并沉着应对，诸如本实例就是从控制板着手，从而找到了一种处理该类似故障的捷径。在日常的设备维护中，平常多着磨事故预想，在面对突发事故时，就能急中生智，才能为安全传输发射积累更多的维护经验。 参考文献：1．Harris：power supply liquid（917-2178-228），mod encoder，sheet 4 of 42．Harris：technical manual（888-2371-001），liauid cooled power block dx200（994 9670 001），modulation encoder，l-93．Harris：power supply liquid（917-2178-228），mod encoder，transmitter interface，controller bd，led board 编辑：中国新闻技术工作者联合会