UHF同軸腔體功率放大器的故障分析

2001-10-20 朱文星廈門203臺依馬獅網(wǎng)

使用UHF金屬陶瓷四極管的電視發(fā)射機，由于受其頻率過高的限制，以及同軸腔體的功率放大器本身所具有的效率高、增益大、線性好、重量輕、體積小、器件本身和附屬等設(shè)備價格較低等優(yōu)點，促使了UHF 1kW、3kW、5kW、10kW等電子管類電視發(fā)射機中普遍應(yīng)用同軸腔體功率放大器；國內(nèi)替代型號為FC-502的TH347和替代型號為FC-307的TH382金屬陶瓷四極管及同軸腔體功率放大器，雖然工作于不同的工作等級，但在發(fā)射機的運行中，出現(xiàn)的故障現(xiàn)象大部份是有共性的。廈門203臺目前有四部這類型的電視發(fā)射機；現(xiàn)以FC-307同軸腔體放大器為例把維護(hù)調(diào)試過程及日常運行中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象和維護(hù)方法進(jìn)行分析總結(jié)。

故障現(xiàn)象：發(fā)射機高壓加不上，及出現(xiàn)過荷和跳總閘的故障

1. 技術(shù)分析

發(fā)射機上高壓時，馬上出現(xiàn)過荷和跳閘的問題，雖然造成這種現(xiàn)象原因會很多，但在維護(hù)中發(fā)現(xiàn)主要是電子管、腔體和高壓電源三部分出現(xiàn)故障造成的，從現(xiàn)象上看是由于板流過大造成過荷，使高壓繼電器隨即跳開。一般情況FC-307同軸腔體放大器工作于分放式10kW圖像末級時，過荷額定電流值調(diào)整在4A左右，而工作于3kW、5kW合放式發(fā)射機末級時，過荷額定電流值調(diào)整在3.5A左右，相對于正常使用有很大的余地。

造成板流過大一是由于電子管本身損壞，內(nèi)部級聯(lián)，或者電子管直流供電的電源出現(xiàn)故障，如無柵偏壓輸出，或者有柵偏壓輸出，但沒有真正加到發(fā)射管的第一柵極上，致使末級板流增大，超出過荷額定值，使高壓繼電器跳開。

國產(chǎn)FC-307腔體放大器內(nèi)部高壓部分和地之間絕緣不夠或者與地短路，以及高壓電源部分如整流硅堆、濾波電容等高壓部件與地短路也會造成高壓繼電器跳開。因為國產(chǎn)FC-307發(fā)射管的板流測試，是取樣于串聯(lián)在高壓電源的取樣電阻，而實際是高壓電源電流在取樣電阻上的壓降。高壓電源的電流是由高壓正級經(jīng)發(fā)射管到地，從地經(jīng)取樣返回負(fù)極。所以若發(fā)生腔體放大器內(nèi)高壓部分短地或者高壓電源部分短地或?qū)Φ亟^緣不夠，都會造成高壓電源的電流增大，而流經(jīng)取樣的壓降增多而使過荷電路啟動，高壓繼電器隨之跳開。

2. 維修方法

(1)如果用人工手動開機，先開高壓，簾柵開關(guān)處于關(guān)閉位置，此時就出現(xiàn)過荷及高壓加不上，并且聽見高壓繼電器的離合響聲，這種情況多半是腔體內(nèi)或者高壓電源的高壓部分與地絕緣不夠，或者與地短路造成。如果加高壓時，腔體工作正常，加簾柵壓時出現(xiàn)過荷，可能是電子管或者是腔體內(nèi)管座有問題，多半不是高壓電源部分短地所致。

(2)將電子管從腔體內(nèi)取出，直流電壓仍加到腔體的各極上，如果此時高壓電源能夠加到腔體上而不出現(xiàn)過荷，就再檢查柵負(fù)壓是否存在及有否真正加到腔體放大器的柵極管座上；如無柵壓或者負(fù)壓引線斷開而沒有真正加到柵極，則可能是電子管放大器無柵壓造成開機板流過大，出現(xiàn)過荷。如柵負(fù)壓正常，而且又真正加到柵極，則可能是電子管內(nèi)部碰極或者真空絕緣不夠。可用搖表對電子管作絕緣檢查，如果電子管極間阻值過小或者短路，都視為電子管損壞造成板流過大并出現(xiàn)過荷而高壓電源加不上的故障。

(3)如果腔體內(nèi)的管座沒有極間短路現(xiàn)象，電子管拔出后，開高壓時仍出現(xiàn)過荷；應(yīng)拔去腔體的高壓供電帶有插針的高壓臘克線插頭，如此時還出現(xiàn)過荷現(xiàn)象，就斷定高壓電源中高壓部分有短地現(xiàn)象，應(yīng)檢查各高壓元件；這部分最常見的故障是高壓整流硅堆反向擊穿，造成高壓經(jīng)硅堆直接短地，此時一般是供電的空氣斷路器開關(guān)跳閘但過荷指示燈不亮，這種情況應(yīng)更換高壓硅堆。

(4)如拔掉電子管后，加高壓仍過荷，再拔高壓電源脂臘線插頭時，高壓電源正常工作而不出現(xiàn)過荷與跳閘，則故障是出在腔體內(nèi)部，這是FC-307同軸腔體放大器最多出現(xiàn)的故障；多數(shù)為腔體內(nèi)高壓板極簿膜被擊穿、燒蝕而造成的高壓電源短地；最好要更換新的，如遇一時沒有備件，可做應(yīng)急處理，即先將簿膜的擊穿點周圍的銅鉑細(xì)心處理干凈，去除簿膜的燒焦碳化部分，在擊穿點周圍上下面墊上耐高壓高溫的聚四氟乙酰酯簿膜，這樣就可繼續(xù)使用。

(5)還有在腔體的高壓電源進(jìn)線引嘴處出現(xiàn)的故障，如該處接觸不良就會逐漸打火，致使周圍絕緣材料受熱碳化，絕緣度降低，而使高壓電源短地。碳化面積較少的，可用刮刀將碳化層刮除，清理干凈，高壓電源引線固定緊，可以繼續(xù)使用；若碳化程度較重不好處理，可做應(yīng)急處置，即用電鉆將此處鉆透，將高壓電源引線直接與腔體板極相聯(lián)。

故障現(xiàn)象:UHF腔體功率放大器的輸出功率不穩(wěn)定、忽大忽小，用儀器檢測發(fā)現(xiàn)輸入匹配和幅頻特性的波形有跳變的問題

1. 技術(shù)分析

FC-307腔體放大器的輸入輸出回路全是同軸形式的諧振腔，各短路刷必須接觸良好，連接的部位要牢固；由于頻率較高，任何部位的松動，都會造成腔體放大器的不穩(wěn)和特性的跳變。腔體放大器長時間工作之后，由于強迫風(fēng)冷，灰塵長期在同軸腔體內(nèi)的沉積，使得同軸腔體內(nèi)的短路刷只在原來的位置有點狀的良好接觸，稍微上下移動就會出現(xiàn)接觸不良引起的跳變，這是UHF同軸腔體經(jīng)常出現(xiàn)的故障。

2．維護(hù)方法

用掃頻儀檢測腔體放大器的幅頻特性，調(diào)整時注意發(fā)現(xiàn)特性波形跳變的部位，然后拆卸腔體仔細(xì)清洗、緊固；UHF腔體放大器工作一段時間后應(yīng)定期拆洗，以確保放大器的穩(wěn)定及良好運行。

故障現(xiàn)象:UHF同軸腔體功率放大器更換發(fā)射管，調(diào)整輸入匹配后，腔體板流出現(xiàn)異常，產(chǎn)生自激現(xiàn)象

1. 技術(shù)分析

在維護(hù)時更換發(fā)射管后，特別是更換不同制造商生產(chǎn)的電子管，腔體的輸入、輸出回路及中和回路等需作些調(diào)整；因為，此時較易產(chǎn)生振蕩，其現(xiàn)象是高壓電源板流比正常時偏大，不穩(wěn)而且忽大忽小，有時突然變大而引起過荷；這類故障特別在用國產(chǎn)FC-307電子管代替進(jìn)口TH382管之后，最易發(fā)生。

2. 維護(hù)方法

更換發(fā)射管后，最好進(jìn)行中和回路的調(diào)試，根據(jù)維護(hù)經(jīng)驗，更換發(fā)射管后，在靜態(tài)電流下調(diào)整輸入匹配時，應(yīng)使輸入調(diào)諧腔拉桿手把和中和腔拉桿手把之間距離不能超出10cm，否則易產(chǎn)生振蕩；發(fā)生振蕩時，應(yīng)微調(diào)中和桿向輸入調(diào)諧桿靠近。

FC-307