psm发射机功率开关模块典型故障的分析与探讨

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1、PSM发射机功率开关模块典型故障的分析与探讨　　摘要：S制式的一款发射机。PSM发射机中使用了数十块功率开关模块，一旦某模块出现故障都将影响发射机播出质量和效果。该文就发射机运行中无论是功率开关模块合、断所引起的杂音，还是光缆故障、模块输出电压以及IGBT的AC或者DC管击穿引起的杂音等，都将影响发射机杂音指标;在分析故障原因、提出故障排查解决方法的同时，对每个故障处理过程作者进行了论述，最后就功率开关模块影响杂音指标提出了思考和建议。　　关键词：PSM发射机功率模块杂音指标　　S脉冲阶梯调制技术。在发射机运行中，无论是

2、用作调制音频信号幅度循环的功率开关模块合、断所引起的杂音，还是发射机信号传输光缆故障导致的杂音，或是功率开关模块输出电压导致的杂音以及IGBT的AC和DC管击穿引起的杂音，都将影响发射机杂音指标。PSM发射机的功率开关模块的工作原理很多书籍教案都已介绍，在此不再叙述。在此，作者就功率开关模块影响杂音指标的几类典型故障的分析、处理过程进行论述，同时结合工作实际提出思考意见和建议。　　1功率开关模块影响杂音指标的典型故障分析　　PSM短波发射机射频系统调制音频信号幅度，是由循环通断的48块功率开关模块来实现。发射机运行中，由

3、于变压器漏感、功率开关模块循环导通拉、合产生的分频引起的杂音，以及光缆故障、模块输出电压、IGBT的开关管或保护管击穿等产生的杂音，都将影响发射机杂音指标，影响发射机播出质量和效果。以下就此类典型故障进行分析论述。　　1.1功率开关模块合、断引起的杂音　　故障现象：发射机指标测试，杂音为-32db，监听发现有明显低频啸叫声，音频分析仪测试分析有频率为1.46kHz的杂音。发射机杂音指标不入级。　　故障原因分析：根据现象加高压试验，观察开关状态指示灯48路指示灯均亮，48组功率模块DC指示灯均亮，功率模块处于工作状态，没有

4、发现异常。做加高压，升功率、降功率试验，加高压，功率降到0，此时功率模块应该都不工作，即功率模块DC灯不应有亮的，否则说明功率模块有问题。同理升功率后查有功率模块不亮的，说明功率模块有不工作的。　　故障处理：加高压后把功率降到0，如发现某功率模块DC灯总亮，而且特别亮，对应开关状态指示灯也亮;则是该模块有问题，如拆下测试为正常，仍然复用上机。因该模块DC灯总亮，用示波器测试对应的光发射电路，如果输出不是脉冲信号，再查前面的环形调制器电路。如果测量此功率模块对应的环形调制器电路的JK触发器输出Q为脉冲，波形正常。则应检查它

5、的与门输人4脚，应为高电平H。如果5脚和6脚都为H，则应检查此芯片是否松动，用手按下后测量其输入5脚、输出6脚均为脉冲。如果芯片松动输人5脚处于悬空状态，总为高电平H，其输出因此也总为H而不是脉冲。开关管(DC管)由于开关拉合信号不正常始终为高电平导致开关管一直开通，环型调制器却依据模块开关状态信号正常循环工作。此外，由于失步保护电路的失灵等原因，无法封锁保护管(AC管)，也就无法及时封锁或纠正控制信号异常。开关管将模块三相整流电压直接输出，其输出瞬时电压即为平均电压，从而使DC灯总亮而且特别亮。模块工作于这种状态，在合

6、成主电压时就会呈现周期性的偏高，运行中必然产生较大的杂音。假设此功率模块输出直流电压为600V，主整电压为10kV，则杂音为：20lg(600/10000)=-24.4db。　　综述以上分析，开关状态指示灯亮的原因，功率开关模块保护管(AC管)在合工作状态，功率模块就有反映其工作状态正常的37kHz脉冲，所以开关状态板上该指示灯始终处于亮的状态，结果误导了功率模块始终处于正常状态。　　1.2信号传输光缆故障导致的杂音　　故障现象：发射机在测试指标时杂音电平为-35db，杂音频率为1.46kHz。发射机加高压，开关状态板4

7、8路指示灯均亮，没有发现异常现象。但是1.46kHz的杂音频率，则说明某功率模块工作状态不正常;仔细观察48块功率模块的DC灯，发现A号模块DC灯不亮。拔掉该模块控制小板，测量杂音指标为-56db，由此可见系该功率模块影响了杂音指标。　　故障原因分析：首先，用相邻的C号(带光发射电路)的功率开关控制板来控制A号功率模块为正常;其次，用A号(带光发射电路)功率开关控制器控制C号功率模块，测试C号DC灯也不亮。则说明A号功率模块本身没问题，故障可能在此功率开关控制小板或者拉、合控制信号线路不正常。　　故障处理：更换A号功率开

8、关控制器，故障现象依旧。用示波器测试它对应的光发射电路波形，波形正常。拔插A号功率模块控制小板光缆B，发现光接收头处光缆明显变形，拔下A号功率开关模块光缆B两端，一端用手电光照，观察另一端的发光情况，发现光线与正常的相比明显偏暗。重新作光缆头后测试杂音指标为-58db。　　通过上述分析，故障原因是合、拉指令的光信号通