DAM 10KW 中波发射机一二类故障分析

中波广播因为覆盖范围广泛和抗干扰性强，在通信方面有着不可替代性。DAM 10KW 中波发射机作为广播重要设备采用了先进的全固态数字设计和功率合成技术，理论上可以长时间稳定运行。但由于发射机内部结构的复杂和工作环境因素的影响，实际运行中偶尔会出现偶发故障。本文旨在对发射机的一二类故障的原因和电路原理进行分析，并提出维护建议，减少设备故障率，保证发射机的播出时间。

1. 中波发射机概述

DAM 10kW 中波发射机采用了数字式条幅技术，高效节能，低失真，同时模块化设计便于更换维护，保证长时间稳定播出。发射机工作时由模拟输入板对输入音频信号进行不平衡处理和叠加直流分量，A/D 转换板将叠加处理后的复合音频信号模数转换为 12bit 的数字流，通过调制编码版寻址输出控制 48 个大小功放的开关，在功率合成器上合成载频和调制音频包络，合成后的调幅波经带通滤波器平滑为连续调幅波，将合并得到的满功率射频信号经阻抗网络输出到天线系统。

2. 发射机一类故障

一类故障是突发性故障，指发射机运行过程中由于关键供电或系统出现故障，继续运行会损害机器。发射机运行中一旦检测一类故障，会立刻关机停止运行。此时，值机员要第一时间采取措施，切换备用发射机或排除故障后重新启动发射机。 故障主要包含以下几种：

① 电源缺相和三相不平衡：主要由整流器开路故障、音频信号源内存在高电平和电源输入端子接触不良等原因导致。发射机熔断器组件板 A24 输出电压 115V 通过分压和保险后送到显示板 A32，正常时其波纹频率为 300Hz 而且幅度很小，而当缺项或者三相严重不平衡时，会产生较大的 100Hz 纹波频率，使发射机进行一类故障关机保护；

② 供电 +230V 高压过压保护：当 230V 电压供电正常时，显示板的过压检测比较器 N1A 的同相端 3 脚取样电压小于反向端 2 脚的门限电压 6.8V， 输出低电平，发射机不进行保护。而当高压过压时，3脚的取样电压大于比较端电压，N1A 的 1 脚输出高电平到一类故障关机或门N10 进行过压保护关机。过压一般发生在用电低峰期，由于外电供电电压过大造成，电网电压偶尔不稳，靠发射机自身调节不能适应，可使用三相电力稳压器来控制发射机的输入电压；

③ 风机冷却故障保护（风机和温控）：主要由于散热模块出问题导致。发射机刚开机时由于风机刚启动，风扇转速不足无法吹起水银结点，因此开机时，有 10s 的延迟电路，即开机前 10s 是禁止检测是否存在冷却故障。冷却现问题时显示板的 X5-1 端口经反相器 N12A输出高电平到风延迟检测与门，与门另一端延迟10s 后也输入高电平，上升沿触发故障显示锁存器 N15A 后进行冷却故障关机。风机故障时要检查风接点连线、风机保险和电源线路。

④ 直流稳压版 A30 的 B- 和 +5V 电压故障保护： +5V 稳压电路故障时的A30 内部保护三极管被触发导通，集电极输出的低电平经分压后到比较器的反向端，小于同相端的电压 +2V. 输出高电平到 N10 关机保护。而 B- 电压稳压输出过大时，稳压 N3 内部的故障保护三极管处于导通，输出的负电压到显示板经分压后送到比较器反向端，因低于同相端参考电压，输出高电平到N10 故障关机；

⑤ 调制编码板电缆连锁和功放连锁保护：当连锁插座连接出问题时，或门 N21A 输出为高电平，经反相器输出低电平。电容 C120 经R118 放电延迟（避免瞬时故障导致触发一类故障关机），延迟后输出高电平到N10 进行电缆连锁和功放故障关机。同时由于故障输出时同时显示电缆连锁和功放（因为还检测直流稳压板的X2 端口插接），因此要分清属于哪个故障保护，利用万用表测量两个连锁到或门 N24A的输入，输入为高的即为故障保护。故障多发生在发射机进行维护或功放模块维修后出现，此时应检查调制编码电缆的插头和插座接触是否良好，功放模块是否插到位；

⑥ 输出监测板 ±5V 的电压故障保护：当输出监测板电源电源超过正常范围时，触发其集成稳压片内保护三极管基极（+5V 是 N6，-5V 是 N5）， 输出低电平到比较器反向端，定于同相参考电压，输出高电平到N10 关机；

⑦ 直流稳压版A30 和B- 输出电源插座插接保护。

门连锁和外部连锁故障保护：连锁门未关好，门开关长期关闭不正确引起的开关移位和故障；门开关与接地棒和门连锁继电器间的连接线断路。出现故障时检查连线。

电路原理图如下所示：

3. 发射机二类故障

发射机二类故障主要因为射频激励过高或过低，和电源的平均电流过大所引起的。

过激励故障主要由市电供电电压过高、推动电源调压故障导致输出电压超80V 引起的。欠激励是由振荡板输出异常、频推动级调谐电路调整不当（ +115V 推动电源异常）和缓冲放大板故障引起。过流故障是因为调制信号过载或广播节目中大动态音乐信号和低频信号过多引起，故障时瞬间电流超限触发保护。

检测到一次过、欠激励或者过流时，2.4s 的高电平到控制板 A38对发射机进行 2.4s 关机后重新开机。没有再检测到故障则发射机正常工作，若在开机的 2.4s 内再检测到一次二类故障，则由二类转一类故障进行关机关功放保护。中波发射机的功放部分含有大量的场效应管器件，而场效应管对于栅极电压时非常敏感的。发射机正常运行时，栅极电压范围为 25-28Vp-p ，过激励为大于 28V，欠激励为小于25V。在二类故障第一次关机的2.4s 内面板显示是黄灯。重新开机2.4s内无故障时面板无亮灯，为无色显示，而在2.4s 后不出现二类故障绿灯亮，2.4s 内又重新出现故障时转为一类故障关机并显示红灯亮。

同时一类故障关机时，若发射机开机正处于 K1 正在吸合，则立即中断吸合操作；若K2 已吸合，K1 未释放，同时断开K1 和K2；若K2 吸合且 K1 已释放，断开 K2 并禁止 K1 重新吸合。对于开机之后产生的一类故障，比如电源过压或者二类转一类的故障，关机后故障消失仍可重新开机。

而在突发一类故障以及重复出现的二类故障时检测信号都会送到控制板，在控制发射机进行关机的同时，显示板上会同步进行故障锁存，即对应的指示灯变红。当前的全固态发射机，通常都有配套的综合运维管理系统，发射机出现故障后，系统会当即进行声光报警，辅助值机员第一时间发现发射机出现的播出故障，并迅速查看发射机的运行状态，切换至备用发射机恢复播出，然后将发生故障的发射机连接至假负载，查找故障原因，排除故障。

4. 结语

DAM 中波发射机作为我国广播台目前广泛使用的发射机器，其工作稳定与否影响着听众的收听体验。发射机的一二类故障出现时，可能会引起更复杂的故障，保护性关机能够避免发射机出现不可修复的故障，关机后会出现声光报警，辅助值机员第一时间发现故障，以锁存的故障指示为线索，快速排除故障，保障节目顺利播出。

参考文献：

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[3] 庄涛，李璟 . 中波广播发射台理论与实践技术 ［M］. 北京：北京希望电子出版社，2018

作者简介： 万勇（1996-） 男，本科，汉族， 助理工程师，研究方向为广播发射技术