謝端
摘 要: BECKER(貝克)TG560是德國進口的甚高頻設備,2011年,新疆機場集團那拉提機場、哈密機場的BECKER TG560甚高頻依次發(fā)生相同故障,如果返廠維修,維修時間長,維修費用高,航務信息部維修支援中心維修人員針對故障現象,走線路,分析原因,查故障,更換故障元器件,最終修復設備,達到了節(jié)約費用,縮短維修時間,保障設備正常運行的目的。文章就該設備故障原因的分析、故障的查找及如何排除故障進行詳細的闡述,希望能對各位同行有所幫助。
關鍵詞:甚高頻;BECKER;貝克;開關電源
中圖分類號:TN948 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2016)15-0087-02
1 故障現象
開啟設備后后,液晶面板無指示,聽到繼電器時斷時續(xù),發(fā)出啪啪的聲音。打開機箱測量,28 V開關電源(CONDOR GPFC250-28)輸出電壓僅有14 V。
2 故障分析
BECKER TG560甚高頻,主要由開關電源(CONDOR GPFC250-28)、BECKER VHF收發(fā)機(RT5202),及其他轉換、顯示等電路組成,如圖1所示。
由故障現象分析可知:①故障原因有可能兩個方面:開關電源的負載(收發(fā)機、轉化、顯示等電路)有短路故障;②開關電源本身負載能力差。
如果故障原因屬于前者,在此不做詳細的故障原因分析說明,如果故障原因屬于后者,即開關電源故障,經認真分析查看該開關電源,主要電路是由:防雷電路,輸入電磁干擾濾波器(Electromagnetic Interference,簡稱EMI),輸入整流濾波電路,功率變換電路,脈寬調制(PWM)控制器電路,輸出整流濾波電路組成。輔助電路有輸入過壓,欠壓保護電路, 輸出過壓,欠壓保護電路,輸出過流保護電路,輸出短路保護電路等。開關電源的電路組成方框圖,如圖2所示。開關電源負載能力差有可能是以下原因造成的:
①電源輸出線接觸不良,有一定的接觸電阻,造成輸出電壓過低。
②高頻變壓器的鐵芯是否完好無損。因在使用中,可能的重摔或重幢,使高頻變壓器的鐵芯損壞。
③輸入整流濾波電路中的全橋、濾波電容性能下降等。
④輸出電壓端整流二極管、濾波電容失效等。
⑤開關功率管的性能下降,導致開關管不能正常導通,使電源的內阻增加,帶負載能力下降。
⑥高壓直流濾波電容不良,造成電源帶負載能力差,接負載后,使輸出電壓下降。
⑦脈寬調制(PWM)控制電路工作不正常,重點檢查主控芯片(UC2844)、精密穩(wěn)壓放大器是否損壞。
3 故障處理
第一,拆開后,先仔細檢查了,未發(fā)現開焊、元器件開裂等等明顯故障現象,聞一聞亦無燒焦氣味。
第二,斷開開關電源(CONDOR GPFC250-28)電路的所有負載,開關電源空載時輸出28 V電壓,但電壓略有不穩(wěn),初步判斷為負載短路,但又通過代換法,用其他28 V電源為設備供電,設備工作正常,從而判斷此故障由開關電源(CONDOR GPFC250-28)負載能力差引起的,如圖3所示。
第三,檢查開關電源(CONDOR GPFC250-28)輸出線接觸良好,用萬用表的“RX1”歐檔測量了一下輸出電源線阻值,發(fā)現阻值很小,幾乎為0?,這說明線路接觸良好。排除電源輸出線接觸不良,造成輸出電壓過低的故障原因。
第四,觀察開關電源(CONDOR GPFC250-28)高頻變壓器的鐵芯完好無損,排除了設備的重摔或重幢,使高頻變壓器的鐵芯損壞的故障原因。
第五,檢查測量開關電源輸入整流濾波電路中橋式整流二極管、濾波電容(450V 220μF),參數正常,整流濾波后得到約300V的直流電,開關電源帶負載時,輸出電壓下降,而300V的直流電沒有下降,排除了輸入整流濾波電路中的全橋、濾波電容性能下降的故障原因。
第六,檢查測量開關電源輸出電壓端整流二極管(STTH6003CW)、濾波電容(35 V、1000μF)參數正常,采用代換法,購買相同型號的管子和電容更換后,仍無法正常工作。排除了輸出電壓端整流二極管、濾波電容失效的故障原因。
第七,檢查開關功率管(9N50)無異常,為了不影響測量的準確性,將開關功率管及柵極限流電阻用烙鐵拆下。稍等片刻,待元件冷卻到室溫后,便用萬用表“RX1”歐擋,對柵極限流電阻進行測量。此電阻經測量其阻值與標稱值相接近,此電阻未壞。再將萬用表的電阻擋撥至“RX1”K擋,對開關功率管進行測量。此開關功率管的型號為“9N50”(9A 500 V),是一個IGBT(絕緣柵雙極型晶體管的縮寫)型功率管。在測量前,要對該管的三個引腳短路放電,以避免影響測量的準確度。然后用萬用表的紅,黑表筆正,反測量一下,G極與D極,G及與S極之間的電阻均為無窮大,測量S極與D極,正向電阻4 K,反向電阻無窮大。說明該開關功率管是正常的。排除開關功率管的故障的性能下降,導致開關管不能正常導通,使電源的內阻增加,帶負載能力下降的故障原因。
第八,檢查脈寬調制(PWM)電路,首先,檢查脈寬調制(PWM)電路中的主控芯片(UC2844)是否工作正常。主控芯片UC2844的電原理圖,如圖4所示。
經加電測試,不帶負載時,UC2844的第7腳對地電壓13.9 V,第8腳有+5 V電壓,1,2,4,6腳都有有不同的電壓,則說明電路已起振,UC2844基本正常;帶負載后,UC2844的第7腳對地電壓下降較多,懷疑為主控芯片UC284旁的精密穩(wěn)壓放大器(TL431)故障,拆下給芯片,測試基本正常,用代換法更換相同型號的精密穩(wěn)壓放大器后,仍無法正常工作,再次查看和測量電路,在主控芯片UC2844的第7腳輸入電壓相連的有一電解電容,用洛鐵焊下該電解電容(25 V、47 μF),用指針萬用表對該電容進行測量。將萬用表的電阻擋撥至“RX1”K擋,用表筆分別去接觸電容的兩個引腳,表針迅速向右零刻度方向擺動,然后緩慢向左緩慢退回至阻值為無窮大的位置。
經指測試,該電容基本正常。重新安裝后,故障依舊,經再次分析,認為該電容故障的可能新較大,采用代換法,使用相同型號的電容更換該濾波電容后,設備終于恢復正常。經測試,甚高頻正常工作時,UC2844的第7腳對地電壓為20 V。
故障電容位置,如圖5所示。
至此,終于找到故障原因為:脈寬調制(PWM)電路中,主控芯片UC284輸入電壓濾波電容(25 V、47 μF)軟擊穿。
4 結 語
設備維修不是很難,但只要有足夠的電子基礎知識,多看看相關技術文章,資料,多動動手,多用用腦,再加上細心,恒心、耐心。平時多注意經驗的積累,維修設備就會變的不難了。最后感謝文章編寫過程中維修支援中心同事們的支持和幫助,特別感謝新疆機場集團候機樓管理部閆林寶的指導。
參考文獻:
[1] 王鴻鈺.實用電源技術手冊[M].上海:上海科學技術出版社,2002.
[2] 楊暉,任建衛(wèi).開關電源維修[M].北京:科學出版社,2008.