(廣西廣播電視技術(shù)中心南寧分中心)
101臺中波機房的DAM 100KW 數(shù)字循環(huán)調(diào)制中波廣播發(fā)射機隨著使用時間的增長,已日益老化,其穩(wěn)定性和可靠性逐步下降,在日常使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)一些問題,其中在2017年的一兩個月內(nèi)多次發(fā)生可控硅擊穿的故障,導致了該發(fā)射機異常而無法正常播出,必須進行搶修維護才恢復,影響了廣播電視的安全播出。
在日常播出中,特別是夏天雷雨天氣,792kHz DAM 100KW 數(shù)字循環(huán)調(diào)制中波廣播發(fā)射機正在運行之中,突然發(fā)出爆響聲,發(fā)射機故障,造成該設(shè)備無法正常播出,經(jīng)過檢查,設(shè)備的125V整流模塊中的可控硅發(fā)生了擊穿,影響了設(shè)備的安全播出。
圖1為被擊穿的可控硅,掌握可控硅的工作原理以及在發(fā)射機電路中的位置作用,對有效分析和處理故障隱患十分重要。
可控硅也稱為晶閘管,是硅可控整流元件,又稱為可控硅SCR,是四層三端器件,由P1、N1、P2、N2構(gòu)成,具有三個PN結(jié)J1,J2,J3。
從圖2可知,可控硅和二極管同樣,是一種單向?qū)щ姷脑骷?,可控硅有陰極K和陽極A,但重點是可控硅多一個控制極G,使得可控硅具有與二極管完全不同的工作特性。可控硅具有正向阻斷、觸發(fā)導通、反向阻斷幾種特性,在正向電壓作用下,通過改變控制極G的觸發(fā)時間,把交流電變成可調(diào)的直流電(表達錯誤),主要用于整流電路之中。
圖1 被擊穿的可控硅
圖2 可控硅結(jié)構(gòu)示意圖
圖3 發(fā)射機高壓整流、濾波及分配電路框圖
可控硅的好壞可以使用萬用表測量,通過萬用表的歐姆檔R×1檔,黑表筆接A極,紅表筆接K極,此時萬用表指針應該不動,用短線瞬間短接A極和G極,此時萬用表歐姆檔指針應偏向右,阻值為10歐姆作用。若A極接黑表筆,K極接紅表筆,萬用表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),則說明可控硅已經(jīng)擊穿。
如圖3,根據(jù)發(fā)射機原理,可控硅在發(fā)射機的作用主要是全波整流。
可控硅的反向特性與二極管相似,反向電壓增加到一定值時,反向漏電流增加較快,再繼續(xù)增大反向陽極電壓會導致可控硅反向擊穿,造成永久性損壞。
根據(jù)發(fā)射機的電路圖,在負載不變的情況下,推斷造成可控硅擊穿的原因,問題在于LC濾波之中。
LC濾波是通過電感和電容組合進行濾波,具有濾波、增強抗干擾能力的作用。
在101發(fā)射臺,電磁干擾很強,電路受到強電磁干擾必須需要采用濾波措施,進行雜波濾除,使電路穩(wěn)定正常工作。
通過觀察電感正常,電容也沒有鼓起和漏液情況,推理發(fā)現(xiàn)這些電容已經(jīng)使用將近十年,已老化,對可控硅的反向陽極電壓干擾濾波控制效果失效,從而造成可控硅的擊穿。
更換LC濾波電路的電容之后,在后續(xù)的幾個月的播出期間,該臺發(fā)射機都沒有發(fā)生過可控硅被擊穿現(xiàn)象,該故障隱患得以徹底消除,級大保證了安全播出。
本故障原因是由于LC濾波電路中的濾波電容老化而引起的多次硅管被擊穿故障,其隱蔽性為故障排除帶來不少困難。引起發(fā)射機故障的原因有很多,提高維修效率,需要我們充分了解中波發(fā)射機,保持清醒的頭腦,認真分析,逐步排查,才可有效更快處理碰到的問題,做好安全播出保障。
[1]哈爾濱廣播器材有限責任公司.GZ—GSF100k—Ⅲ型DAM100kW數(shù)字循環(huán)調(diào)制中波廣播發(fā)射機技術(shù)說明書[Z].2007:6