宋學(xué)賢

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1 射頻功率放大器原理

功率放大器由A半橋和B半橋組成丁類橋式放大器，A半橋由場效應(yīng)管V1，和V3（IRFP350）等元件組成，B半橋由場效應(yīng)管V2和V4等元件組成。

功放管的平均損耗功率隨著工作頻率的升高而加大，因為工作頻率越高，載頻周期越短，每個載頻周期處于放大狀態(tài)的過渡區(qū)間相對載頻周期越長，每個載頻周期功放管的平均損耗功率越大。工作頻率越低，載頻周期越長，每個載頻周期中處于放大狀態(tài)的過渡區(qū)間相對載頻周期越短，使每個載頻周期功放管的均損耗功率越小。這也是功放模塊在工作頻率越高時損耗越大，功放溫度越高的原因，如圖1所示。

圖1 射頻功率放大器原理圖

1.1 功率放大器的半橋工作

52個功放中，只有預(yù)推動輸出為半橋組態(tài)工作，由開關(guān)S選擇A、B半橋的輸入和輸出。在推動三級功放的推動1功放中雖然是全橋組態(tài)，但在正常工作時僅推動1A供電40～80V，推動1B供電電壓為0V，也是半橋輸出，但它和預(yù)推動輸出的半橋組態(tài)不同是全橋組態(tài)，只是對角管半橋沒有供電，無輸出電壓和電流，該全橋輸出的方波電壓波形和半橋組態(tài)時輸出的電壓波形一致，如圖2所示。

圖2 功率放大器的半橋工作

1.2 功率放大器全橋工作

A半橋和B兩半橋上、下2只場效應(yīng)管的載頻激勵信號相位相差180°，A半橋和B半橋?qū)菆鲂?yīng)管的相位相同。開功放時，控制開功放負電壓送到開功放三極管V5、V6，和關(guān)功放三極管V7，使V5、V6，飽和導(dǎo)通、V7截止，功放打開。在載頻激勵正半周，A半橋上管V1，截止，下管V3導(dǎo)通，B半橋上管V2，導(dǎo)通，下管V4，截止；在載頻激勵負半周，A半橋上管V1導(dǎo)通，下管V3，截止，B半橋上管V2截止，下管V4，導(dǎo)通。在載頻正、負半周的激勵下，4只場效應(yīng)管呈對角線飽和導(dǎo)通或截止，+230V供電以正、反2個方向流入、流出功放輸出變壓器的初級，在次級感應(yīng)輸出電壓進行疊加。

2 攻放模塊出現(xiàn)故障的原因

2.1 一個功放模塊在不同位置重復(fù)出現(xiàn)故障損壞原因

（1）功放模塊的開關(guān)電路故障，特別是橋式功放單側(cè)場效應(yīng)管一側(cè)擊穿致使開關(guān)電路元器件損壞，容易出現(xiàn)此類故障。

（2）推動變壓器T1和T2，以及雙向二極管VD1、VD4有失效致使推動信號電平或相位錯誤，引發(fā)此類故障。

（3）功放模塊上有虛焊、連焊、印制銅皮有斷裂現(xiàn)象。尤其是推動變壓器T1、T2的負載虛焊開路容易引起此類故障。

2.2 功放模塊在同一位置連續(xù)出現(xiàn)故障損壞原因

（1）射頻推動信號電平和相位錯誤。所有功放模塊的推動電平都在23Vp-p左右，相位差在5°以內(nèi)，射頻推動電纜故障，射頻分配板或合成母板上的插頭接觸不實，都會導(dǎo)致此類故障的發(fā)生。

（2）輸出變壓器故障。功放模塊的射頻輸出信號由變壓器耦合到功率合成器，變壓器磁環(huán)開裂、破損和打火就會導(dǎo)致這類故障的發(fā)生。

（3）功放模塊的插座接觸不良。

2.3 同一發(fā)射機連續(xù)出現(xiàn)功放故障

（1）B-電源在-2V至-6V之間變化，分別對應(yīng)負峰值和正峰值在100%調(diào)制狀態(tài)，這個電壓主要用于對功放模塊的開關(guān)時間進行補償，B-電源設(shè)置不當時將會導(dǎo)致頻繁有功放模塊損壞。

（2）風接點或熱敏繼電器故障，導(dǎo)致功放模塊過熱，過早損壞。

（3）輸出網(wǎng)絡(luò)失諧導(dǎo)致功放模塊效率下降，功放模塊會因為過熱而損壞。

3 功率放大器場效應(yīng)管（IRF250、IRF350）測量

檢查：有故障的功放多數(shù)是功率場效應(yīng)管擊穿，造成漏源（①S）極間短路。檢查時將模擬萬用表置1Ok檔：

（1）紅表筆接?xùn)艠O（G），黑表筆接源極（S），1至2秒，紅表筆接源極（S），黑表筆接漏極（D），電阻無窮大，指針基本不動。

（2）紅表筆接源極（S），黑表筆接?xùn)艠O（G），1至2秒，紅表筆接源極（S）黑表筆接漏極（D），電阻接近于零。

（3）紅表筆接源極（S），黑表筆接?xùn)艠O（G）1至2秒，紅表筆接漏極（D），黑表筆接源極（S），電阻接近于零。

總結(jié)了一套簡單的記憶方法（默認紅表筆在前黑表筆在后）：

柵、源，源漏不動；

源、柵，源漏為零；

源、柵，漏源為零。

證明場效應(yīng)管是正常的，否則判斷為損壞，進行更換。