數(shù)字電視發(fā)射機(jī)功率放大器損壞及維修

時間:2022-11-15 08:39:30

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數(shù)字電視發(fā)射機(jī)功率放大器損壞及維修

1數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的構(gòu)成及工作原理

數(shù)字電視發(fā)射機(jī)主要由電源、功率放大器、激勵器與冷卻系統(tǒng)組成,各個構(gòu)件之間相互影響與作用,保證數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的正常運(yùn)行與使用。在這四部分中,功率放大器是成本最高、最具核心技術(shù)的配件,調(diào)控發(fā)射機(jī)的正常運(yùn)行。此外,激勵器與冷卻系統(tǒng)也是電視發(fā)射機(jī)運(yùn)行的關(guān)鍵。電流信號進(jìn)入激勵器中被轉(zhuǎn)換為射頻信號,隨機(jī)進(jìn)入控制器與切換器,接受處理之后進(jìn)入功率放大器,最后沿著天線傳播出去。功率放大器的主要功能是調(diào)節(jié)輸出功率的大小,放大數(shù)字電視發(fā)射機(jī)中的數(shù)據(jù),從而進(jìn)一步擴(kuò)大信號的傳輸范圍,提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪M(jìn)程與傳輸效果,因此,是關(guān)系到數(shù)字電視發(fā)射機(jī)工作效果的核心元件。激勵器為數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的各類信號提供處理技術(shù),完成視頻與音頻信號的數(shù)字化和校正處理。激勵器中的壓縮編碼系統(tǒng)將視頻音頻信號處理壓縮,接下來被合成形成完整的圖像畫面,提高圖像的清晰度與處理的準(zhǔn)確度。冷卻系統(tǒng)主要功能為散熱與降噪,其中,液冷系統(tǒng)通過使用冷凍液降低數(shù)字發(fā)射機(jī)工作時產(chǎn)生的噪音,改善數(shù)字發(fā)射機(jī)的工作效果;風(fēng)冷系統(tǒng)通過高速旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇散發(fā)數(shù)字發(fā)射機(jī)運(yùn)行時產(chǎn)生的熱量。冷卻系統(tǒng)的散熱與降噪功能為發(fā)射機(jī)的運(yùn)行提供良好的工作環(huán)境,提高發(fā)射機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量。

2功率放大器的構(gòu)成元件及工作原理

2.1功率放大器的主要元件構(gòu)成。功率放大器主要由調(diào)制器、D類功放和還原大功率PWM中的聲音的元件構(gòu)成,三個組成部分完成功率放大器的基本工作——放大原視頻音頻信號的功率。數(shù)字電視發(fā)射機(jī)中的功率放大器即放大接收到的視頻音頻的聲音與影像,將微弱的電信號處理后進(jìn)行放大。2.2功率放大器的工作原理。調(diào)制器的基礎(chǔ)形式為運(yùn)放構(gòu)成比較器,主要作用是將音頻視頻信號調(diào)制到波形中,在調(diào)制器的起始端,原始音頻視頻信號進(jìn)入后會結(jié)合一定的直流偏置,經(jīng)過調(diào)制生成通過自激振蕩生成相應(yīng)的波形輸出到終端。在這個過程中,隨著視頻音頻信號的輸入,比較器輸出的高低電平持續(xù)的時間會發(fā)生變化,形成一個有規(guī)律的、被視頻音頻信號調(diào)制后的波形,即PWM波形。D類功放實(shí)際上是控制電流開關(guān)的一種放大元件,早期用于繼電器和電機(jī)等執(zhí)行元件的開關(guān)控制電路中,無信號輸入時開關(guān)處于截止?fàn)顟B(tài),有信號輸入時放大器利用信號使晶體飽和,接通至需要的地方。將D類功放應(yīng)用于視頻音頻的放大技術(shù),不僅適用于較大功率的工作狀態(tài),還能取得較高的輸出功率和效率,隨著放大技術(shù)的發(fā)展,D類功放漸漸被各個領(lǐng)域廣泛使用。最后一步需要將調(diào)制成的PWM波形進(jìn)行還原,利用低通濾波器便能完成此部工作,調(diào)整低通濾波器中的輸出電平,使其與原視頻音頻信號的幅度變化一致,波形便被還原成原聲與原影像。

3數(shù)字電視發(fā)射機(jī)功率放大器的常見故障及維護(hù)措施

數(shù)字電視機(jī)功率放大器有一定的使用規(guī)則與保養(yǎng)方法,不規(guī)范的使用或不正確的保養(yǎng)都會影響功率放大器的工作效果,以下對功率放大器的幾種常見故障與維護(hù)方法進(jìn)行簡要分析。3.1功率放大器的功率晶體管損壞。功率晶體管出現(xiàn)損壞會導(dǎo)致數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的輸出功率下降。功率晶體管正常工作時,功放組正常運(yùn)行、輸出功率和電源電流穩(wěn)定,但當(dāng)功率晶體管出現(xiàn)故障時,功放組輸出功率低于300W,數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的輸出功率低于600W,電源電流低于26A。220與此同時,單個功放出現(xiàn)異常,功放組整體輸出功率下降,放大器的電源電流減小,影響功率放大器的運(yùn)行效果。檢查功率晶體管是否損壞或發(fā)生異常可以通過觀察數(shù)字電視發(fā)射機(jī)控制面板的監(jiān)測數(shù)據(jù),如果數(shù)據(jù)出現(xiàn)異?;虿环€(wěn)定波動,則可以判斷晶體管發(fā)生故障。因此,在檢修功率放大器時,應(yīng)及時觀測功率晶體管的運(yùn)行情況,并及時進(jìn)行更換。因?yàn)椋绻麛?shù)字電視發(fā)射機(jī)的輸出功率下降且功放組出現(xiàn)異常,多半是部分功率晶體管出現(xiàn)了損壞,不及時更換會影響其他晶體管的運(yùn)行效果,久而久之,損壞范圍擴(kuò)大,影響整體功率放大器的工作效率。但有一種特殊晶體管——雙柵型LDMOS管的損壞情況進(jìn)行檢查時,檢查步驟較多較復(fù)雜,首先需打開功放器蓋板,判斷是否是該管中的電流出現(xiàn)降低。若是,則及時處理更換已經(jīng)發(fā)生故障的LDMOS管。監(jiān)測出現(xiàn)故障的原因方法采用電阻法,運(yùn)用萬用表測定該管的功率信號輸入、輸出值。然而,在實(shí)際操作中,不能及時更換LDMOS晶體管會導(dǎo)致其他功放構(gòu)成元件的損壞,因?yàn)橐坏┰摼w管發(fā)生損壞,其輸出端的輸出網(wǎng)絡(luò)相關(guān)器件受到不同程度的損壞,嚴(yán)重的話會燒毀電路線路板或者電路基板,此時便需要更換整個線路板,因此,及時發(fā)現(xiàn)與檢修LDMOS晶體管是否出現(xiàn)損壞是檢測功率放大器是否出現(xiàn)晶體管故障的重要手段。3.2放大器中的輸出合成器輸出。斷路。功率放大器的輸出合成器是將輸入信號進(jìn)行放大,然后將各個輸出信號進(jìn)行合成加工,以得到遠(yuǎn)大于單個功率放大器輸出功率的技術(shù)設(shè)備。輸出合成器容易發(fā)生輸出短路故障,從而造成單個功放發(fā)生故障、功放組整體效率低下、放大器電流減弱、輸出功率降低等結(jié)果,即導(dǎo)致數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的輸出功率下降。檢測輸出合成器是否出現(xiàn)輸出斷路問題,可以根據(jù)功放開關(guān)處電流是否出現(xiàn)異常來測定。當(dāng)輸出合成器發(fā)生短路時,功放器中的晶體管工作電流卻均處于正常數(shù)值,但單個功放出現(xiàn)輸出功率異常,導(dǎo)致功放組輸出功率有減少的有增加的。因此,判斷輸出合成器是否出現(xiàn)問題可以通過檢測功放開關(guān)電源電流有無異常或瞬間突變現(xiàn)象;檢查發(fā)射機(jī)吸收負(fù)載是否過重;觸摸功率放大器的關(guān)鍵部位,檢測是否有溫度升高甚至發(fā)燙的異常變化等,如果出現(xiàn)上述異?,F(xiàn)象,說明輸出合成器很可能已經(jīng)出現(xiàn)了故障問題,并需要對故障部分及時檢修,以免影響其他環(huán)節(jié)正常運(yùn)作;如果檢測后不是輸出斷路問題,則應(yīng)及時排查功放組,判斷是否是功放組中的某單個功放的輸出出現(xiàn)異常,常見的單個功放異常問題為溫度過高引起的線路板被燒毀,從而影響到功放組的輸出功率。3.3數(shù)字功率放大器的工作運(yùn)行。超出特定參數(shù)值每類機(jī)器設(shè)備的使用都應(yīng)遵循其參數(shù)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)設(shè)備的特性和參數(shù)要求使用可以提高設(shè)備的使用年限,隨之改善機(jī)器的工作效果。不按特定參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)使用數(shù)字電視發(fā)射機(jī)功率放大器便會使其出現(xiàn)故障與問題。尤其是新一代數(shù)字電視發(fā)射機(jī)功率放大器有新的輸出指標(biāo)與輸出參數(shù)值,因此,在使用時,應(yīng)將輸出指標(biāo)控制在相關(guān)非線性指標(biāo)內(nèi),將輸出功率控制在線性輸出功率范圍內(nèi),進(jìn)而改善功率放大器的運(yùn)行效果。同時,功率放大器在運(yùn)行時應(yīng)拓寬其動態(tài)范圍,配合以電壓的非線性指標(biāo)為輸出電壓的基礎(chǔ),可以增大輸出電壓的功率,進(jìn)而縮小功率放大器的體積,從而使功放效果的微分增益與其相應(yīng)的增益值相呼應(yīng),以保障數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的音頻圖像處理效果。因此,如果功率放大器出現(xiàn)相關(guān)故障問題,檢修工作人員應(yīng)首先檢查功率放大器的各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)是否符合其運(yùn)行的特定參數(shù)值,如果出現(xiàn)指標(biāo)超出范圍或指標(biāo)異常等情況,應(yīng)及時檢測功率放大器個部分的運(yùn)行狀態(tài)并及時補(bǔ)救,避免出現(xiàn)更嚴(yán)重的問題。3.4數(shù)字功率放大器的不規(guī)范、不正確使用。不規(guī)范、不正確的操作行為是影響數(shù)字電視發(fā)射機(jī)功率放大器工作效率的重要原因,例如,不能準(zhǔn)確地把握電流變化規(guī)律,對瞬變電流給功率放大器各個構(gòu)成元件造成的損害不能做出及時預(yù)判,在使用過程中將較高電流瞬間調(diào)低,或者功率放大器運(yùn)行較久后不能使其及時散熱等,以上這些不規(guī)范的使用行為都會降低功率放大器的使用率。因此,想要提高功率放大器的使用率與使用壽命,就要以正確的操作方式規(guī)范放大器的使用行為,如深入了解放大器的電流變化規(guī)律,對其中電流的瞬變性所帶來的影響及時預(yù)防,密切關(guān)注功率放大器的溫度變化,合理分配晶體管的溫度,將晶體管內(nèi)的溫度調(diào)控均勻,進(jìn)而改善晶體管的散熱效果,使放大器能實(shí)現(xiàn)邊運(yùn)行邊散熱,提高功率放大器的工作效率。

4結(jié)語

數(shù)字電視機(jī)功率放大技術(shù)的快速發(fā)展,是將傳統(tǒng)的聲像處理技術(shù)升級為現(xiàn)代高清晰度、低噪音狀態(tài)的音頻圖像的關(guān)鍵。及時解除功率放大器中的問題與故障,對改善其功放效果意義重大。

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作者:鐘冠強(qiáng) 單位:海南省儋州市儋州廣播電視臺