500kW发射机PSM控制系统故障分析
PSM短波发射机功率控制板工作原理与故障分析
PSM短波发射机功率控制板工作原理与故障分析
PSM短波发射机功率控制板是短波通信的关键设备之一，其主要功能是对短波发射机
的输出功率进行监测和控制。
本文将从工作原理和故障分析两个方面对该控制板进行详细
介绍。
一、工作原理
1.功率检测电路
功率检测电路主要是通过将短波发射机的输出信号经过一个电容耦合器和一个阻抗匹
配网络，将其信号转换为直流电平，再经过一个功率检测器进行测量，最后将测量结果反
馈给控制电路。
2.控制电路
控制电路的主要功能是将功率检测电路的测量结果，与功率设定值进行比较，从而控
制短波发射机的输出功率。
当功率设定值与测量结果不符时，控制电路会通过控制放大器，调整短波发射机的驱动功率，从而实现对输出功率的控制。
二、故障分析
PSM短波发射机功率控制板在使用过程中可能会出现多种故障，下面将针对两种常见
的故障进行分析。
1.功率测量偏差问题
如果控制板输出功率检测偏差较大，可能是由于功率检测电路中的电容耦合器老化或
失效，导致电容值发生漂移或极性反转。
此时需要更换电容耦合器。
2.输出功率不稳定问题
如果输出功率不稳定，则可能是由于短波发射机驱动功率不稳定，或者控制电路反馈
信号接触不良。
此时需要检查控制电路和放大器的连接是否良好，并调整驱动功率的稳定性。
总之，PSM短波发射机功率控制板是短波通信设备中的重要组成部分，其工作原理和
故障分析对于确保短波通信的质量和稳定性至关重要。
PSM发机功率开关模块典型故障的分析与探讨
PSM发*机功率开关模块典型故障的分析与探讨摘要：SW100F型大功率短波广播发*机是PSM制式的一款发*机。
PSM发*机中使用了数十块功率开关模块，一旦某模块出现故障都将影响发*机播出质量和效果。
该文就发*机运行中无论是功率开关模块合、断所引起的杂音，还是光缆故障、模块输出电压以及IGBT的AC或者DC管击穿引起的杂音等，都将影响发*机杂音指标;在分析故障原因、提出故障排查解决方法的同时，对每个故障处理过程作者进行了论述，最后就功率开关模块影响杂音指标提出了思考和建议。
关键词：PSM发*机功率模块杂音指标SW100F型大功率短波广播发*机*频系统，采用的是PSM脉冲阶梯调制技术。
在发*机运行中，无论是用作调制音频信号幅度循环的功率开关模块合、断所引起的杂音，还是发*机信号传输光缆故障导致的杂音，或是功率开关模块输出电压导致的杂音以及IGBT的AC和DC 管击穿引起的杂音，都将影响发*机杂音指标。
PSM发*机的功率开关模块的工作原理很多书籍教案都已介绍，在此不再叙述。
在此，作者就功率开关模块影响杂音指标的几类典型故障的分析、处理过程进行论述，同时结合工作实际提出思考意见和建议。
1功率开关模块影响杂音指标的典型故障分析PSM短波发*机*频系统调制音频信号幅度，是由循环通断的48块功率开关模块来实现。
发*机运行中，由于变压器漏感、功率开关模块循环导通拉、合产生的分频引起的杂音，以及光缆故障、模块输出电压、IGBT的开关管或保护管击穿等产生的杂音，都将影响发*机杂音指标，影响发*机播出质量和效果。
以下就此类典型故障进行分析论述。
1.1功率开关模块合、断引起的杂音故障现象：发*机指标测试，杂音为-32db，*发现有明显低频啸叫声，音频分析仪测试分析有频率为1.46kHz的杂音。
发*机杂音指标不入级。
故障原因分析：根据现象加高压试验，观察开关状态指示灯48路指示灯均亮，48组功率模块DC指示灯均亮，功率模块处于工作状态，没有发现异常。
PSM短波发射机功率控制板工作原理与故障分析
PSM短波发射机功率控制板工作原理与故障分析
PSM短波发射机功率控制板是短波发射机的关键部件之一，其主要功能是控制短波发射机的输出功率。
该控制板的工作原理是通过检测短波发射机的驻波比，然后根据设定的输出功率比例控制调整发射机的功率。
具体的工作原理如下：
1. 检测驻波比：功率控制板通过驻波比检测电路实时检测短波发射机的驻波比。
驻波比是指发射机输出端到天线连接处的电压驻波比，它能反映电波在传输过程中的匹配情况。
3. 监控系统状态：功率控制板还能监控短波发射机的各个关键参数，如电流、电压等，以确保系统正常工作。
当系统出现故障时，控制板会发出警报信号，并通过故障码的方式显示故障的具体位置，方便技术人员进行排查和维修。
故障分析：
1. 驻波比异常：当控制板检测到短波发射机的驻波比异常时，可能是由于天线或馈线存在故障，导致信号无法正常传输，或者驻波比检测电路发生故障。
此时，可以检查天线和馈线的连接情况，并检查驻波比检测电路的工作状态。
2. 无输出功率：如果短波发射机无法输出功率，可能是由于功率控制板与短波发射机之间的通信出现问题，或者功率控制板自身出现故障。
可以检查通信接口的连接情况，并使用测试仪器检测功率控制板的工作状态，确认问题所在。
PSM短波发射机功率控制板的工作原理是通过驻波比检测和输出功率控制来实现对短波发射机功率的调节和控制。
在故障分析方面，需要检查驻波比异常、无输出功率和系统警报等问题，通过排查和维修来解决故障。
420C PSM 500kW错相检测器故障分析
表 １ 三相控制电压检测试播 名称 线电压 相电压 对大地 ２０８ ４８０ ３８０ Ａ Ｂ Ｃ ２０１ ２０１ ２０１ ２３０ １１４ １１７ 表 ２ 三相控制电压试播后检测 名称 线电压 相电压 对大地 Ａ ２０３ １２９ ２０８ Ｂ ２０３ ９１ ４８０ Ｃ ２０３ １３４ ４８０ ３８０ ４７５ ４７３ ３７６．６ ２１７ ２４７ ２８１ ２３９．１ ３８０ ３８０ ３８０ 日期 ３８０ 凌晨 ４ 点 黑灯丝状态 备注 发射机正常、黑灯丝 日期 凌晨 ４ 点 黑灯丝状态 备注 过荷状态板错相检测红灯， 错相检测器 ＯＶＥＲ 灯亮，６Ｋ１２ 继电器抖动
１ 事故现象 发射机在播出中突然掉风水，值机 人员迅速进行快升灯丝恢复播出，值机 人员采取快升灯丝的同时申请频调处代 播，之后又出现两次相同故障现象，均 采取了快升灯丝进行恢复播出，频调处 代播成功后检查发现是错相检测继电器 保护动作，更换后正常。 ２ 事故处理 对 三 相 控 制 电 压 进 行 检 测， 没 有 发现缺相，三相控制电压测试值为 203
VAC，错相检测继电器动作电压为欠压 160VAC，过压 280VAC，三相控制电压 测试值在监测范围内正常，更换错相检 测器、更换错相检测继电器座、更换错 相检测器 208 V 进线靠中间一项保险座， 因保险座有断裂裂痕，试机正常，晚上 恢复播出待观察。见表 1 晚上故障依旧，并且几次发生的时 间也很相同，大概都是凌晨三点半。代 播成功后对各项电压进行测试。见表 2
将错相检测器并接连线移至围网外，方 便观察，应急处理；5）更换错相检测器 208 V 进线靠右边一项保险座，因保险座 有断裂裂痕。晚上恢复播出，待观察。 见表 3 播出正常，对整个 208 V 线路、24 V 线路、 115 V 线路、 480 V 线路、 380 V 线路、 错相检测继电器进行了检查测试，检查 低压变压器输出接线发现中线没有接地， 检查所有负载线路的中相，发现仅有宽 放电源中相接自身机壳，机壳接地仅靠 机架固定螺丝完全２２６ ３８０ 日期 备注 ３８０ ３８０ ３７６．２ ３７４．６ 早上 １１ 点 发射机正常、落风水 ２１７．７ ２１７．２ 落风水状态 １９０．５ ２２４．８
关于PSM 功率模块故障损坏的分析处理
14关于PSM 功率模块故障损坏的分析处理王 超 陈 亮（国家新闻出版广电总局2023台，海南 临高 571800）摘 要：本文简单介绍了PSM 功率模块的工作原理，结合工作中出现的故障案例，分析了出现模块故障损毁的原因，采取积极的补救措施，改变了PSM 模块的工作稳定性，为今后分析研究PSM 模块故障提供借鉴。
关键词：PSM 功率模块； IGBT ；快速二极管中图分类号：TN722.75 文献标识码：A 文章编号：1003-5168(2015)-12-0014-2本单位发射机在调机阶段，在工作过程中PSM 功率模块发生数次快速二极管和IGBT 爆炸导致模块损坏的故障。
现将模块基本情况简介如下：DF500KW 发射机为PSM 发射机，正常工作时使用48块功率模块和2块帘栅压模块。
PSM调制器的作用是结合主整以及调幅器并将主整的电压数值化整为零，组合形式是将低压整流器以串联的形式组建主整。
一套整流器的电路都为三相全波整流电路，绝缘门双极晶体管IGBT 对其输出电压起决定作用，但绝缘门双极晶体管IGBT 自身由直流控制信号以及音频调制信号控制，来确保射频被调级可以得到来自载波频率点的直流屏压以及处于电平高位的音频调制电压。
为了确保IGBT 关断能依旧保证整体串联电路处于通路，在整流器上分别的直流输出电压和相应的IGBT 输出端都并入空转二极管。
这就组建了一级PSM 开关模块。
1 PSM 功率模块工作原理一个功率开关模块组件部分如下：1三相全波整流器及其滤波器；2电子开关IGBT；3当电子开关关断时旁路负载电流用于空转的反向二极管。
图1是一个功率开关模块电路。
现将这三部分的结构和功能分述如下：1.1 整流器和滤波器图1 功率开关模块电路次级为多绕组的主整变压器为整流器的提供了三相交流电源，引入端为E1、E2、E3。
电流经三相35A 保险丝以及RV1、RV2、RV3与硅整流二极管CR1～CR6连接。
在这些元件当中，RV1、RV2和RV3压敏电阻，他们连接在每两相的电源中，由于压敏电阻具有齐纳二极管特性确保电路电压在出现大的波动时，可以把500V 的额定电压箝位于510V，来有效的杜绝暂态过电压。
PSM短波发射机功率控制板工作原理与故障分析
PSM短波发射机功率控制板工作原理与故障分析PSM短波发射机功率控制板是一种用于控制发射机输出功率的重要部件，其工作原理和故障分析对于发射机的正常运行和维护至关重要。
本文将介绍PSM短波发射机功率控制板的工作原理和常见故障分析，以供参考。
PSM短波发射机功率控制板通过对发射机输出功率进行实时监测和控制，保证发射机输出功率的稳定性和准确性。
其工作原理主要包括以下几个方面：1.功率检测：通过功率检测电路对发射机输出功率进行实时监测，获取发射机当前的输出功率值，并将其反馈给控制电路。
2.控制电路：控制电路根据功率检测电路反馈的功率数值，通过比较、调节和控制，控制功率输出器的电压、电流等参数，以实现对发射机输出功率的精准控制。
3.保护功能：功率控制板还具有对发射机输出功率异常情况的保护功能，当发射机输出功率超出设定范围时，能够及时发出报警信号并采取相应的保护措施，以保护发射机和外部设备的安全运行。
PSM短波发射机功率控制板作为发射机的关键控制部件，一旦出现故障将会严重影响发射机的正常运行。
常见的故障包括但不限于以下几种：1.功率偏差大：功率控制板对发射机输出功率的实时监测不准确或偏差过大，导致输出功率波动或不稳定，严重影响发射机的正常通信。
2.控制失效：控制电路失效或故障，无法对发射机输出功率进行准确控制，导致功率输出异常或无法正常发送信号。
3.保护失效：故障保护功能失效，当发射机输出功率异常时无法及时报警或采取保护措施，可能会导致发射机甚至外部设备受损。
4.信号干扰：功率控制板工作时受到外部信号干扰，导致功率控制失效或误操作，影响发射机的正常使用。
以上这些故障都会导致PSM短波发射机功率控制板无法正常工作，造成发射机功率输出异常，甚至引发设备损坏和通讯中断。
对于这些故障的分析和解决至关重要。
三、故障分析与解决方法针对以上提出的PSM短波发射机功率控制板的常见故障，可以采取以下方法进行分析和解决：1.功率偏差大：对功率检测电路进行检测和校准，确保实时监测的功率数值准确无误，避免因为测量误差导致的功率输出异常。
PSM短波发射机功率控制板工作原理与故障分析
PSM短波发射机功率控制板工作原理与故障分析PSM短波发射机功率控制板是一个用于控制短波发射机输出功率的设备，它采用了一系列的控制电路来调整发射机的工作状态，以实现所需的输出功率。
下面我们将详细介绍PSM短波发射机功率控制板的工作原理与故障分析。
PSM短波发射机功率控制板主要控制发射机输出功率的大小，以便满足不同的发射需求。
它的工作原理如下：1、输入电压和电流控制：板子接受从主板发来的电压和电流控制信号，然后将其转换并输出给不同的控制电路。
这些信号决定了短波发射机的工作状态，包括输出功率和发射频段等。
2、功率控制：板子内部集成有功率控制电路，通过对发射机工作电压和电流的调整，实现输出功率的精确控制。
3、发射频段切换：在收到主板发来的切换信号后，板子可以快速地将短波发射机的输出频段切换到目标频段，以达到最佳发射效果。
4、保护控制：当发射机出现异常情况时，比如负载过高、过热等，板子可以通过保护电路及时切断电源，以达到保护设备和工作安全的目的。
基于上述原理，PSM短波发射机功率控制板可以调整短波发射机的工作状态，以实现所需的输出功率和频段等，同时可以为发射机提供保护控制，避免设备出现故障。
二、故障分析在使用PSM短波发射机功率控制板期间，可能会遇到一些异常问题。
下面我们将介绍可能出现的故障及针对性解决方法。
1、输出功率不足若短波发射机输出功率不足，可能是因为功率控制电路调整不当或内部传输线路损耗过大。
解决方法如下：（1）检查功率控制电路的调整情况，重新调整电路。
（2）检查内部传输线路，确保其连接顺畅，没有损坏。
2、频段切换不准确（1）检查频段选择电路的工作状态，确保其正常工作。
3、保护触发若短波发射机出现异常情况，PSM功率控制板会启动保护控制。
此时可能会导致短波发射机无法正常工作。
解决方法如下：（1）检查短波发射机检测线路，确定是否存在异常情况。
（2）检查PSM功率控制板保护电路，确认其正常工作。
国产大功率短波发射机功率模块故障分析与处理
国产大功率短波发射机功率模块故障分析与处理【摘要】国产500kW短波发射机是国内自主研发的最新机型，其使用的功率模块也是国产化同类器件中功率等级最高的。
在该机型的调试过程中，反复出现了功率模块的故障甚至是损毁现象。
作者从原理、布线、环境温度等多个角度进行分析，并结合具体的测试，判断出故障原因。
通过有针对性的改进措施，排除了这一故障。
【关键词】短波;功率模块;故障分析1.前言国产500kW短波发射机是国内自主研发的最新机型。
该机型的设计研发充分考虑了目前主流进口机型高频部分的优点，又结合了国内已成熟运用的PSM 调制技术。
特别值得一提的是，该机型除了部分真空器件仍需进口外，基本实现了设备的国产化。
国产500kW短波发射机的功率模块是PSM调制部分的核心器件，它由48个完全相同的700V功率开关串联构成。
每个开关在PSM调制器的统一调度下，通过绝缘栅双极性晶体管（IGBT）完成开关的通、断，提供出需要的直流电压和叠加的高电平音频电压送至高末电子管屏级。
在该机型的现场调试过程中，功率模块出现了多次、反复、大面积的故障，严重时直接造成了器件的损毁。
面对棘手的问题，我试着由浅入深，由表及里的分析问题，以工作原理为基础，从保护电路、电路设计、元器件参数、工作环境等多方面入手，结合着具体的相关测试，找到了问题的答案。
同时，在故障判断的基础上，我研究了针对性地改进设计，应用这些故障处理后，消除了原有的故障。
2.功率模块工作原理任何故障的分析与处理都是以基本工作原理为依据的，下面就简单介绍下此类型功率模块的工作原理。
本文涉及的功率模块（见图1功率模块单元电路图）是一个脉宽调制单元，其开关频率能达到10kHz，并为它的负载提供平均10.4kW 的功率。
功率开关由E1、E2和E3接入三相500V电源，通过使用三组双二极管模块CR1、CR2和CR3实现三相全波整流。
整流输出的储能是由电容C3、C4、C5和C6完成的，而电阻R3和R4作为这四个电容的分压器。
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500kW发射机PSM控制系统故障分析
【摘要】本文主要从日常维护中出现的发射机PSM音周输入及信号处理控制板YCP24烧芯片CS5351KS故障入手，针对TSW2500型500KW短波发射机PSM系统YCP24功能结构开始，接着深度分析其内部数模转换CS5351KS芯片在YCP24控制及音频信号处理中的作用和工作方式，然后对其在PSM 控制系统工作中功能做简要分析，最后针对CS5351KS芯片无法正常工作造成的发射机无调幅度及PSM控制系统异常故障及预防措施做了简要的描述和分析。
【关键词】发射机；YCP24；CS5351KS；控制；音周；自检
0 引言
PSM控制系统以音频信号作为参考与载波功率为基准，产生一个直流加音频的信号，该信号决定瞬间需要合上的功率模块数。
PSM控制系统完全是基于信号处理器的数字信号处理，PSM控制系统包括10片DSP浮点处理器，1个微控制器，PLD，16位∑/△型模数转换器，18位立体声数模转换器等。
整个音频信号的处理过程为全数字化。
控制系统的计算能力相当于80MHZ的AT计算机，控制系统的所有输入输出信号均通过光电耦合器进行电气隔离并对地悬浮。
这里主要介绍短波发射机系统中YCP24功能结构，然后从
CS5351KS芯片具体结构和功能分析PSM控制部分的工作方式和原理及其无调幅度及PSM控制系统异常故障及预防措施做了简要的描述和分析。
1 YCP24主要功能和CS5351KS特性介绍
1.1 YCP24主要功能和特性
YCP24主要功能是：提供模拟、数字音频前端；调节模拟音频信号的电平值；过滤音频信号；音频信号调制；为PSM控制在初期提供一个正弦波振荡发生器；谐波均衡；以一个特定的冗余异步微处理机计算（乘）已处理的音频。
模拟信号前端和A/D转换器被隔离与控制系统的其它部分。
模拟信号前端被用相同的特性为它们分别设计二个独立的信道。
输入的电压范围是可调节的通过设定跳线JP1―JP4和JP5―JP8，分别对信道1和信道2进行调节。
数字信号前端为数据提供了以时间分割的多段工作区间，使用3针连接器的数字音频数据传输/接收格式，通常在一条双绞线电缆线上有两个独立工作的信道。
数传输入特性：输入采样率32到96千赫兹；阻抗：110欧姆（平衡）；分辨率：16到24位。
数字信号处理可得的滤波器特性；贝塞尔低通滤波器；10kHz低通滤波器；4.5kHz带通滤波器；没有滤波器被应用到被输入的音频信号中，音频信号无限制。
有三种不同的调制：双边带调制DSB，差分脉冲编码调制DCC（峰值整流），单边带调制SSB。
1.2 CS5351KS结构
模拟信号前端和A/D转换器被隔离与控制系统的其它部分；其中108分贝，192千赫，多比特音频A/D转换器CS5351KS是一个完整的模/数转换器，用于数字音频系统。
它具有采样及模/数转换和抗混叠滤波，以串行形式在比特值采样率高达每通道192千赫。
该CS5351KS采用的是5阶多位Δ-Σ调制后的数字滤波和抽取，从而无需外置抗混叠滤波器；该CS5351KS是理想的音频系统具有高保真和低噪音特性，CS5351KS工作环境温度范围-10℃至70℃，24引脚SOIC。
A/D转换器CS5351KS结构见图1：
1.3 CS5351KS工作模式及技术特性
输出采样率可以从频率2kHz到192kHz范围内调整，其有3种模式：单速模式，双速模式和四速模式；支持两种主机模式，其中左/右和串行时钟是同步操作，这需要外部产生的左/右和串行时钟；可靠的上电顺序可以通过保持设备处于稳定的可复位状态。
通过复位来决定是否启用模拟或数字电源，对于低于指定的最低工作电压时防止电源故障造成的有关问题；内部基准电压必须是稳定的装置，以产生有效的数据。
在输入电路中运算放大器驱动CS5351KS可能产生一个小的直流偏移转换在A/D转换器。
如果在HPF引脚被拉高正常操作期间。
这一特性使得它能够进行系统的DC偏移校准。
在OVFL引脚是LRCK转变后更新2个SCLK周期。
接地和电源去耦与任何高分辨率转换器。
VD可从系统逻辑电源上运行或者可以由通过电阻器的模拟电源供电。
所有的信号应远离FILT+和VQ引脚，以避免不必要的耦合进入调制器。
该FILT+和VQ的去耦电容。
为了尽量减少数字噪声，连接ADC数字输出只能使用CMOS输入。
多设备同步在多个ADC所需的系统，以实现同步采样，保证了失真分量低于噪声电平，并且不影响测量。
总谐波失真+噪声的信号均方根值是所有其它频谱分量在指定的有效值之和的比率带宽（通常为10赫兹至20千赫兹），包括失真分量。
2 PSM系统单元的运行模式和工作方式
发射机的运行模式和载波功率大小的选择是由YCP24板来完成的。
载波功率的改变规律是由AF-ENABLE和顺序RAMP控制控制，来自A/D转换器的数字音频信号首先被送到运行模式单元进行处理，然后与载波电压幅值相乘，载波电压控制负责对这一放大系数的监测。
PSM系统控制与发射机控制系统之间的接口都设有电气隔离，接口由9根单线和一个RS422接口组成。
PSM控制与发射机控制的通讯信号，这里只提及YCP24参与工作的信号工作模式：双向接口中的调制模式；音频滤波器；音频允许；音频电平；PSM系统正常与否；PSM允许音频；音频滤波器；PSM允许；PSM控制允许。
PSM控制系统内的系统单元、A/D转换器、接口和缓冲器共
同完成PSM控制系统的测试功能。
3 CS5351KS无法正常工作原因分析
通过上面的描述，对PSM系统中的YCP24板卡结构和工作方式以及CS5351KS的结构和技术特性有了一定的了解。
引起芯片损坏有以下3方面的原因，电源干扰，音周，电磁干扰。
首先通过技术改造加装了先进的100KVA的大功率不间断UPS电源，排出了由于电源引起的CS5351KS的损坏；信号前端和A/D转换器被隔离与控制系统的其它部分，同时加装了数字滤波小盒，排出了音周本身引起的CS5351KS的损坏；由于机房内部电磁环境复杂多变，做好屏蔽就显得尤为重要；模拟地、参考地、数字地、射频地和PSM控制系统自身的屏蔽尤为重要，经过一系列的改造系统现已可靠运行。
4 CS5351KS无法正常工作对发射机的影响
PSM系统提供的A/D转换器单元包括多种功能配置，其功能和特性是由PSM控制系统决定，各种功能配置是以音频矢量的形式送到A/D转换器来进行的。
发射机告警PSM系统与ECOS2通信故障表现有PSM控制系统自检不过；YCP24自身保护故障；YCP24故障提示灯显示为告警红灯指示等故障信息，不允许发射机加高压等系统损坏类故障，直接影响着发射机PSM部分的正常运行，因此得知它们是参与500KW 发射机PSM工作和运算不可或缺的系统组成部分。
5 结束语
本文针对发射机PSM系统YCP24功能结构开始，接着深度分析其内部数模转换CS5351KS芯片在YCP24控制及音频信号处理中的作用和工作方式，然后对其在PSM控制系统工作中功能做简要分析，最后针对CS5351KS芯片无法正常工作造成的发射机无调幅度及PSM控制系统异常故障及预防措施做了简要的描述和分析。
能够更加清晰的了解发射机PSM部分的工作方式和可靠性都有了更加清晰的认识，明确了PSM系统单元在发射机工作系统中所承担的重要作用，同时对YCP24在PSM工作的重要作用有了一定的了解，对于YCP24烧芯片CS5351KS故障有了一定的判断和解决办法，有效的提高了PSM部分的可靠运行。
[责任编辑：王楠]。