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[摘 要]PAE甚高频收发信机在民航中南地区广泛使用，有着较出色的射频性能和人机交互性能。本文介绍了PAE5000设备的一例典型故障的维修经验。
[关键词]甚高频；收发信机；维修
中图分类号：V351.36 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0002-01
1.引言
甚高频收发信机作为民航空管地空通信系统的主要设备，是空管系统实施有效空域管制的重要手段，是管制员与飞行员之间语音通信的直接工具。民航中南地区目前甚高频系统采用的设备型号主要有德国R&S XU200、XU4200、英国PAE T6T、5000M等系列的设备，而PAE 5000系列设备使用年限较长，故障率较高，特别是电源模块部分的故障层出不穷。
2.PAE5000系列甚高频收发信机电源模块原理
设备电源模块对220V交流市电进行变压、整流、滤波、稳压后得到的直流电压输出，供应给后级电路，音频和控制模块、合成器、功放模块、前面板以及MARC设备等[1]。具体如下图1所示：
显然，该电源为开关电源，顾名思义，开关电源就是利用电子开关器件（如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等）， 通过控制电路，使电子开关器件不停地“接通”和“关断”，对输入电压进行调制，从而实现电压变换及输出电压稳压可调[3]。
开关电源工作原理可归纳为：高压大电流二极管桥式整流，大容量电解电容滤波，中间控制高频变换环节，整流，滤波，稳压及反馈环节，保护环节等。由于开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态，功耗小，转化率高，且体积和重量只有线性电源的20%—30%，故目前它已成为稳压电源的主流产品。但由于逆变电路中会产生高频电压，对周围设备有一定的干扰，使用时需要进行良好的屏蔽及接地。
3.开关电源维修思路
3.1 初步检查
重点检查电源输入端的整流二极管（或桥堆）、大容量滤波电容、开关功率管、PWM模块本身及外围元件，查看是否存在开焊、虚焊、击穿、开路、损坏、烧焦、炸裂、鼓包漏液等现象，如有损坏则先行更换。需要说明的一点是：因是在路测量，有可能会使测量结果有误，造成误判。因此必要时可把元器件焊下来再进行测量。
3.2 上电测试PWM模块
在完成初步检查处理后，需要使用万用表测量一下电源输入端和输出端是否存在内部短路，确定正常后才能进行下一步的上电测试。上电后，首先检查输入端大容量滤波电容两端电压是否为300Vdc左右，这能说明整流滤波工作正常。接着检测PWM组件的工作状态，可单独加电使用示波器测PWM模块输出端波形是否为有序的窄脉冲信号，这能说明PWM本身是否正常。在没有示波器的环境下，也可使用万用表测量PWM模块各管脚电压是否波动来判断PWM模块是否起振。若判断芯片未坏，则着重检查开关功率管的栅极（G极）的限流电阻是否开焊、虚焊、变值、变质以及开关功率管本身是否性能不良。
3.3 上电测试输出端工作情况
上电检查输出端电压值，若电压值异常，首先检查输出端的整流二极管和滤波电容，发现异常更换相应元件；接着若电压值过高，怀疑过压保护电路故障，重点检查稳压取样和稳压控制电路是否故障，例如取样电阻、误差放大器、光耦合器等；若电压值过低，检查负载端是否存在短路、开关功率管性能下降无法正常导通、开关功率管源极（S极）过流保护检测电阻开焊或接触不良等；若电压值为零，再按照前两步内容进行检查[3]。
4.维修实例
故障现象： PAE5000M接收机交流供电故障，面板上AC灯灭，细听有连续“吱吱声”
检修过程：按照维修步骤进行检查，先检查是否有烧焦、电容鼓包漏液等明显故障现象，未发现异常。确定输入输出端无短路情况后上电测试，大容量滤波电容两端电压305Vdc，说明整流滤波部分正常，然后在开关变压器处发出连续“吱吱”声，这说明UC3844已起振，它本身应正常，但振荡频率异常。根据经验，正常带载的开关电源应是无声的，而正常空载的开关电源也应是间断的“吱吱”声。初步怀疑UC3844周边的控制保护电路、高频开关变压器或者输出端故障引起开关频率异常。鉴于变压器故障的可能性很小，我们暂时排除在外，先检查UC3844的限流电阻R11，阻值正常。然后检查开关功率管BUZ80的限流电阻R9，阻值同样正常。再检查开关功率管BUZ80的G极和S极，G极和D极之间的电阻，均有几十千欧的电阻。（正常时这两个阻值应为无穷大），这说明了开关功率管的性能已经不好了，于是换了一个新管。通电试验，“吱吱”声依旧。我们测量输出端空载时电压值稳定在16Vdc，而标准值为32Vdc，可能输出端也存在问题。最后更换了输出端串联的两个滤波电容中的一个，该输出电压值变成16-32Vdc跳动值，“吱吱”声变成间断的。再带载试验，恢复正常。
4.结束语
开关电源的维修其实很容易，总结经验后会让维修思路更清晰。希望本文能对空管设备维修人员有所帮助，文中不妥之处，敬请批评指正。
参考文献：
[1] 路秋生.开关电源技术与典型应用[M].北京：电子工业出版社，2009.
[2] 刘毓敏.实用开关电源维修技术[M].北京：机械工业出版社，2004.
[3] 吴运昌.模拟电子线路基础[M].广州：华南理工大学出版社，1998.
[关键词]甚高频；收发信机；维修
中图分类号：V351.36 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0002-01
1.引言
甚高频收发信机作为民航空管地空通信系统的主要设备，是空管系统实施有效空域管制的重要手段，是管制员与飞行员之间语音通信的直接工具。民航中南地区目前甚高频系统采用的设备型号主要有德国R&S XU200、XU4200、英国PAE T6T、5000M等系列的设备，而PAE 5000系列设备使用年限较长，故障率较高，特别是电源模块部分的故障层出不穷。
2.PAE5000系列甚高频收发信机电源模块原理
设备电源模块对220V交流市电进行变压、整流、滤波、稳压后得到的直流电压输出，供应给后级电路，音频和控制模块、合成器、功放模块、前面板以及MARC设备等[1]。具体如下图1所示：
显然，该电源为开关电源，顾名思义，开关电源就是利用电子开关器件（如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等）， 通过控制电路，使电子开关器件不停地“接通”和“关断”，对输入电压进行调制，从而实现电压变换及输出电压稳压可调[3]。
开关电源工作原理可归纳为：高压大电流二极管桥式整流，大容量电解电容滤波，中间控制高频变换环节，整流，滤波，稳压及反馈环节，保护环节等。由于开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态，功耗小，转化率高，且体积和重量只有线性电源的20%—30%，故目前它已成为稳压电源的主流产品。但由于逆变电路中会产生高频电压，对周围设备有一定的干扰，使用时需要进行良好的屏蔽及接地。
3.开关电源维修思路
3.1 初步检查
重点检查电源输入端的整流二极管（或桥堆）、大容量滤波电容、开关功率管、PWM模块本身及外围元件，查看是否存在开焊、虚焊、击穿、开路、损坏、烧焦、炸裂、鼓包漏液等现象，如有损坏则先行更换。需要说明的一点是：因是在路测量，有可能会使测量结果有误，造成误判。因此必要时可把元器件焊下来再进行测量。
3.2 上电测试PWM模块
在完成初步检查处理后，需要使用万用表测量一下电源输入端和输出端是否存在内部短路，确定正常后才能进行下一步的上电测试。上电后，首先检查输入端大容量滤波电容两端电压是否为300Vdc左右，这能说明整流滤波工作正常。接着检测PWM组件的工作状态，可单独加电使用示波器测PWM模块输出端波形是否为有序的窄脉冲信号，这能说明PWM本身是否正常。在没有示波器的环境下，也可使用万用表测量PWM模块各管脚电压是否波动来判断PWM模块是否起振。若判断芯片未坏，则着重检查开关功率管的栅极（G极）的限流电阻是否开焊、虚焊、变值、变质以及开关功率管本身是否性能不良。
3.3 上电测试输出端工作情况
上电检查输出端电压值，若电压值异常，首先检查输出端的整流二极管和滤波电容，发现异常更换相应元件；接着若电压值过高，怀疑过压保护电路故障，重点检查稳压取样和稳压控制电路是否故障，例如取样电阻、误差放大器、光耦合器等；若电压值过低，检查负载端是否存在短路、开关功率管性能下降无法正常导通、开关功率管源极（S极）过流保护检测电阻开焊或接触不良等；若电压值为零，再按照前两步内容进行检查[3]。
4.维修实例
故障现象： PAE5000M接收机交流供电故障，面板上AC灯灭，细听有连续“吱吱声”
检修过程：按照维修步骤进行检查，先检查是否有烧焦、电容鼓包漏液等明显故障现象，未发现异常。确定输入输出端无短路情况后上电测试，大容量滤波电容两端电压305Vdc，说明整流滤波部分正常，然后在开关变压器处发出连续“吱吱”声，这说明UC3844已起振，它本身应正常，但振荡频率异常。根据经验，正常带载的开关电源应是无声的，而正常空载的开关电源也应是间断的“吱吱”声。初步怀疑UC3844周边的控制保护电路、高频开关变压器或者输出端故障引起开关频率异常。鉴于变压器故障的可能性很小，我们暂时排除在外，先检查UC3844的限流电阻R11，阻值正常。然后检查开关功率管BUZ80的限流电阻R9，阻值同样正常。再检查开关功率管BUZ80的G极和S极，G极和D极之间的电阻，均有几十千欧的电阻。（正常时这两个阻值应为无穷大），这说明了开关功率管的性能已经不好了，于是换了一个新管。通电试验，“吱吱”声依旧。我们测量输出端空载时电压值稳定在16Vdc，而标准值为32Vdc，可能输出端也存在问题。最后更换了输出端串联的两个滤波电容中的一个，该输出电压值变成16-32Vdc跳动值，“吱吱”声变成间断的。再带载试验，恢复正常。
4.结束语
开关电源的维修其实很容易，总结经验后会让维修思路更清晰。希望本文能对空管设备维修人员有所帮助，文中不妥之处，敬请批评指正。
参考文献：
[1] 路秋生.开关电源技术与典型应用[M].北京：电子工业出版社，2009.
[2] 刘毓敏.实用开关电源维修技术[M].北京：机械工业出版社，2004.
[3] 吴运昌.模拟电子线路基础[M].广州：华南理工大学出版社，1998.