指令发射机电源故障浅析
甘家松 唐星星/国营长虹机械厂
摘要： 指令发射机作为某型电视制导吊舱的重要部件，随着使用年限的延长故障频发，其中电源故障占的比例较大。本文对发射机的电源故障进行分析讨论，总结了排故方法，供修理人员参考。
关键词： 指令发射机；电源；故障
0 引言
指令发射机是某型电视制导吊舱的重要部件，在指令链路通信中向装备发射无线高频脉冲控制指令信号。
指令发射机有辐射状态和等效状态两种工作模式，当选择辐射状态工作模式时，指令发射机所有的微波功率通过波导口向外辐射；在等效状态模式下，波导转换开关关闭向外的传输口，微波能量全部传输给内置负载，其等效电压为4±1V。两种状态都能判定指令发射机是否工作正常。在修理工作中，测试时一般选择辐射模式状态，在外接功率计下可以检测其功率值，发射功率是评判发射机性能的重要指标。
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1 故障现象
对某件指令发射机进行修前检测，在内部电路准备好之后，选择微波系统检测，当加入激励响应信号后设备显示为微波系统故障，响应电压为0.0V，功率计显示无功率输出。
2 故障原因分析
指令发射机工作原理见图1，当内部电源电路稳定后，可在电源控制端口Ш1中的4管脚加载控制电压，控制电压控制频率选择电机工作，达到所需要的频率点。+5V的调制脉冲信号从同轴端口Ш3输入，通过一次变压变为百伏左右，再通过二次变压变为千伏左右，然后通过高压脉冲调制管等器件对高压脉冲信号进行整形控制，最终将其输入磁控管。磁控管产生的微波信号经过耦合器的耦合作用后分为两路，一路被传送到检波器进行检波输出，供检测使用；一路通过隔离器传输到波导开关处，由波导开关切换，传输给内置负载或从波导口输出。整个发射机的核心部件是磁控管，磁控管决定发射机能否产生微波信号器件，其电气原理如图2所示。
图1 指令发射机工作原理
图2 磁控管电气原理图
如图4所示，控制信号来自П5电路（蓝色标线），它的来源是：当内部电路稳定后，高频部分的电机频率调整模块开始工作，到达合适的频率，П6电路继电器P1接通，给П5电路输入一个电压为+25V、频率为18.5kHz的脉冲控制信号。该控制信号通过П5电路分配，分别控制П6电路的两个输入信号。
П2电路主要接收П27电路输入的直流电压信号，实现逆变功能，并为高频部分灯丝变压器提供45V交流电压信号，电机频率调整模块提供+29V直流电压，从Ш1插座18号管脚输出-390V直流电压，从测试的结果分析，可以确认П2电路正常。
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对电源部分进行电压信号采集（见表1），П27电路输出信号值为+27.3V（参考值为27±1V），符合要求，可排除П27电路故障。表1中除了П2电路1号接线柱的电压信号为输入电压信号，其余电压信号均是向高频部分提供的。
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整个电源电路中，П27电路属于输入级电路，是储能电路，主要功能是为了提高带负载能力，首先分析该级电路。
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涉及故障的电路在П5电路区域，这部分主要有编号为N17和N21的两个286EП1器件，以及编号为N19的142ЕН3器件和剩下部分电阻电容。对于电阻电容采取直接测量法，结果显示该部分电路中的电阻电容性能均正常。查阅资料得到286EП1的内部结构，如图6所示，286EП1功能等效原理如图7所示。
微波系统发生故障、无功率输出现象主要是由于磁控管没有正常工作导致的。响应电压为0.0V（Ш1插座11号管脚返回值），表明变压器П4无法正常工作。磁控管属于高频器件，涉及频率高，且有极大的辐射危险，更无法直接进行测量，因此本文主要从电源方面进行讨论，列出如图3所示的二次电源故障树，逐一进行分析。
П3电路对高频部分提供4个直流电压和对7kV高压组件的两路交流电压。П3电路对来自П2电路的交流电压信号升压，其过程由П6电路和П4电路的控制信号进行控制。26高频插座+590V直流正常，±12V直流和+262V直流三个电压信号输出正常。因此，电源部分向高频部分提供的7个电压信号均正常。
图3 二次电源故障树
表1 测试点电压采集对比
图4 控制信号产生原理图
输入的交流信号来自П3电路（粗黑色标线）（见图5），实测值电压为3.9VAC（П3的第8号接线柱与П3的第7号接线柱之间参考值为8.6VAC），测试值与参考值不符，因此可以确定这部分电路有故障。
图5 交流信号稳压原理图
图6 286EП1芯片内部电气原理图
图7 286EП1芯片等效原理图
表2 交流输入及控制信号采集对比
对П6电路高压组件的7kV电压输出进行确认。由于7kV高压已经超出车间现有仪器的量程，如果直接对其测量将存在极大的安全隐患。通过对П6电路分析得知，可以通过测量П6电路7KB模块的输入电压信号来判断其工作状态。П6电路的第8号接线柱和第6号接线柱之间参考电压为60VAC，П6电路的第12号接线柱和П6的第3号接线柱之间参考电压为60VAC。通过测量得到，П6的第8号接线柱和П6的第6号接线柱之间电压为60VAC，П6的第12号接线柱和П6的第3号接线柱之间电压为34VAC，由此认定П6的第12号接线柱和П6的第3号接线柱之间的输入出现故障。П6的第12号接线柱和П6的第3号接线柱之间有两个电压信号，一个输入电压信号，另一个是控制信号，下面对这两个信号单独分析。
286ЕП1有两组开关稳压的功能。对286ЕП1开关管进行测试时，发现编号为N21的286ЕП1的1号管脚和8号管脚之间电压值为0.0V，由此认定该器件已经损坏。更换后测试，发射机7kV电压输出正常（响应电压为4.2V，参考值为4±1V），微波系统恢复工作，输出功率合格。
3 总结
电源部分的排故建议：第一，先测量表1的电压信号。如果这些输出电压正常，则可以确认П1电路、П4电路、П27电路不存在故障。第二，采集电压信号（见表2），主要涉及П2电路和П3电路的两组交流输入信号、П5电路的控制信号。П6电路的两组输入信号由П5电路的控制信号进行控制，因此可以通过分析П6电路的输入信号来反推П2电路和П3电路的两组交流输入信号是否正常。
对电路定位故障器件时，应重点关注功率器件，由于指令发射机属于大功率部件，消耗电流大，对功率器件要求极高，因此功率器件损坏引起故障的可能性较高。
Analysis on Power Failure of Command Transmitter
Keywords： command transmitter；power；failure
作者简介
甘家松，助理工程师，主要从事机载设备修理技术研究。
唐星星，工程师，主要从事电气系统、机载设备修理技术研究。