电视发射机中电子管功率放大器的作用,是将激励器送来的小功率射频信号放大到额定功率值(一般为几十瓦至几十千瓦),由天线辐射至空间,供发射场强服务区内的用户接收。这类电子管被称为电视发射管或简称发射管。影响电视发射管寿命的主要因素有哪些,如何正确使用和维护电视发射管,采取哪些措施才能保证电视发射管安全可靠地工作,从而达到甚至超过其额定的使用寿命,是电视发射机维护人员所必须研究和重视的问题。
一、影响发射管寿命的主要因素
1、新管长期库存,未定期老炼 对于长期库存的新发射管,如果没有定期装上发射机进行老炼处理,容易使管内产生残余气体,使管内真空度下降,从而影响发射管使用寿命。
2、灯丝电压不稳定 阴极是电子管的心脏,其工作状态主要由灯丝电压和栅、阴极偏压所决定,而灯丝电压决定阴极的工作温度。灯丝电压如果不稳定,会使阴极工作状态不稳定,从而使发射管寿命明显下降。
3、冷却系统不良冷却系统工作不良(如风冷系统风量不足),或机内风机振动太大使发射管电极受到频繁冲击,或风冷系统进风口无育效的防尘措施,都会缩短发射管使用寿命。
4、管座损伤 发射管管座如果有损伤(如管座内电极的弹簧片断损),会造成功率放大器腔体阻抗不连续,容易使功率放大器产生自激振荡,或使腔体内打火,从而损坏发射管。
5、杂散发射 由于电视发射机的输出滤波器失配、天线驻波比过大或功率放大器及整机调谐不当(如功率放大器的输入输出匹配、中和、频响、增益不符合要求),都会产生杂散,使功率放大器产生振荡,从而引起发射管工作不稳定,损坏发射管。
6、操作和维护不当 值机人员未能严格执行开关机操作规程(如发射管灯丝预热时间不足,造成阴极冷发射),开关机时未按规定的顺序给发射管各电极加电和断电,发射机房没有建立并严格执行值机、安全、维护、检修、管理制度,这些因素都会影响发射管的使用寿命。
由于上述原因造成的发射管常见故障有:灯丝断路、阴极早期失效、管内碰极(阴极与栅极间或栅极与帘栅极间短路)、漏气和绝缘体(陶瓷)开裂等等。了解了影响电视发射管使用寿命的各种因素,就可以采取相应的措施,正确使用和维护电视发射管,以有效地延长电视发射管的使用寿命。
二、如何正确使用和维护发射管
1、使用前检查 主要包括检查发射管外观,用万用表检查灯丝是否开路或短路,用兆欧表检查电极间绝缘电阻是否正常,检查发射管管体和各电极引出端的清洁情况。若有尘土或污垢,要用干净的布蘸些无水酒精擦净,以保证发射管陶瓷表面的绝缘性能和发射管的耐压性能及高频特性。
2、定期老炼 长期储存的发射管管内会释放出一些气体,使其真空度下降,应三个月一次定期对发射管进行老炼处理。处理时,将发射管装上发射机,加上30分钟左右的灯丝电压,且应在发射机正常冷却的条件下进行。定期老炼是为了加热管内消气剂,使其吸收管内的气体。
3、正确安装 安装时,注意检查管座各电极弹簧片的弹性,保证发射管各电极与管座之间有良好的接触。装卸发射管时要注意保持垂直插拔,不应前后、左右摇动。
4、确保冷却条件 开机时,必须先开冷却系统。发射管各电极断电后,至少应滞后5~15分钟才能关断冷却系统。对于风冷系统,需保证风道畅通、无尘,并有足够的风量,确保冷却系统正常有效地工作,防止发射管因过热而损坏。
5、备机加黑灯丝电压 对于处于热备用状态下的备机发射管,不宜长期加足额灯丝电压,因为发射管寿命是按加足额灯丝电压的时间来计算的。这时可以加黑灯丝电压,这样一方面可以在数秒内将发射管投入使用,另一方面对发射管寿命几乎不会产生什么影响。
6、保持灯丝电压稳定 发射管灯丝电压应稳定在额定值(标称值)的±5%之内,最好在±1%范围内。
7、加电顺序化 开机时必须先开冷却系统,在确保正常冷却条件下,对发射管各个电极必须严格按照规定的顺序加电。三极管加电应按“阴极(灯丝)-栅极-阳极-激励”这一顺序;四极管加电应按“阴极(灯丝)-栅极(一栅)-阳极-帘栅极(二栅)-激励”这一顺序。断电则按上述相反顺序进行或同时切断。加电顺序化体现了这样一个重要原则,即先加灯丝电压,然后加对阴极为负的栅极电压,然后再加对阴极为正的阳极电压、帘栅极电压,最后加激励信号。在加栅极电压时最好开始先加较大的负电压,在加阳极电压和帘栅极电压时最好开始先加较小的正电压。应禁止随意改变发射管的工作状态,如加大正电压或降低负电压,以免影响发射管的使用寿命。发射管各电极断电后,至少应滞后5~15分钟才能关断冷却系统。发射管首次使用时,灯丝预热时间应大于30分钟,平时灯丝预热时间应为8~15分钟。
8、改进灯丝电压的加法 发射管灯丝电压的加法,最好是由零逐步平滑地增加到额定值,或采用分挡法,这样做可以减小开机时发射管承受的电冲击和热冲击。在检修维护过程中,应注意减少灯丝电压频繁开关的次数,尽量不关栅、阴极偏压和灯丝电压,以防止阴极变形,缩短发射管的使用寿命。
9、确保保护电路正常 电视发射机中有各种保护电路,如帘栅流过流保护、阴流过流保护、输出功率过大保护、反射功率过大保护等等,发射机维护人员应确保这些保护电路工作正常,以保护发射管。
10、健全完善各类制度 电视发射机机房应按照上级主管部门的要求,健立机房值班制度、安全制度、检修维护制度和管理制度,并严格执行。这是确保电视发射机和电视发射管安全可靠地工作的重要条件。