有线电视放大器故障及检修方法

笔者退休返聘在台州市广电局路桥广电分局技术网络部工作的3年多时间里，从事网络图纸设计和设备维修工作，期间利用程序化修理法修理好1500多台有线电视放大器，现将故障情况和程序化修理法介绍给读者参考。

1 有线电视放大器故障分析

先将有记录的413例放大器故障列入表1中。

第1～5号故障明显是雷击造成的直接损害，是由于使用了毫无雷击保护的供电器、或供电器虽有雷击保护但外壳未妥善接地，雷电经电力线路侵入供电器后再沿电缆进入放大器引起的，使用者经常是将雷击损坏的供电器和连在其下面的好几台放大器一并送修，检修时即可见到这些故障。钢绞线碰220V电源线后会出现相似的现象，如果钢绞线和放大器的接地情况不好，故障情况还可能会更严重一些。

第6号故障是放大器电源变压器初级短路，笔者认为发生这种故障大致有四种可能的原因：第一是雷击损坏和钢绞线碰220V电源线损坏，在系统防雷、接地未做好时发生最多；第二是变压器存在自身的质量缺陷而导致损坏；第三是电压选择档位插片搞错，实际高电压而插在低电压档位；第四是使用非稳压式供电器深夜高电压时变压器过电流发热造成短路。笔者做过试验，一台放大器输入标准的60～65V交流电源，长期使用没有问题，而将变压器电压选择开关改插到50V档（相当于输入电压提高20%，即电源电压从220V提升到260V），经过2个小时使用变压器即发热造成初级短路损坏。

因此，笔者认为，要保护放大器，供电器的选择和正确使用是关键性问题。一定要选用防雷措施好的稳压型供电器，并且外壳要妥善接地，使雷击电流入地不至于沿电缆侵入放大器。另外，放大器内变压器初级电压选择开关SK1档位要选准确。

第7号故障是变压器初级保险丝断而无其他故障，笔者认为最大可能也是雷电的高电压瞬时冲击造成的。

第8号故障为某厂生产的放大器曾有一个时期在变压器次级设置0.75A保险丝（前期无此保险丝，近期已改用自恢复型保险丝，均无烧断故障），常因雷击或电源浪涌电压烧断，因次级变换和感应出的瞬时高压，经整流后向C6充电（见图4.5-1），由于此时的电压比原来电压高许多，瞬时充电电流过大而烧断保险丝。

第9号故障稳压集成块7824损坏和第11号故障稳压前滤波电容损坏，多数是由于电源变压器初级短路、造成次级电压大幅度升高，次级通路又没有保险丝是造成。但次级通路设置普通保险丝时容易误断，引起8号故障，近来设置自恢复保险丝可以有效解决这个问题。

第10号故障稳压集成块7824引脚脱焊，发生比例还较高，这是个不应有的故障，原因是焊接质量问题，有可能是零件贮存期过长，表面有了氧化层，出厂时实际上是假焊，放大。

表1  有线电视放大器故障大致分类表 

编号	故  障  名  称	统计例数	百分比例	说明
1	60V电源通路印刷电路铜箔 雷击过电流烧断、挥发	48	11.6
2	雷击造成线路板烧坏报废	3	＜1.0
3	信号出入口避雷放电管雷击短路	18	4.4
4	60V电源通路中 高频旁路电容器C1～C6击穿短路	8	1.9
5	60V电源通路中 压敏电阻MY121击穿短路燃烧冒烟	12	2.9	不（必）设置 就无此故障
6	电源变压器初级短路	80	19.4
7	电源变压器初级保险丝 （1.5A）断，但无其他故障	12	2.9
8	（某品牌放大器、某时期设有）电源变压器次级保险丝（0.75A）断，无其他故障。	42	10.2	以后改为自恢复保险丝后，无此故障。
9	稳压集成块7824损坏或不良	25	6.0
10	稳压集成块7824引脚脱焊	6	1.5
11	稳压前滤波电容器损坏	11	2.7
12	稳压后滤波电容器损坏	4	＜1.0
13	放大器内部进水铜箔霉断	30	7.3	未稳压直流通路
14	放大模块损坏或品质劣化	42	10.0
15	印刷线路板铜箔细微裂缝 造成信号时断时续	3	＜1.0
16	元件虚焊、脱焊、贴片元件开裂 造成信号时断时续	6	1.5
17	可调衰减器、均衡器接触不良	3	＜1.0
18	信号通路接插件接触不良	3	＜1.0
19	输入、输出测试口测量不准	9	2.2
20	输入口、输出口接头外螺纹氧化绝缘	3	＜1.0
21	其          他	45	10.9	单纯进水、输入、 输出接线柱断等
	合          计	413

 器工作时稳压集成块7824的温度比较高，加速引脚氧化导致故障出现。

第13号故障是个别品牌放大器的特例，该品牌放大器的气压平衡通气孔设在放大器的侧面，而不是底部，一旦放大器进水就出不来，使电路板下部浸水，铜箔腐蚀开路。

第14号故障是放大模块损坏或品质劣化，多数现象是高端或低端的电平下跌几个dB、同时出现失真，极少数是短路过电流，或者放大器失效没有信号输出。放大模块故障多数是自然损坏；即使发生钢绞线碰电源线时，如果钢绞线和放大器接地良好，也只是碰线时间过长、或者避雷放电管损坏失效才可能造成放大模块损坏；即使放大器明显遭受雷击造成某种故障，此是放大模块损坏的几率也极小，这是由于放大器内有避雷放电管有效保护的缘故

2 有线电视放大器程序化修理程序

作者根据有线电视放大器常见故障的查找手续和修理方法，设计出总共有14道工序的程序化修理程序，按照这套程序修理放大器，可以简化故障分析和寻找，少走回头路，从而迅速查出放大器常见的各种故障进行对症修理，能够达到事半功倍的效果。

在工作台左侧，用一台插入60V电源的放大器将电视信号放大，其主路输出不通交流电、输出口接代负荷电阻，并使分支路通交流电、分支输出口输出电平高低端均为80dB左右，准备从J1接入待修放大器。

监视器前设可调衰减器和固定衰减器（图中未画出）准备从分支输出口J2接入待修放大器。 

场强仪准备从主输出口J3接入待修放大器。

以上三组外接电路，均在第7道检修工序开始接入待修放大器。

表2  有线电视放大器程序化修理程序

工 序	检  测  前 处      理	使用仪器 及档位	测量点	正常值	故障值	故障名称及检修方法
1	拔掉K1～K3 及SK1插件	万用表 R×1	J1-K1a J2-K2a J3-K3a	0Ω	∞	因雷击过电流使测点之 间印刷电路铜箔烧断。 加导线补焊之
2	同上	同上	K1b-K2b -K3b	0Ω	∞
3	同上	同上	SK1a-机壳	14-17Ω	＜14Ω 或∞	变压器初级短路或 开路。    更换
4	同上	同上	FU1、FU2 两   端	0Ω	∞	保险丝断。 更换
5	同上	万用表 R×1K	J1、J2、J3 对机壳	∞	＜∞或 0Ω	C1、FD1或C2、FD2或 C3、FD3漏电或短路。 更换
6	同上	同上	K1b或K2b 或K3b	∞	远小于 正常值	高频旁路电容器C4或 C5或C6漏电或短路, 更换
7	接J1、J2、J3 外接电路，合 K1、K3、SK1a	万用表 直流50V	T11对机壳	27-33V	远小于 正常值	C7失效或漏电、D1-D4 失效。更换
8	同上	同上	T12对机壳	24±1V	不等于 正常值	稳压集成块7824坏。 更换
9	同上	同上	T13对机壳	同上	远小于 正常值	T12至T13之间铜箔断、电感开路。纠正之。
10	同上又将斜率 插片换直通型	监视器 场强仪	J3电平	约等于 80+G	远小于 正常值	先将AT、EQ向右旋 到底继续下道检测
11	同上	同上	分别检测 T1-T6对 机壳电平	大于 75dB	远小于 正常值	正常点与不正常点之 间元件损坏或脱焊。 更换或重焊
12	同上	同上	T7对机壳	约等于 80+G	远小于 正常值	放大模块损坏。更换
13	同上	同上	T8、T9、T10 对机壳	约等于 T7电平	不等于 正常值	同11
14	同上	同上	输入、输出 电平测量口			校验测量口电平值

打开放大器，平放在工作台中间，讯号输入口朝向左侧，开始第一道、接着进行第二道捡修工序，以查清60V交流电源通路的铜箔有否被雷击电流烧断。若烧断，要松开印刷线路板上的全部固定螺丝（包括固定放大模块的两枚螺丝），将线路板底面向上，在铜箔烧毁处加铜导线补焊之。

第三道工序查清电源变压器初级线圈有否短路或开路,如有则更换之。

第四道工序查保险丝有否烧断。

第五、六道工序查避雷放电管FD1～FD3及高频旁路电容器C1～C6有否漏电或短路。这两只电容器如果损坏，必须用耐压2KV的电容器换上。

第一至第五道工序检测出故障以后不能当即就修理，一定要待第六道工序完成以后一并进行修理，以免印刷线路板多次反复拆装。因为遭雷击损坏的放大器，可能造成多处元器件损坏，在第一至第六道工序中都有可能检测出来。 



 

图1 放大器修理图

第七、八、九 三道工序中检查直流电源电路故障，一般发生故障的机率不大。

做第七道检修工序时如果发现电压明显偏低，有可能是放大模块损坏造成过电流引起的。有些放大器设有“电流测试口”，可从此处测出放大模块所消耗的直流电流，通常普通放大模块的正常电流值为0.32A；如果放大器没有“电流测试口”，也可换上好的模块试一下即可判定。

第十道工序调放大器的输出电平，先将固定斜率衰减插片临时换成直通插片，调待修放大器之可调衰器和可调均衡器，使输出最大，高低端电平都能达到80+G（dB）左右，对于30dB以上增益的用户放大器要将电平回调至110dB左右，再仔细观察监视器，若图像质量与无故障放大器相当，修理即告完工，绝大部故障放大器都是如此。

有少数故障放大器的输出电平调不到正常值，即需进行第十一至十三道检修工序。这几道工序的检修方法，就是用场强仪直接测量T1～T10各测试点，F头中心针直接接触测点，F头外壳或环形抱箍接触接地（外壳）之元器件，如放大器和可调衰减器、均衡器外壳，放大模块散热铜块，这样测出的电平虽比实际值稍低一些，但作为判断故障是可用的。

通常前一个测量点电平正常而后一个测量点电平偏低，故障就发生在这两个测量点之间的元器件（在图1中设有画出或没有全部画出测量点之间的元器件）脱焊或损坏，要再仔细测量查找，或用元件代换法修理。

3 几个故障问题的专题分析、讨论

（1）从以上故障统计和维修实践中可以看出，有线电视放大器的绝大部份故障，是由于供电器选用、防雷措施、系统接地和防水措施没有到位引起的。正确选用防雷好的稳压型供电器并加强防雷和接地措施以及防水措施，可以使有线电视放大器的故障发生率降至极低的水平，本书的相关章节已经做过成功经验介绍。

（2）由于放大器内部已经有了避雷放电管的有效保护，某种品牌的放大器在60V电源通路中再增加设置MY121压敏电阻实际上是没有必要的。虽然压敏电阻的响应速度（10-8S级）比避雷放电管（10-6S级）要快二个数量级，但是它的结电容比较大、且有少量的漏电流（数十μA），不能像避雷放电管（极间电容≤3～5pf，无漏电流）那样直接接在信号输入、输出接线柱上，只能接在电感线圈后面的60V电源通路上（图4.5-1中C1至C6位置），由于电感线圈的感抗和延时作用，这个响应速度快的优点就发挥不出来，或者说它只能对60V电源系统增加一点过电压保护，但不能再提高射频电路的雷击保护效果；加上在放大器60V电源通路中没有保险丝，一旦压敏电阻短路就会通过大电流引起发热冒烟燃烧，造成烧坏电路板及周围零件等更大的故障，可能导致放大器完全报废。而避雷放电管即使过电流也极少发生短路问题，更不会燃烧，而且它用于放大器的防雷效果已经是相当好了。

（3）R型60V电源变压器容易损坏的原因分析。

表1中故障率最高的是60V电源变压器初级短路，但不是所有的品牌的放大器都有那么高的故障率，只有某一种品牌放大器的电源变压器特别容易损坏，而且损坏的现象都是初级线圈短路、其线圈的漆包线和外包的绝缘纸却没有一点发热焦化的痕迹。令人奇怪的是，该品牌R型220V电源变压器是同一个变压器厂生产，即使漆包线和外包的绝缘纸焦化很严重了，也极少发生初级线圈短路的问题！当前使用的聚酯漆包线的耐压大于2000V/1分钟，在60V变压器里不可能有击穿漆包线绝缘的过电压，那么究竟是什么原因造成初级线圈短路呢？通过变压器解剖发现，该型变压器初级抽头特多，抽头引线与其后继续绕上去的漆包线成90度交叉，交叉点的面积很小、压强相对大一些，如果交叉点的绝缘纸没有垫好，变压器发热时内部温度高于外部，向外膨胀力大，使交叉点压强增大，压破受热软化的绝缘漆膜造成短路。由于220V电源变压器初级没有抽头，就不存在这个问题。可见，60V电源变压器初级短路故障频发的原因，与变压器生产厂家的制造工艺有很大的关系，做好抽头引线的绝缘处理（垫好绝缘纸），这个故障就可大大减少。

（4）某款光接收机放大模块易损坏原因分析。

作者在有线电视设备维修工作中发现，放大器和光接收机内部由于有避雷放电管的有效保护，即使网络遭受感应雷击、使放大器或光接收机受到损坏而发生故障，但此时其中放大模块损坏的几率极小。不过有一款光接收机例外，它不仅故障率特高，而且百分之五十左右故障机中的放大模块损坏！其余多数是光接收组件损坏！为什么这款光接收机会有如此大的问题呢？下面就是通过分析电原理图来探讨其原因。 



 
 


通常，放大器和光接收机中避雷放电管的设置方法，都与图4.5-1中的FD1、FD2、FD3一样，将其直接接在信号输入、输出接线柱J1、J2、J3上，使通过接线柱进入放大器的雷击瞬时高压得到及时的泄放平抑，有效保护放大模块等电子元器件免遭雷击瞬时高压的损害。而故障易发、放大模块易坏那种款光接收机，其避雷放电管的设置方法与以上有显著不同，它是3个信号出、入接线柱共用一个避雷放电管，显然避雷放电管就不能直接接在射频信号输出接线柱J1、J3上，中间分别有一个电感线圈隔离。由于电感线圈的感抗和延时作用，避雷放电管放电之前，雷击瞬时高压的前锋就有可能已经对放大模块等电子元器件造成过电压损害，导致损坏。

一次雷击放电的时间是很短促的，较长的只有几百毫秒，短的只有几十微秒，而雷电流从开始到最大幅值的“波头”时间通常只有几十微秒。放大器和光接收机常用的避雷放电管的脉冲延时时间为≤8μs/150V至≤2μs/1000V，因此可以在雷击幅值电流到达之前释放雷击电流，保护电子元器件免遭雷击损害。显然，在避雷放电管前面设置电感线圈，只要放电延时时间增加十几个微秒、几十个微秒，避雷放电管就不能在雷击幅值电流到达之前释放雷击电流，失去防雷保护作用，导致放大模块等电子元器件的损坏。

因此，我们在选购光端机和放大器等网络器件的时候，要十分注意其中的防雷设置方法，看其是否有效，是否有弊端。器件故障多发，既影响用户收看，又增加维修劳务，放大模块损坏了厂家也不可能给予免费修理，经济的损失也不可小视。