浅谈TH-576型真空电子管常见故障分析处理

【摘要】本文介绍了TSW2500型短波发射机中大型电子管的常见故障及日常维护要点。

【关键词】短波发射机真空四极电子管射频放大器常见故障

TSW2500型短波发射机是目前世界上先进的大功率短波发射机，该机射频系统结构简单工作稳定，射频系统高末级只采用一只汤姆逊产的TH-576型四极真空电子管构成功率放大器，该管工作于丙类过压状态，对高频信号进行功率放大。TH-576型电子管的板极采用超蒸发冷却，增强了板极的散热能力；栅极采用热解石墨栅技术，石墨栅不易变形，热膨胀系数小；电子管采用金属陶瓷封装技术，对于电子管真空度和工作频率都起到了重要作用。

TH-576型电子管作为TSW2500型短波发射机射频放大器的心脏，其工作电压高、功率大、增益高、可靠性高，作为发射机不可或缺的关键器件直接影响发射机工作状态。

一、电子管老化故障：

现象1：发射机在播音过程中频繁由ON（加高压）状态掉至STBY（预加高压），报警显示为Ig1V2 above limit（高末栅流过流）、Ig2V2 above limit（高末帘栅流过流）、PSM output current above limit（PSM放大器输出电流过流）。

现象2：发射机在播音过程中工作状态不稳定，功率正常情况下报警显示Ig1V2 below limit（高末栅流低），激励衰减值RFAT大大低于正常值，从发射机表值上观察帘栅流、栅流均低于正常值，表现出推动不足现象，增大激励输入、提高灯丝电压或降功率后可维持工作。

分析：由于电子管长期满负荷工作，阴极老化造成电子发射不足导致出现推动不足现象发生。由于板极、帘栅极、栅极长期受到高速电子束轰击，极易造成电极老化或释放出有害气体，导致过流频繁报警：Ig1V2 above limit（高末栅流过流）、Ig2V2 above limit（高末帘栅流过流）、PSM output current above limit（PSM放大器输出电流过流）。

处理：对于阴极电子发射不足可采用适当升高灯丝电压结决，否则更换新电子管。

二、栅阴碰极

现象：发射机在播音过程中由ON（加高压）状态掉至STBY（预加高压），报警显示为Iav2 above limit（高末板流过流），Transient Ig1V2 above limit（瞬态高末栅流过流），Vg1V2 below limit（高末栅偏压低限），VfilV2 above limit（高末灯丝电压越限）发射机关至OFF（关断状态），重新开机现象重复。

分析：当Iav2 above limit， Transient Ig1V2 above limit，Vg1V2 below limit（Grid 1 V2 votage）同时出现，说明电子管栅极可能通地，导致偏压丢失板极过流；filV2 above limit（Filament voltage V2）发射机关至OFF说明电子管灯丝阻抗升高，综和分析有可判断为电子管出现栅阴碰极或电子管管座出现栅阴之间击穿短路。

处理：将发射机关至OFF状态，断开电子管栅极供电引线路，用万用表或摇表测量检查栅极和阴极之间电阻，如正常应为断开状态，若呈现导通状态则需要吊起电子管再次测量以确定是电子管管座击穿或电子管栅阴碰极。如测量管座击穿，则应清洁、打磨处理短路部位。如果检查测量为电子管栅阴碰极则应当更换备份电子管。

三、金属陶瓷放电

现象：发射机在播音过程中报警显示：Ig1V2 above limit（高末栅流过流）、Ig2V2 above limit（高末帘栅流过流）、PSM output current above limit（PSM放大器输出电流过流），同时报Arcing RF staage（射频机箱打火），开门加高压观察，末电子管板极和帘栅极之间陶瓷爬电，可看到蓝色电弧。

分析：由于电子管陶瓷环表面被污染导致板极和帘栅极之间耐压值降低，由于陶瓷与帘栅环焊接部位焊料扩散至陶瓷部分导致陶瓷耐压降低，引起板极与帘栅极之间放电；另外由于发射机末级调谐回路中调谐元件异常导致放大器工作状态异常，高末管板极出现异常高电压导致放电。

处理：清洁电子管板极与帘栅环之间陶瓷环；检查发射机末调谐回路各调谐元件调谐位置是否正常；如上述情况均正常则更换电子管。

四、漏气、余气

由于意外原因或机械碰撞导致电子管陶瓷开裂或管壳破裂均能导致电子管内部进入空气，从而使得电子管内部真空度下降各极间耐压值降低，同时造成管内各电极快速氧化损坏电子管，使得发射机工作中频繁出现栅流过流、板流过流、帘栅过流，并且还能观察到电子管内部闪光。

综上所述，可以看出广大维护人员必须正确使用和精心维护电子管，采取有效措施和手段，延长电子管的使用寿命.首先要做好管壳的清洁工作，尤其是陶瓷部分不能用手直接接触，如有脏污应用无水酒精和干净纱布清洁。对于各电极引出环表面有氧化物出现时应用细砂布清洁，并敷涂专用油防止氧化。对于新接收电子管要通过用摇表摇绝缘检查，在室温情况下进行冷打高压去处管内各电极间毛刺，通过老炼消除管内残余气体提高电子管各极间耐压性能，随着使用时间的变化及时调整灯丝电压。