石家庄地铁1号线广播系统无监听故障分析

石家庄地铁1号线广播系统无监听故障分析

吕运科

(中车唐山机车车辆有限公司河北唐山063000）

摘要：主要介绍了石家庄地铁1号线一期列车司机室广播控制盒监听工作原理，对运营过程中频繁发生的无监听故障进行了分析，明确了故障原因并提出了相应的解决办法。通过整改，彻底解决了故障隐患，保证了列车的正常运营。

石家庄地铁1号线为中心城区东西向，并正定组团的L型骨架线，衔接主要对外交通枢纽和城市重要功能节点。全线共设车站26座，已于2017年6月26日开通试运营。一期工程共配置25列电客车，采用6节编组A型列车。列车广播系统（（PAPA））主要有司机室内广播控制盒、司机室控制机柜司机室控制机柜、客客室控制机柜、扬声器和乘客紧急报警器等设备组成，主要功能是为列车内部乘客提供语音通信与语音广播，为乘客提供高质量的音频信息。2017年5月试运行期间，经常会出现无司机室监听的故障，且广播盒断电重启后恢复正常。

针对此问题，本文分析了广播盒监听控制原理，对故障进行了调查分析，明确了故障原因，并提出解决办法。通过整改，消除了故障隐患。

1、广播盒监听原理分析

广播盒内部使用的监听电路如下图所示：

该监听电路使用的功放芯片为AX8303，一种高电源抑制比的3W单通道D类音频功率放大器，工作效率可达到90%，并具有短路保护、热保护以及低压保护等特性。内部功能框图如下图所示

如上图所示，芯片在上电后会使得内部振荡器产生250KHz左右的内部振荡信号，并与外部输入的模拟音频信号进行脉宽调制,之后驱动芯片内部的MOS管进行功率信号输出。在正常情况下该放大器输出的为矩形波信号如下图所示。

为降低30MHz或更高频率的EMI(电磁辐射骚扰)，需要在输出端外接一个铁氧体滤波器，如下图所示

2、故障原因调查分析

在实际设计中，即在焊位电路板L6、L7上应焊接规格为100Ω@100M的铁氧体磁珠。该磁珠在100MHz的频率下会有100Ω左右的阻抗，而在250KHz时的电感量仅为50nH左右，与C30、C31组成的滤波器不会对输出音频信号造成任何干扰。但由于在实际生产时发生了混料现象，使得L6、L7被焊接成了4uH的电感，因此使得输出的音频信号产生了振铃现象，波形如下图所示。

在正式使用的过程中，由于输出信号长时间处于异常的振荡状态，一旦信号线上耦合上了干扰，使得振荡的幅度进一步加大到远远大于芯片的供电电压时，会使得内部的基准电压波动进而使内部振荡器停振，造成无监听信号的现象。当广播盒重新上电后，监听用的功放内部振荡器会重新起振从而恢复了正常的监听功能。

4、3、整改措施

将广播盒控制板分批返修整改，将L6\L7两个点位的元器件，修正为与设计相符，即焊接规格为100Ω@100M的铁氧体磁珠。

5、结束语

石家庄号线一期列车司机室广播无监听故障的根本原因是生产时用料错误，且相关的出厂测试方法不严谨导致的。目前经过整改严谨按照设计要求选用元件焊接电路板，此问题已经得到解决，营至目前未再发生此类故障。

参考文献：

[1]中车唐山机车车辆有限公司.石家庄一号线旅客信息系统电气原理图。

[2]赵承滨电工与电子技术，机械工业出版社