功放输出直流电压原因分析
大家都知道功放输出的是交流信号,对于扬声器来说,它的工作方式只对交流信号产生阻抗,对于直流信号它不产生任何的阻抗(等于零阻抗),这时的电流就为无穷大,因此扬声器线圈在直流信号下就等同于一根发热丝会被迅速烧毁。
不过不要担心,功放一般都会设置直流保护电路。功放的直流保护启动值一般设定在2V,当大于或等于这个值的时候功放会切断输出,保护扬声器。
所以,当功放输出直流信号的时候,首先确认一下直流保护电路是否正常。
第二,静态偏置发生偏移,可能输出直流信号。
用三极管举例:
所谓的静态偏置就是为三极管提供正常的静态工作点,使三极管工作在线性放大状态。
如图,R2,R4分压为基极提供直流偏置电压。什么叫直流偏置?简单来说,就像人要吃饭一样,要求三极管工作,必须要提供一定的工作条件,为三极管提供工作电压。这个电源VCC是直流,所以叫直流偏置。
放大电路,就是将输入信号放大后输出。先说我们要放大的信号,放大的是交流信号,以正弦波为例。这时,我们要求静态工作点的设置为Uce接近于电源电压的一半,为什么?如下图:这是为了使信号正负能有对称的变化空间。
我们把Uce当做一条水平线,作为一个参考点。
为了保证放大后的波形不失真,输出直流电压Uce=VCC/2。其中,
Ub={R4/(R2+R4)}*VCC
Ie=(Ub - Ube)/R5(Ube导通压降约为0.7V)
因Ic≈Ie,所以Uce≈VCC - Ic *(Rc+Re)
如下图,分别是Uce=(1/3)*VCC、
Uce=(1/2)*VCC和Uce=(2/3)*VCC的波形。
其中,图b是要求的输出Uce=(1/2)*VCC,正负半轴波形对称。a,c静态偏置发生偏移,波形明显发生畸变,可能有直流输出。
如果双电源供电,就不需要设置静态工作点,直接输入交流信号,就不会有直流输出。如下图:
第三、隔直电容击穿
如图一,输出有(1/2)*VCC的直流电压,所以需要串联电容,根据电容的基本特性“隔直通交”,将直流电压阻断,只让交流信号通过。如果这个隔直电容击穿,那么也会有直流输出。但这种可能性比较小。
硬件笔记本|加群
搞懂元器件,就搞懂了电路的一半
功放开关电源原理与维修
如今的功放电源已经由工频变压器趋向于具有体积小、重量轻等特点的开关电源电路, 同时也由于开关电源电路比较复杂,零配件比较小众化从而使得 维修起来比较困难。天逸AD-800MKII功放号称8Ω负载时有1000瓦的输出,经试听感觉其音质、功率容量还可以。现粗略介绍一下其原理,及其容易出现的故障点。
一、主要集成块的内部框图及简单原理介绍
1、SG3525AN介绍
SG3525是一种单片集成PWM控制芯片,输出驱动为推拉输出形式,增加了 驱动能力;内部含有欠压锁定电路、软启动控制电路、PWM锁存器,有过流保护功能,频率可调,同时能限制最大占空比,内部原理图见下图。
直流电源Vcc脚(15脚)接入后分两路,一路加到或非门;另一路送到基准电压稳压器的输入端,作为内部电源。振荡器(⑤脚)须外接电容CT,⑥脚须外接电阻RT。振荡器频率由外接电阻RT 和电容CT决定,振荡器的输出分为两路,一路以时钟脉冲形式送至双稳态触发器及两个或非门;另一路以锯齿波形式送至比较器的同相输入端,比较器的反向输入端接误差放大器的输出,误差放大器的输出与锯齿波电压在比较器中进行比较,输出一个随误差放大器输出电压高低而改变宽度的方波脉冲,再将此方波脉冲送到或非门的一个输入端。或非门的另两个输入端分别为双稳态触发器和振荡器锯齿波。双稳态触发器的两个输出互补,交替输出高低电平,将PWM脉冲送至两对组合式推挽型三极管的基极,锯齿波的作用是加入死区时间,保证这两对组合式推挽型三极管不同时导通。最后,在11脚及14脚分别输出相位相差为180°的PWM波。⑧脚为软启动端,一般外接电容,此电容大小决定 启动时间的长短。⑩脚为关断脚,电压高于0.7V则PWM关闭。
2、IR2110
IR2110做为驱动半桥的集成块,其内部原理图如图2所示:
HIN为高端脉冲信号输入,VIN为低端脉冲信号输入,此二路输入经一系列 电平转换及悬浮处理后高端从HO输出,低端从LO输出;低端输出驱动电源Vcc取自输入端的Vdd,而高端输出驱动电源VB则需要增加自举电路,在本电路中Cd4、C817、D8为自举电容和二极管。SD为关断控制信号,当其为低时高低端均无输出。
3、LM556CM
这是常见的两个555电路,A部分作为振荡,B部分作为开机延时。
4、TOP221
这是一个类似三端的开关电源。
二、电源电路及其原理分析 (电路图见下图,可点击放大)
1、供电部分
220V交流电经热敏电阻NTC1-4(开机等待时间过后继电器K1闭合则短路 此热敏电阻)加到D1整流,在C1~C4、C6 滤波,加到开关管Q2、Q6、T2及副电源部分U2、T1等。
2、副电源
由U1(TOP221)、T01及Q20等组成,T01输出两组电压各由D2及D202整流在E97输出15V,在E06输出5V。
3、控制部分
震荡电路由U14A及R39、R44、C825形成约200kHz的矩形脉冲经R02、Q1、R41送到IC6的③脚,但是这个输出脉冲并不决定IC6的输出频率,感觉这部分电路是多余的。
控制电路:SG3525完成脉冲宽度调节电路,R73、C73决定脉冲频率,R72决定间歇时间,16脚输出5V电压供给外围电路包括保护电路等的作为基准电压。
本机并没有从输出电压反馈到控制端的信号也就是稳压控制,实际上就是相当于一个普通的变压器。这个定频定宽的脉冲信号从11脚、14脚输出到IC801(IR2110)的12脚、⑩脚,在①脚、⑦脚送出驱动信号到Q6、Q2, 从而完成半桥开关输出驱动开关变压器T2。
输出电路:开关管Q2、Q6驱动开关变压器T2,在次级经D24、D35整流C101、C102滤波输出正负120V电压。
4、保护电路:
1)U13D与R23、R24、R25、C13、R43、R42、R26、C14组成断电识别电路,当外电路断电时A点电压下降,而B点电压由于电容的存电保留,从而使得U13的⑨脚的电压小于⑧脚的电压,在14脚输出低电压,经D23拉低C点电压。
2)U13C与R31组成C点电压低位保持电路,当C点电压变低则U13的11脚经 R31也被拉到低于5V(此5V电压来自IC6 的16脚),进一步保持了U13的13脚C点的低电压。要重新使U13的13脚变高,就得关闭整个220V电源,重新开机,也就是说本机没有故障保护自恢复功能。
3)U13A和U13B组 成15V电压判断电路,过高过低都会使C点电压变低。
4)IC1B组成5V电压是否有的判断电路,5V电压失去,其⑦脚也就是C点电 压降低。
5)R21是功放出现直流输出的保护电路,当R13或R14出现正电压则IC2A的 ②脚变高,①脚变低,经R53使得OK2阴 极拉低,在J5_7变低再经R21拉低C点电压。
以上5种情形的结果:C点电压变低后经R05使T1导通,经R34拉低U14的12脚THR、经R36拉低13脚DISC,使⑨脚变高,DISC内部三极管导通,经R36S锁定THR于低电平。拉高IC6的⑩脚SD,OUT A和OUT B停止脉冲输出, 电源停止工作。
6)开机延时:U14B、C25、R34、R35、R36组成开机延时电路。开机时在 T1截止而且TRIG为高的情况下,由U14内部对C25充电,这个充电时间就是开机等待时间。
三、 故障检修
1、检查关键点:
1)B点电压是否有310V。
2)15V电压是否正常。
3)C点电压是否是大于14V。
4)IC6的⑧脚SS端是否高于10V、⑩脚SD端是否低于0.6V;13脚、14脚是否有方波输出。
通过对关键点的检测可以比较快的找出故障范围,从而找出故障元件,最后 排除故障。
2、常见故障:
本机使用的电容经常出现漏电现象,如C82漏电使得IC6的SS端 电压不能上升(正常情况下应该在10秒钟之内上升到10V) 导致开电好长时间都不能工作;C73失效导致输出信号频率超出正常工作频率范围接近1MHz,致使Q2、Q6烧毁。
相关问答
功放输出直流电压,什么原因?
共3种情况1.中点偏移。2.负反馈隔直电容漏电。3.负端功放管损坏。是一个通道有故障以后,才烧的变压器。分立元件的电路需要逐级检查,才能确定故障位置,简...
你的功放输出有直流电压肯定是不正常的?
对的,不管是OTL、或者OCL的功放输出端(接喇叭处),应该没有直流电的成分。比如OTL输出端电路是大电解电容器,是隔离直流的;比如OCL输出端中心是0电位,否则...
功放前极电路输出有直流电压0.8V?
输出端有数值较低的直流电压,这叫做中点飘移,主要见于对称式放大电路,一般是由于激励级偏置电压不对称造成,0.6-1.5v一般对扬声器没什么影响,大功率功放工作...
功放输出声道有直流电压怎么维修?
因没提供功放电路结构,其输出端有正、负电压,无分析依据。只经凭经验估判了:1、功放输出电路有OTL方式,有OCL方式;2、OTL方式输出点,为上下功放管...因没提...
如合在功放板上取出直流输出?
双12V交流肯定要整流滤波成正、负直流电(估约15V)才能给TDA2030A的,如果这个“12V”输出电流几百mA以下,也不怕电压稍高的话,直接从功放板上的正直流电的滤...
锺神99A功放板直流供电多少伏?
功放喇叭两端直流电压0.5V大了一点,最好0.05以下(就比较稳定)。是在基本正常范围内。你串联的一个灯泡亮,是功放的交流电的作用,100W灯泡,就相当于100W喇叭...
我的功放直流电压是+/-36伏,请问变压器要用多少伏的?
功放电路需要电源电压为直流+、-36V电压,应选择电源变压器为2×30V的。因为变压器输出交流电压为30V,通过桥式整流、滤波电流后,电源电压在空载时为输入电压...
功放机有直流电输出维修方法?
若功放机有直流电输出问题,可能是由于以下原因导致的故障:1.电源电感元件短路或损坏:检查电源电感元件,如有短路或损坏情况需要更换。2.电源滤波电容损坏...
功放输出直流电压变大?
会变大。因为功放输出直流电压的大小取决于输入信号的幅值,当输入信号的幅值增大时,功放会将信号放大并输出,因此输出直流电压也会相应地增大。功放是一种电子...
功放的外接直流是干嘛的?
在音响的供电系统中,直流电主要用于音响的电源供电,或者是在晶体管工作时所需要的直流偏置。在直流输电线路中,各级是协调工作的,相互独立,彼此间没有影响,...