音响IC功放元件 功放常用的元器件知识

小编 2024-10-07 产品展示 23 0

功放常用的元器件知识

玩音响是一个系统工程,DIY功放同样如此,除考虑成本外,还要考虑元器件的采购与选配,以及相关器件与各种板卡的装配,不是随便购买器件就可用的。

1、ZY~01型散热器

在专业音响领域,专业散热器大量使用,如下图所示为ZY~01型散热器的外观图。

其中图上为内侧页面,图下为外侧页面与页面宽度。该散热器分A、B两款,A款内部叶面高度为90mm,外部叶面高度为120mm, 叶面厚度为65mm。B款内部叶面高度为60mm,外部叶面高度为84mm, 叶面厚度为60mm。

以图所示的散热器为例,其底部可平放在机箱低部,功率管可固定在内侧的叶面上,上下的两个叶面都可安装功率管,功率管可对称安装,如下图所示。

散热器的长度可根据需要截取,比如15cm、30cm、80cm等等,可安装多对大功率管,如图所示。

好思路我们要学习,好器件我们要借鉴,若DIY功放,ZY~01型散热器是一个较好的选项,可能我们不必装配很多对功率管,2~4对大功率管即够,并且可把电压放大级部份电压放大管与电流放大级的中功率预推动管、大功率推动管及温度补偿管与热敏电阻都安装在ZY~01型散热器一起,如下图所示。

站在发烧的角度来看,虽然ZY~01型散热器不能满足部份高烧人士的需求, 但该散热器较实用,我们可以用该散热器直接当作后级功放的侧板用,这时散热器可外露以加强散热。该散热器也可内置在机箱内,左右声道各用一个,方便整体部局,如下图所示。

2、大功率功率管

多数音响发烧友对一些平价易购的器件视而不见,总喜欢购一些炒作的“管王”或“发烧器件”,但“管王”或“发烧器件”都是相对的,是在特定时期或在特定环境下为了某些利益被少数人称呼。在专业音响, 低价的原装小功率管2N5551、2N5401大量使用,发烧友确看不上它,情愿采用贵数十倍售价的小功率发烧管、金封管,不愿从电路上去挖掘潜能。如今发烧管众多,国内市场易购的大功率对管达数十种,但考虑到使用场所不同,优先考率如下5款:2SK1058、2SJ162;2SC5200、2SA1943;NJW0281、NJW0302;2SC3858、2SA1494;MJ15024、MJ15025。部份参数如下:2SK1058、2SJ162:100W、 7A、160V、TO-3P;2SC5200、2SA1943 :150W、 15A、230V、TO-3P;NJW0281、NJW0302:150 W、15A、260V、TO -3P;2SC3858 2SA1494:200W、17A、230V、MT -200;MJ15024、MJ150 25:250W、16A、250V、TO-3。

由于易购、平价的2SC5200、2SA1943;NJW0281、NJW0302;2SC3858 2SA1494;MJ15024、MJ15025被很多专业音响厂或HIFI音响 生产厂家大量使用。

如上图所示,这些大功率管售价低主要原因是国内这些厂家使用量大,功率管生产厂家特有的销售策略,使其盟主地位多年不被动摇。

3、氧化铝散热片

音响生产厂家多使用矽胶片与云母片作集成IC功放与大功率功放管的绝缘与传热, 如下图所示:

由于售价低,这两种绝缘片被大量使用,矽胶片方便裁剪,导热系数为1 w/m. kz左右,一些小功率集成IC功放大量使用,如TDA2030、LM1875 等等。云母片导热系数为1~2w/m.k,一些大功率对管大量使用,如 2SC5200、2SA1943 与 2SC3858 2SA1494 等等,云母片较脆,需凃导热硅脂配合使用。这几年国内已有厂家开发生产了氧化铝绝缘片,传热性能大幅提高,导热系数为25w/m.k左右,长期工作温度最高可达1480℃,如下图所示,一些高级音响生产厂家使用。

4、电容

A.滤波电容:

这几年国内部份电容器生产厂家为适应市场需求,开发了很多规格的音响用电容。如HS系列容量为4700μF、6800μF、10000μF,耐压 为50V、63V、80V、100V等多种规格的FOR audio电容,还可定制特殊规格的电容。通过材料设计、工艺突破、结合核心电解液添加剂,这些电容有如下特点:低损耗、低E.S.R 、低漏电、耐高纹波电流等特点,85℃带负载寿命5000小时;105℃带负载寿命4000小时。HS系列电容可让音响系统其音效声场清晰、低频更加厚实、中频自然顺滑、高频晶莹透彻更有鲜活感,具有挑战进口名牌电容的实力,主用于HIFI级功放、专业音响电源滤波,如下图所示为国产HS系列 10000UF 80V电容的外观图。

B.CBB电容:

国产金属化聚丙烯轴向电容器即CBB电容,用镀金属聚丙烯膜作为电解质、电极绕制而成,采用镀锡铜线环氧树脂灌封,容量在0.01μF~100μF,耐压在100V~630VDC,损耗角正切值在0.01%~0.08%,在音箱分频与胆机制作大量使用,如下图所示,国产电容具有较高的性价比。

部份采用铜膜或银膜的电容损耗角正切值小于0.005%,能够满足特定用户的需求。

5、变压器:

A.电源变压器

功放电源变压器几乎都是在国内加工生产,为国内专业音响厂订制的大功率变压器铁芯多选用进口整条0.23mm或0.27mm的直纹片或斜纹片卷制,230V输入范围可达到300V不饱合,230V~260V无震动、无牛叫、无噪音。采用无氧铜漆包线绕制线圈,采用无氧铜杆镀银线、或裸铜电子线作引线,外观多采用透明、白色、黑色、聚脂膜、高温黑纱布封装,如图15所示,这类订制的变压器同样可用于DIY HIFI功放。

B.音频变压器:

小功率音频变压器多用来隔离、滤波、声音处理等。

6、功放电压放大模块:

国外很多公司上世纪八十年代与九十年代推出了很多功放驱动模块,可简化电路设计,使生产功放简易很多,在发烧圈STK3048与STK6153较为“受宠”。国内外也有厂家开发出一些音响模块,如马兰士的HDMA电压反馈模块与电流反馈模块。时过景迁,很多模块已退出市场,比较看好的是国内的 LM4702、LME49810与LME49830 ,如下图所示。

特别是LME49810 、LME49830高耐压,最高可达正负100V供电,可输出较高的电压信号,若两路桥接,意味者业余条件下也有可能制作100~1000瓦的大功率功放。可看作LM4702是双声道设计、内部不包含电流放大级预 推动级,也可看LME49810 、LME49830是单声道设计、内部已包含电流放大级预推动级。

7、电子管:

国内库存还有很多国产电子管, 部份电子管用于制作前级或小功率功放, 本报有很 多电路可参考, 部份国产低价冷门管可开发用于音响领域,如图所示。

若较难购到功放推动模块,或者追求各性化的声音,也可采用前胆后石、胆石混合等方案,即用电子管作电压放大推动大功率晶体管制作的0DB功放,国内有少部份商品机采用此方案。

经典A系列功放成长记(三) A1000的升级改造,A100的尝试(2017)

此文为笔者2017年3月7日首发于微信公众号。讲述了欣乐音响店A系列功放研发制造的系列过程,特别整理重发。

​“经典A系列功放成长记”系列第一篇《经典A系列功放成长记(一) 初试A1000(2017)》,第二篇《经典A系列功放成长记(二) A1原机、仿机的对比(2017)》。这一篇,笔者将回忆经典A1000的第一次重大升级改造。

仿A1000由于推力足,音色美,故推出后备受烧友关注出支持。无奈当时尚在业余制作,实在难以承接这种极费工时的活计。不过倒也给了笔者足够的时间间隔,可以在不断的发烧历程中,对其进行考量和改造。

初版A1000,由于机箱、散热受限,只采用了400W环牛供电,总计4万uf的水塘电容。虽然总体音效,可以说胜过A1原、仿机,但笔者总觉得仍有不少潜力尚未挖掘。于是这次升级改造,大胆采用了前、后级分开,更大的机箱、环牛和电容,两声道分别独立供电。

进行升级改造前,笔者查阅了A1000原机的相关资料图片。原机仍然是合并式设计,前、后级装在一个机箱,变压器则放置在一个单独机箱。前级、后级各采用一个变压器供电。

应该说,笔者这次升级改造,从设计上来说,已突破了原机作为合并机的定位。

机箱到货了,选择了一个很大的铁铝后级机箱。这下空间和散热,应该没多少顾虑了。

电源部分,当时受一些同道洗脑,于是采用了恒达最高规格的HDV环牛。结果20天左右才到货。质量貌似不错,还是让人信心满满。

关于手工制作这个环节,前两篇均有一些介绍,就不再赘述了。总之耐心+细心吧,还有各种挥汗、磨手……

内部空间充裕,于是走线可以比较讲究了,这就是铁铝大机箱的好处。

终于完成了这个大制作!最后的整机,后级重达21公斤左右,前级也有5公斤多了。

这次重大升级改造,应该说继续为笔者带来不少惊喜:

首先,推力明显感觉增强不少。初版A1000,应该说在后来与笔者仿奇力ksa50的对照中,推力上逊色一筹,故笔者自家的12寸大箱,已换用ksa50听了不少时日。但新版本的A1000,推力上已与ksa50并驾齐驱,更有匹配前级的优势,表现更全面,音色更美。

其二,前、后级分开,后级两声道独立供电,带来了清晰度的提升,还有动态表现上的明显优势。

其三,更大的机箱空间,使得走线相当合理,电源、元件、信号线相互干扰降至很低,背景明显干净不少。

总之这次升级改造,应该说让A1000,迈上了一个比较高的台阶。初始版本的A1000、A1这些,应该说在与音乐传真A1原机的对比中,各有千秋。但改造后的A1000,不客气地说,的确是完胜A1原机了。而且在笔者当时接触的万元内各种厂机、仿机、胆机,应该说能胜这套A1000的,很难。唯一的麻烦,是后级采用两个300W变压器供电后,热量进一步升高。虽然这次采用了更大的机箱和散热片,但温度还是达到了60度左右的常态。这50W纯甲机,的确还是让人揪心啊。

升级版A1000完工后不久,正好赶上当时笔者两对大箱试音出货。一对绅士宝6640+4741+8861,一对6640+魔雷634+伊顿11-581,都是很牛的配置啊。好在A1000都不辱使命,当时两对好箱,都推出了相当不错的声音。

4年多前完成的这套升级版A1000,在之后一段时间内,都承担了笔者店中多数定制音箱的试音任务。应该说,以频响、音色而言,这机子确有过人之处。事实上A1000线路,仍有继续提升和发挥的潜力,只是当时笔者并未知晓。这当然是后话了,将在后面的话题中继续分享……

在进入第四季之前,得另外岔出一个话题,那就是3年半前,笔者完成的一台经典A100。

这种每声道2对大功率管,30W甲类功率的机子,其实是一对管的A1,4对管的A1000之间,一个很好的补充。

由于之前初版的A1000,已改造为大型的前、后级功放,体积和重量,比较庞大。A1虽然已经能够从容应对多数5寸、6.5寸书架箱,却仍然难以搞定一些采用大食单元的箱子。比方说绅士宝8545、8531、8741,魔雷638,惠威D6.8等等。很多客户,仍需要一台尺寸重量适中,推控能力出色的功放。

于是笔者尝试采用初版A1000的中型机箱,制作了一款A100功放。当时的配置为400W环牛,4万uf水塘,集成喇叭保护板。

这台机子,也的确达到了设想所需。应该说对店中所有书架音箱,都有比较好的推控,音质音色平衡耐听。成本和价格比较平,所以笔者也乐于推荐给需要实惠功放的烧友。

A100机子,比较得意的事情,是搞定了朋友家的一对绅士宝6620+威发ne123+ne225。那对箱是店主帮老友所配,实惠好声。但说实在ne225低音喇叭,并非一盏省油的灯。但朋友执意要一台体积小些的机子,以免影响家居摆放。当天试了两台功放,这台A100还是脱颖而出,多少让笔者都有些惊喜。

在之后的实践中,A100的确可以搞定店上多数8寸落地音箱。唯原本IC前级,应该说难达完美;若音质要求高,则建议制成纯后级为用,另配一分立元件的优质前级,将会有更好表现。

看到此处,大家可能会觉得,一直是从胜利走向胜利,难免有些审美疲劳了。那之后的第四季,会出现重大转折,内容将是这些DIY机子的败阵和挫折!敬请关注……

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