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。
家电维修必备多功能维修电源diy制作
在家电维修中离不开和电打交道,开机检测要接通交流电,便携电器要用直流电,维修中要配备隔离变压器、交流调压器、直流可调电源使用很是不便。能有一个多功能的安全电源是不少维修人员都希望的,这里给大家介绍一款制作多用电源的方案。
在电源制作中不少人发愁的是变压器的绕制,用功放中使用的环形变压器改制就容易多了。选购一个300W的功放环形变压器,初级是220V绕组,次级主绕组最好是双55V,次绕组其它绕组可任选。如主绕组双55V的找不到,应选择低于55V但最接近此电压的变压器。只所以选用环形变压器,就是在原绕组外层再加绕漆包线很方便。增加绕组的方案如图一所示,主绕组为110V(55+55),如不够可加绕到 110V后留一抽头,然后每绕13V留一抽头,共绕9个13V。每伏匝数可通过实验得到,用漆包线在变压器上绕10圈,通电后用数字表测出这10圈的交流电压值,计算出13V应绕的圈数和所用漆包线的大概长度。裁出9段该长度的漆包线分次绕在简易穿梭上绕在变压器外层,每个绕组的头与上个绕组的尾拧在一起刮掉漆皮焊牢。然后再绕一组14V,变压器就改制完成。漆包线线径在0.8左右即可。按照图1接入相应电路就可作成一个多功能维修电源。
1.隔离变压器
当次级绕组全使用时,输入是220V市电,输出也是220V交流电,作隔离变压器用。彩电电源部分是热地,维修时最好使用它以确保安全。示波器外壳接地,测量热底板彩电或开关电源时也要使用隔离变压器,否则会烧断彩电保险或大电跳闸。在带电检修其它家用电器时使用隔离变压器,不小心手碰到220V交流电一端时也确保不会出现触电感觉。
2.110V电源
一些原装进口电器和二手电器(如日本产品)都使用110V电源,此类电器维修时常发愁没法供电,有此变压器可解决此问题。使用次级绕组一半即可,将K3置下,K2降到最低就是隔离后的110V电源。
3.交流调压器
通过转换开关K3和K2可实现每13V一档的交流调压,K3置上时可从13V调到117V,当K3置下时可从110V调到227V。K3选用双向电源开关,K2选用有10档转换的波段开关。用低电压供电对开关电源维修是不少维修人员常用的好方法。这样可避免稳压失控再次烧坏开关管。调压器也是维修交流稳压器不可缺少的模拟波动电源。
4. 功放维修电源
用单绕组产生正负电源并由K5调压,可对功放主板进行脱机检修,正负供电回路中串入100欧姆电阻可有效防止维修中二次烧坏功率管。因功放主放大器静态电流很小,100欧姆电阻对静态影响不大,但不能动态使用。在电路中串入电流表头,有电流检测会提示你正负电流不对称或静态电流过大等故障现象。
5. 直流可调稳压电源
直流稳压电路如图2所示,采用稳压电源工业产品电路。该电路由分离元件组成,元件都是维修中常用元件,容易组装和调试。整个电路由主电源、辅助电源、取样误差放大、调整输出、过载保护几部分组成。采用双电源可实现0V输出。主电源采用四档电压切换可降低调整管管压降的功耗。考虑到电动车维修中要用到36V-42V,所以此电路分四档连续可调输出0-50V。K4选用双5掷波段开关,一是对输入交流电压进行选择,二是对直流输出电压可调范围进行调整。此电路有过流保护功能,当输出线头短接或负载短路时保护电路启控输出为0V,保护发光二极管点亮,按下复位钮可解除保护。如觉得该电路制作太复杂,也可选用由集成电路组成的稳压电源电路,如图3所示。这是手机维修使用的直流电源电路,由LM723构成,也具有短路保护功能。
6 .附加功能
此变压器有多种电压输出,在需要时还可构成其他实用电路,如将隔离后的220V电压经过三倍压整流后可获得1000V以上电压,可作成耐压测试仪。用正负电源和功放IC构成内置音频放大器,驱动小扬声器构成信号寻迹器。加上红外接受头构成遥控器检测仪等。
7.注意事项
因以上功能都是使用一个变压器,接地点不一样,所以不能同时使用于一个电路,用了隔离交流就不能在同一电路中同时再使用直流稳压,双电源也不能于直流稳压同时使用。
在电路完成之后,做一个如图4所示的机箱,配上交直流表头、开关、旋钮、指示灯、输出插座和接线柱即大功告成。为了使用方便和直观,该电源使用了多块不同量程的电压表和电流表,它们分别是:
满程 250V 交流电压表(隔离交流输出电压)
满程 3A 交流电流表(交流负载检测)
满程 50V 直流电压表(直流输出电压)
满程 3A 直流电流表(直流负载检测)
满程 500mA 直流电流表(两块)(功放正负电流检测)
前四块表最好使用精度较高的工业仪表,也可用同一规格的表头改制。后两块作为正负电源电流监视,可用廉价的简易表头改制。
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