无负载功放ic发热如何检查与排除功率放大器内元器件发热故障？|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

如何检查与排除功率放大器内元器件发热故障？

元器件发热

　当自制功率放大器的电路元件焊接错误、元件选择不符合要求、电路自激、装制与调整不当等等，均会使功率放大器内部的元件发热甚至烧毁。一般来说主要有以下几种情况。

　1、电阻发热冒烟

　原因一：电阻器的功率不够。电阻器的功率大个由流过核电阻的电流（或加在核电阻两端的电压）所决定。一般在现代功率放大器中，没有标明电阻器功率数值的电阻，均为八分之一瓦，有特殊功率要求的电阻均标明其功率的大小。但在一些自己设计的功率放大器中，往往会忽视在不同电路中不同功率的电阻的需要。例如下图所示。

电路由于接有自举电容器C11，使之对交流信号来说，R14等于并接在功率放大器的输出端，所以在考虑R14的功率时，决不能只考虑直流电流所形成的功率还要加上功率放大器在输出最大功率时， R14所消耗的交流信号功率，因而R14的功率要用到1瓦以上。另一个电阻是R15，因VT3 的集电极电流较大（ 4 0毫安），所以R15的允许耗散功率要有 0．5～1瓦。

原因二、因元件损坏而出现大电流。最常见的是输出级大功率管击穿，此时如功率放大器直流电源接有保险丝，保险丝将立即熔断。如果没有保险丝，已被击穿的晶体管的发射极电阻如图3~8 的电阻R17、R18因通过大电流，会很快发烫，时间一长便烧毁。

原因三、因放大器自激而产生大电流。如果功率放大器出现高频自激，将会使功率输出级产生大电流。仍以图3~8为例，此时电阻R17、R18将发热（但不致于烧毁），并且还因自激振荡的频率高、幅度大，R19通过C18 的耦合，成为功率放大器的负载，放大器输出的振荡电流使R19发烫。

为了便于判断是否存在高频自激，初学者试装时可先用四分之一瓦的电阻来做R19。此时如出现自激， R19即有焦味发出，从而让调试者警觉，立即关掉电源。待故障排除后再把R19换成2～3瓦的电阻。

强烈的高频自激，有时会把输出级晶体管（特别是集成电路）击穿。此时最好先把消振电容的容量加大，并暂时降低电源电压，才更换新的器件，再次通电调试。

原因四、因晶体管连接错误而产生大电流。业余品晶体管有的没有标记。业余爱好者在利用这些晶体管来装制功率放大器时，常会出现搞错晶体管极性的情况。如果把功率输出级PNP、NPN型晶体管的极性搞反，便会在一开启电源的瞬间把大功率管击穿，从而产生大电流。若击穿的晶体管是塑料封装的，常会随之爆裂。

另外。整流管或滤波电容器的极性接反，也会被击穿，使扩音机出现大电流。我们在通电调试功率放大器之前，一定要检查它们的极性。

　2、散热器发烫

正在使用中的功率放大器，输出级晶体管的散热器发热是正常现象。但如果温度很高，烫到连手也不能触摸的程度，便是不正常了。散热器发烫说明输出级晶体管的集电极耗散功率明显增大，其产生原因有以下几个方面。

原因一、率输出级静态电流过大。普通功率放大器的输出级晶体管多工作在接近乙类的状态，静态电流只有几十毫安。如果静态电流显著增大（例如达几百毫安），晶体管的静态功耗便大得多，原设计的散热器无法承受，会达到发烫的地步，时间一长，大功率晶体管便会引起热崩溃，直到烧毁。

对单端输出的互补推挽式功放电路而言，输出级晶体管的静态电流由偏置电路所决定。这些电路如果出现开路（或阻值明显变大）情况，输出级晶体管所得偏压就会比正常值高得多，导致输出级出现大得多的静态电流。这其中晶体管开路的情况最常见，应首先检查。

这里还有一个偏置电路的可变电阻在通电前应调到哪里的问题。总的原则是应调在偏压绝对值最小的位置。但因偏置电路不同或因可变电阻在电路中的位置不同，该电阻在通电前应调到的起始值便有所不同，如果起始值与图不符，在作静态调整之前，输出级晶体管使会出现大的静态电流，使散热器发烫。

由于硅晶体管的输入特性曲线很陡直，所以在调整偏置电路里的可变电阻时，一定要小心地缓慢调整，以防电流迅速增大。如果手头上的万用电表有低电压档位，则在检测输出级晶体管的集电极电流时，测取该晶体管发射极电阻上的压降就行。

　原因二、温度补偿不足。在电路二极管、热敏电阻、三极管等都是补偿元件，利用其电压降能随环境温度的升高而降低这特性，来对输出级晶体管的静态电流加以补偿。如果补偿不足，环境温度升高后，大功率管的静态电流便明显增大，使晶体管发热，发热结果又使电流进一步增大，如此恶性循环，将导致散热器发烫，直到放大器失去工作能力或烧毁输出级晶体管。当输出管采用锗管时，此情况较易发生。

发热的大功率晶体管的管壳安装。当然，热敏元件与晶体管管壳之间要垫上云母片、聚酯薄膜等绝缘垫片，垫片两面最好涂上导热的硅脂。

　原因三、输出级晶体管处于临界击穿状态。在选择晶体管时所用的BUce。， BUce。等参数，是在基极电流等于零时测得的，此时集电极电流十分微弱。如果扩音机负载为纯电阻，输出级晶体管集电极与发射极之间的最高反压只出现在晶体管截止时，所以选用的晶体管只要能满足设计条件中所列的反任要求，一般是可以正常使用的。但有的晶体管反向特性不佳，只要有少量的基极电流注入，反向去穿电压便明显下降。这样的晶体管在作大信号放大时，便很容易出现临界击穿。此时晶体管的功率损耗加大，散热器发烫，从扬声器里可听到夹杂在信号中间的噪声。由于这种打穿只在大音量时瞬间发生，所以晶体管还不至于马上就损坏。但如连续使用下去，晶体管继续发热，反向特性更加变劣，则会最终导致击穿损坏。

考虑到实际扬声器的阻抗并非纯电阻，并且有的电路（例如新甲类放大电路）里的输出级晶体管在集一射间皮向电压最高时仍不会进入截止状态，所以我们选管时必须把反向击穿特性不好的晶体管剔除。

　原因四、功率放大器有高频自激。功率放大器如有自激，将引起输出管的集电极电流增大，其散热器也随之发热。那么，怎样区分散热器发热的原因呢？用手摸一下阻抗补偿电阻。如果该电阻发烫，发热原因是高频自激。但如该电阻正常，则最大功率管出观大的静态电流所致。

　原因五、散热条件不良。这是装配工艺方面的门见例如散热器被不透风的物品所包围，机壳没开通风孔等。只要设法让散热器的热量辐射出去，并加强空气流通便可解决。

不温不火数字功放，如何改变发烧界的认知？

数字功放以其转换效率高，发热低著称，数字功放与模拟功放有如下几点不同：

一、数字功放保真度比较高，对比而言，模拟功放输出的声音是根据听音需要修饰后的声音，与音源音质有差别，数字功放临场感更好一些，音质比较接近原声。

二、模拟功放由于声音被修饰听起来比较舒坦，适合安静地欣赏音乐；而数字功放的声音准确且清晰，因而适合人声电影读白等音频。

三、晶体管模拟功放存在小信号小电流时的非线性交越失真，而数字功放工作在开关状态，不会产生交越失真。

四、过载能力与功率储备高于模拟功放，模拟电路的功放管过载后工作在饱和区，出现削波失真。数字功放过载后只有功率管不损坏，失真度不会迅速增加。

五、数字功放输出内阻很小（不超过0.2欧），与负载（扬声器）匹配容易，模拟功放中的功放管内阻比较大，在匹配不同阻抗的喇叭时，工作状态会受到负载的影响。

六、数字功放比模拟功放效率（功率因数）高的多，也就是更节省能耗，因此数字功放很适合作小体积低耗电设备中作功率放大，比如手机、随声听之类。当然用作音响放大器其高效低发热特性，对散热器要求可大大降低。

记得最初接触的数字功放是二十年前从华田邮购的ZXCD1000数字功放板

该功放板尺寸为12X12X5cm，重量将近一公斤，用料相当考究。前级用LT1913，贴片LCZXCD1000担任数字音频处理，末级每声道用两对K810/J122做BTL放大，通过由LC组成的低通滤波器输送至扬声器。当年以128元一块的价格，可以获得不错的放音效果，音域宽，解析力高，更重要的特点是效率高，大约是模拟功放效率的三倍左右。

数字功放”的电路原型是D类放大器(国内称丁类放大器)。以前，由于价格和技术上的原因，这种放大电路只是在实验室或高价位的测试仪器中应用。随着技术发展使数字功放的元件集成到一两块芯片中，价格也在不断下降。

理论上D类放大器的效率可达到 100%。由于今还没有找到理想的开关元件，难免会产生一部分功率损耗，如果使用的器件不良，损耗就会更大些。尽管如此它的放大效率仍可达到90%以上。

近年来数字功放逐渐普及价格进一步下探，这方面的电路模块及各种数字功放板层出不穷，下面就介绍几款有代表性的数字功率模块组成的功放板。

1、微型D类功放板PAM8403，最大输出功率2X3W，电压5V。