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HENTR MPA900Q功率放大電路的原理與典型故障分析及維修方法

電子設(shè)計(jì) ? 作者:電子設(shè)計(jì) ? 2018-11-22 09:05 ? 次閱讀

該功放額定輸出功率為450W,具有完善的短路和過(guò)載保護(hù)功能,由功放板、主控板、前面板三塊電路板組成,前兩塊電路板是故障多發(fā)區(qū)。

一、功率放大電路

Q201~Q204組成功放的雙差動(dòng)輸入級(jí),如圖1所示。輸入端兩只發(fā)光二極管L201、L202組成雙向限幅器,防止產(chǎn)生過(guò)高的電壓信號(hào)R203、C203組成低通濾波器,濾除超高音頻干擾。Q205~Q208構(gòu)成兩個(gè)共射一共基電壓放大電路,四只發(fā)光二極管L203~L206,兩只串聯(lián),分別穩(wěn)定Q206、Q207的基極電壓,以減小電壓波動(dòng)引起的非線性失真。

HENTR MPA900Q功率放大電路的原理與典型故障分析及維修方法

圖1 雙差動(dòng)輸入級(jí)

該機(jī)的后級(jí)功效電路如圖2所示:

HENTR MPA900Q功率放大電路的原理與典型故障分析及維修方法

圖2 后級(jí)功效電路

Q209是恒壓偏置電路,確保后級(jí)電路偏置電壓的穩(wěn)定:熱敏電阻RT201(安裝在散熱片上)串入上偏置電路作溫度補(bǔ)償。調(diào)整下偏置可調(diào)電阻W201,可改變后級(jí)的偏置電壓和靜態(tài)電流,還能使A、B兩點(diǎn)對(duì)地電壓對(duì)稱,否則會(huì)造成輸出中點(diǎn)偏移,而且A、B間電膚過(guò)高將會(huì)使功率管靜態(tài)電流過(guò)大而發(fā)熱,Q210、Q211和Q214、Q215分別進(jìn)行電壓放大和電流驅(qū)動(dòng)。Q216~Q225是5對(duì)功率管,Q212、Q213為過(guò)流保護(hù)管。上圖中的C204、R214與中圖中R274等元件構(gòu)成負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)(F),音頻反饋信號(hào)經(jīng)R274、R214分壓后加至上圖中Q202、Q204的基極。

二、電源供電電路

該機(jī)的功放供電、保護(hù)及報(bào)警電路如圖3所示。Tl為環(huán)形電源變壓器,主繞組1經(jīng)橋式整流、阻容分壓形成浮地(MID)及正、負(fù)vCC電源電壓,圖2中的R270、R271為兩只大容量電容器的均壓電阻。浮地(MID)與主電路地(GND)構(gòu)成功率輸出回路(圖2中112輸出變壓器的初級(jí)回路)。Tl的另一繞組2經(jīng)整流、濾波及U501、U502穩(wěn)壓后為前后面板電路提供±12V電壓,還有另一路經(jīng)U503為風(fēng)扇(FAN)及保護(hù)電路提供+12V電壓。

HENTR MPA900Q功率放大電路的原理與典型故障分析及維修方法

圖3 功放供電、保護(hù)及報(bào)警電路

三、保護(hù)電路

這部分電路由下圖中的集成塊NE556N及其外圍元件構(gòu)成。NE556N由兩個(gè)完全一樣的時(shí)基電路555組成,其①~⑥腳組成各應(yīng)急保護(hù)的動(dòng)作電路,⑧~(13)腳組成報(bào)警電路。當(dāng)⑩腳獲得高電平時(shí)(由⑤腳控制),蜂鳴器HYDZ即可發(fā)出“嘀、嘀”的報(bào)警音。⑤腳及①腳的電平受②、⑥腳(即A點(diǎn))電壓的控制。正常狀態(tài)下,當(dāng)A點(diǎn)電壓超過(guò)2/3VCC(即8V)時(shí),①、⑤腳均為低電平,此時(shí)繼電器J得電工作,輸出回路中的JK觸點(diǎn)接通,功放開始輸出信號(hào)。當(dāng)功放電路出現(xiàn)異常導(dǎo)致A點(diǎn)電壓低于8V時(shí),①、⑤腳,變?yōu)楦唠娖剑藭r(shí)1失電,JK觸點(diǎn)斷開,切斷輸出回路。與此同時(shí),報(bào)警電路開始產(chǎn)生“嘀、嘀”的報(bào)警聲。另外,主控板CZ2(圖3中未畫出)四針排線從TR1輸出端引出一部分信號(hào)后送到前面板,作為輸出音量的電平指示。

1.開機(jī)延時(shí)啟動(dòng)保護(hù)

由于OCL功放電路開啟瞬間有一個(gè)平衡過(guò)程,此過(guò)程中輸出中點(diǎn)有一個(gè)直流電位向零電位過(guò)渡的時(shí)間。該過(guò)渡電壓有可能接近電源電壓,極易燒壞揚(yáng)聲器。因此,本機(jī)設(shè)有開機(jī)延遲閉合繼電器觸點(diǎn)功能:開機(jī)后,+12V電壓經(jīng)R408向C403充電,由于電容器兩端的電壓不能突變,延遲一段時(shí)間后A點(diǎn)電壓才能升到8V。在這段時(shí)間內(nèi)①、⑤腳均為高電平,繼電器觸點(diǎn)切斷輸出信號(hào),報(bào)警電路發(fā)出警報(bào)。

2.中點(diǎn)電壓偏移保護(hù)

當(dāng)功放在使用中出現(xiàn)故障使輸出中點(diǎn)電壓偏移時(shí),該直流電壓也會(huì)燒壞揚(yáng)聲器。

本機(jī)由Q402、Q403、Q404等元件構(gòu)成相應(yīng)的保護(hù)電路,原理如下:正常情況下,功率輸出端OUT(與MID端直流電位相等)與GND端均為零電平,Q402~Q404均處于截止?fàn)顟B(tài),參見圖2:當(dāng)中點(diǎn)電壓偏移GND電平大于OUT電平時(shí)。Q402截止。Q404導(dǎo)通,Q403飽和導(dǎo)通,R407下端接地,A點(diǎn)電位被R407拉低,從而產(chǎn)生上述一系列保護(hù)動(dòng)作。當(dāng)中點(diǎn)電壓偏移造成GND電平低于OUT電平時(shí),Q403、Q404截止,Q402導(dǎo)通,R407下端接地,A點(diǎn)電位降低,同樣產(chǎn)生保護(hù)動(dòng)作。

3.輸出過(guò)載(流)保護(hù)

下面以圖2中GND中點(diǎn)下方電路為例說(shuō)明:當(dāng)信號(hào)過(guò)強(qiáng)致使輸出電流過(guò)大時(shí),功率管發(fā)射極電阻壓降增大,該電壓經(jīng)R243、R249、R255、R261、R267及R239反饋到Q213基極,使其電位升高,Q213導(dǎo)通程度加深(飽和),鉗位二極管D2(14使Q215基極電位下降,被其放大的信號(hào)強(qiáng)度減弱,起到限流保護(hù)作用。同時(shí)。過(guò)流取樣電壓經(jīng)C26插座及R401、R402分壓后使Q401導(dǎo)通,將R404下端電平拉向負(fù)電源電壓,從而使A點(diǎn)電位迅速下降,保護(hù)電路啟動(dòng)。

4.散熱片過(guò)熱保護(hù)

繼電器線圈回路中串聯(lián)的Jt是一種溫度繼電器,固定在散熱片卜。當(dāng)散熱片溫度過(guò)高時(shí),Jt觸點(diǎn)斷開,切斷繼電器線圈的供電,使輸出回路停止工作。當(dāng)溫度降至設(shè)定值以下時(shí),觸點(diǎn)會(huì)自動(dòng)閉合。

四、常見故障檢修

由于本機(jī)設(shè)有完善的保護(hù)電路,正常情況下不易出現(xiàn)故障,但人為使用不當(dāng)或環(huán)境惡劣造成功放不能正常工作的現(xiàn)象則經(jīng)常出現(xiàn)。該功放的70v、100V輸出端是用來(lái)接帶有相應(yīng)線間變壓器的音柱或揚(yáng)聲器的,8n~16Ω端才是直接接阻值匹配的揚(yáng)聲器的。筆者曾遇到過(guò)將音箱(無(wú)線間變壓器)直接接到100V輸出端的現(xiàn)象,在功放小音量輸出時(shí)聽不出異樣,但話筒聲音一大,機(jī)器便開始報(bào)警,切斷輸出,顯然是負(fù)載過(guò)重引起的。這種接法還很容易將音箱內(nèi)分頻電路的電容燒壞,有時(shí)會(huì)把電容炸得只剩下兩根引線。

機(jī)內(nèi)過(guò)多的灰塵不僅造成散熱不良,還有可能損壞功率管。散熱片側(cè)臥于底板上,上面的一排功率管直接暴露于空氣中,灰塵落到功率管上,特別是在潮濕的環(huán)境下,造成極間短路而損壞功率管,因此,必須定期清理機(jī)內(nèi)灰塵。

若電源保險(xiǎn)管熔斷、管殼發(fā)黑,則說(shuō)明機(jī)內(nèi)有嚴(yán)重的短路故障,這通常是功率管擊穿使正、負(fù)電源短路所致。將功放板與主控板脫離,用萬(wàn)用表黑表筆接+VCC,紅表筆接GND,測(cè)正電源對(duì)地電阻;再用黑表筆接GND,紅表筆接-vCc,測(cè)負(fù)電源對(duì)地電阻,正常情況下上述所測(cè)的兩個(gè)阻值均為lOkΩ,左有。若阻值過(guò)小或差別較大,則說(shuō)明功率管存在擊穿或性能不良等毛病。由于5對(duì)管子采用并聯(lián)結(jié)構(gòu),往往要將它們一個(gè)個(gè)拆下后檢測(cè)才能判斷H{是哪個(gè)管子壞。整個(gè)功放板上只有W201足可調(diào)的,換用新元件后通過(guò)調(diào)整它使A、B端對(duì)地電壓對(duì)稱即可。

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