100～150W的纯直流Hi-Fi大功率纯甲类功放.doc

甲类功放能抵消奇次谐波失真，末级晶体管始终工作在线性范围内，晶体管自始至终处于导通状态，因而不存在交越失真和开关失真等问题；而且甲类功放始终保持着大电流的工作状态，对大动态的音频信号能迅速反应，因而能轻而易举地获得高保真的重放效果。 针对市面上的纯甲类功放普遍存在功率小的缺点，笔者设计了一款每声道100～150W的纯直流Hi-Fi大功率纯甲类功放：采用单声道左右对称分开设计，方便地安装在两边带外露散热器的功放机壳，功率管与推动管、偏置管都设计安装在同一散热器上使热耦合一致，令功放静态电流相当稳定。每声道输出管采用6对，根据纯甲类功率计算公式P=2I2R，只要每对功率管静态电流有420mA,本功放即有100W纯甲类功率。 电路原理图如附图所示(图中功放部分只画出一个声道，另一声道与此相同)。 电路特点 1.本功放参考日本金嗓子的电流负反馈电路(日本金嗓子功放多数采用电流负反馈电路)，电流负反馈放大器可以很好地兼顾非线性失真与瞬态互调失真这两项指标，而且转换速率比电压负反馈放大器好，可以提供理想的放大效果。2.本功放采用全对称线路，互补推挽放大形式，而且输入级采用恒流源作负载，有效地隔离了电源噪音和减少了非线性失真，使本功放噪音极低，背景干争．解析力强。3.本功放电路简洁，纯直流线路，频带宽，瞬态失真小，响应快。动态范围宽，并且采用了直流伺服电路，输出自动调零。4.本功放音频放大线路中均采用了高频低噪音频专用名管，提高了信噪比和转换速率。5.末级电流放大每声道采用6对东芝大功率名管作甲类并联输出，6管并联，改善了阻尼系数，增强了电路的驱动能力，能轻松驱动低阻抗的大音箱。6.本功放精心设置输入输出的地线，带喇叭保护部分，但不带整流滤波部分和散热器，找两边带外露散热器的大功放机壳安装即可。因为纯甲类功放发热温度很高，不适宜靠近滤波电容，整流滤波建议采用4～8只10000uF/50V日本名牌电解电容，整流桥30A以上，每声道最好单独采用400W~32V的环形变压器及整流滤波部分，效果更好。 元件选择与调试 1.线路板采用环氧玻纤板，全部线路均镀银。2.电阻全用金属膜电阻(音频部分全用1/2W的美国DALE电阻，末级功率管射极电阻用陶瓷电阻)，电容采用日本的黑金刚/ELNA/红宝石等优质品牌。3.功放要放出靓声。除采用优秀线路外．还必须选择优质元件，各级管子严格配对，输入级的管子采用日本东芝对管A970/C2240，声音温暖柔和，T5、T6用2N5551/2N5401，电压放大级T7、T8采用东芝发烧名管A1145/C2705，推动级采用日立中功率对管B649/D669，末级功率输出管要求Fr≥30MHz、Vceo≥160V、PCM≥150W，本功放选用日本东芝管A1943/C5200(一定要原装的，原装管一致性好，寿命长，特别适合用在纯甲类功放)，恒压管采用日立D669，并把它与功率管固定在同一个散热器上。上述音频放大通道的管子均应严格配对，两管β值误差应小于3％，只要配对严格，中点电位应在几十毫伏以下。4.在安装好并检查无误的条件下，不接音源和音箱，将VR1调至最小值，将功率管发射极电阻断开，接通电源，注意观察有无异常现象，例如元件发热、冒烟等，若有异常应断电检查，找出问题解决后再进行下一步调试。5.接回功率管发射极电阻，通电检查。没问题测中点电压(若晶体管严格配对，直流伺服电路正常，中点电压应在几十毫伏以下)，测0.22Ω/5W的电压，缓慢调节VR1，使两端电压为33mY，此时末级的静态电流为900mA左右(即每管150mA)，测中点电位不变，继续通电15～30分钟再测量，煲机一段时间末级静态电流为2.5A左右(即每管420mA)。根据纯甲类功率计算公式P=2I2R计算本功放在8Ω负载上有100W纯甲类功率，本功放甲乙类时每声道在8Ω负载上有360W输出功率。 煲机试听  笔者以马兰士CD作音源，音箱采用惠威R1C+SS6N自制书架监听音箱，表现出音乐定位、解析力相当出色，低频控制相当好(收放自如)，总体上层次感丰富，高频纤细、圆润，美妙动听，特别是播放雨果正版CD时，歌手的齿音、丝丝换气声清晰可闻。充分体现纯甲类功放的优点。