洼田电源分析和总结.docx

音响放大器用高稳定度稳压电源

音响功率放大器要有好的音质，电源质量是一个重要的因素。电子管功率放大器工作在高电压、小电流的状态下，电源电压相对十分稳定。晶体管功率放大器工作于低电压

音响功率放大器要有好的音质，电源质量是一个重要的因素。电子管功率放大器工作在高电压、小电流的状态下，电源电压相对十分稳定。晶体管功率放大器工作于低电压、大电流的状态下，使用过程中电源电压波动大，纹波也大，这是晶体管功放和电子管功放相比，音质受到影响的一个重要原因。

因此，对于晶体管功放，除注重它的电路和元器件的改进外，改善电源质量，特别是采用稳压电源，是提高功放整体水平的一个重要途径。

功率放大器可以采取前后级分开供电。激励级的电源可以采用图1所示的经过改进的洼田式稳压电源。洼田式稳压电源源自日本，它采用差分取样伺服，恒流管稳压，VMOS管作调整管，具有高速、高稳定、低内阻、低噪声的特点。

原来的洼田式稳压电源采用的恒流管，价格较高，在图1中用结型场效应管K26/J103代替。原来的洼田式稳压电源中使用的是普通二极管，温度特性不好，使电源波动条件下稳压效果受到影响，在图1电路中改用高精度可调稳压集成电路TL431作电源的基准源。TL431可调输出电压2.5～36V，输出阻抗仅0.2Ω，等效全范围温度系数为30ppm／℃。

图1中稳压电源的基准电压值为（1＋R3／R5）×2.5V，负电源相同。V1／V2采用IRF630

／9630，耐压200V，电流8A，功耗75W，功率大于K214／J77，漏源电阻不到0.2Ω，有利于降低电源内阻，有很强的负载驱动能力。电路中R4／R19用于降低场效应管VD9／VD10的压降及功耗，使其安全工作。VD5／VD6的压降和工作电流都不大，直接使用无妨。电源电压可调。如将图1所示电源用于前置放大器，只需把R3／R6的阻值改为5.1kΩ，将TL431的稳压值设置在5V，将VD9／VD10的降压电阻R4／R19去掉不用，用导线短接即可。

图2是用于功率放大器末级的稳压电源，其输出电流10A，输出电压正负30V至正负60V可调。功放末级工作电流大，对稳压电源的稳定度要求更高。以下只以正电源为例进行分析。

电路整流后，由10000μF／80V电容担任滤波，V7／V8进行差分取样伺服放大，然后差分双端输出给晶体管V10的基极和发射极，进行二级放大，VD4作恒流源构成V10的负载，因此电路具有很高的放大倍数。电阻R8／R15有一定差值，给V10建立合适的工作点。基准电压由TL431提供，设置在20V。场效应管VD6对TL431恒流供电，保证基准电压的恒定。调整管由V1、V2、V3、V4三级组成达林顿复合放大，因此有极高的电流放大倍数，功率调整管V1和V2是并联的两只电流10A的管子，提供足够的功率裕量，并可进一步减小稳压电源的内阻。电阻R1和R6有助于调整管工作的热稳定，同时，在负载电流较小时，使V3、V4仍工作在线性放大区。V11、R21、R22、R23构成电源的减流保护电路。由R23的阻值决定给R22提供大约1ｍA的电流。当负载电流过大，电阻R21上的电压降大于R22上的电压降和V11基极与发射极之间的电压降之和时，保护电路开始动作。随负载进一步减小，保护动作随之加深，电流进一步减小，最后使调整管截止。当负载恢复正常后，稳压电源输出值也自动恢复正常，电源工作十分安全。

图2中R21、R22的数据决定保护电路动作电流值为10A（每只功率管5A）。二极管VD9、VD10和电容C20、C21组成二倍压整流，A点电压为2倍电源电压值，经电阻R38限流、降压后对12V稳压管VD8供电，在B点得到比稳压电源输出值高12V的电压。恒流管VD4的电流就取自该电压。VD8有两个作用：

功放输出电流起伏大，电源输入端电压波动也大，会使VD4的恒流特性受到影响，由VD8稳压供电后，VD4成为非常稳定的恒流源，以保证晶体管V11有足够大的、稳定的放大倍数；

如将VD4接到输入端，当稳压电源保护动作时，保护晶体管V11导通，这时整个电源电压就会加到VD4的上面，VD4会因为超过耐压值而遭到损坏。当由VD8给VD4供电后，不管是正常工作还是过流保护工作，VD4上的电压降始终不会超过12V，且保持恒定，保证了VD4的工作安全。电路中的电容C5、C9、C10可避免电路振荡，C15改善瞬态特性。R25给调整管提供几十毫安的工作电流。补偿电容C14可对输出稳压值和纹波进行微调。调试时，调整电位器R17，获得需要