功率放大器簡(jiǎn)稱功放,一般特指音響系統(tǒng)中一種最基本的設(shè)備,俗稱“擴(kuò)音機(jī)”,它的任務(wù)是把來(lái)自信號(hào)源(專業(yè)音響系統(tǒng)中則是來(lái)自調(diào)音臺(tái))的微弱電信號(hào)進(jìn)行放大以驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。還可以指其他進(jìn)行功率放大的設(shè)備。
功放,是各類音響器材中最大的一個(gè)家族,其作用主要是將音源器材輸入的較微弱信號(hào)進(jìn)行放大后,產(chǎn)生足夠大的電流去推動(dòng)揚(yáng)聲器進(jìn)行聲音的重放。由于考慮功率、阻抗、失真、動(dòng)態(tài)以及不同的使用范圍和控制調(diào)節(jié)功能,不同的功放在內(nèi)部的信號(hào)處理、線路設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝上也各不相同。
功放的六種保護(hù)功能:
1、軟啟動(dòng)保護(hù)
在大電流吸取量的音響設(shè)備,接通電源的瞬間其流過(guò)的電流值可以達(dá)到其平均電流值的4-10倍時(shí),對(duì)電網(wǎng)和設(shè)備本身都是一個(gè)沖擊,嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)損壞設(shè)備。
此時(shí)軟啟動(dòng)電路能在設(shè)備開關(guān)的瞬間抑制電流的涌入量,讓它平穩(wěn)的達(dá)到正常起到保護(hù)設(shè)備和不引起電網(wǎng)波動(dòng)的作用。通常用熱敏電阻(NTC)的負(fù)溫度特性來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。
2、直流保護(hù)
當(dāng)功放輸出級(jí)發(fā)生損壞時(shí)或靜態(tài)偏置發(fā)生偏移時(shí)都有可能輸送出直流信號(hào)。而對(duì)于揚(yáng)聲器來(lái)說(shuō),它的工作方式只對(duì)交流信號(hào)產(chǎn)生阻抗,對(duì)于直流信號(hào)它不產(chǎn)生任何的阻抗(等于零阻抗),這時(shí)的電流就為無(wú)窮大,因此揚(yáng)聲器的線圈在直流信號(hào)下就等同于一根發(fā)熱絲會(huì)被迅速燒毀。
因此準(zhǔn)確的快速的直流保護(hù)電路是非常重要的。功放的直流保護(hù)啟動(dòng)值通常設(shè)定在2V,當(dāng)大于或等于這個(gè)值的時(shí)候功放會(huì)切斷輸出,保護(hù)揚(yáng)聲器。當(dāng)然,也有功放將會(huì)用燒斷內(nèi)置的直流保險(xiǎn)絲的方式來(lái)切斷輸出。
如果一臺(tái)功放的直流保護(hù)電路是正常的,但是揚(yáng)聲器的線圈給燒掉了,只有兩個(gè)原因:輸入到揚(yáng)聲器的功率過(guò)大,或者功放輸出的信號(hào)產(chǎn)生削頂變成方波。
3、短路保護(hù)
當(dāng)功放輸出級(jí)發(fā)生損壞時(shí)或靜態(tài)偏置發(fā)生偏移時(shí)都有可能輸送出直流信號(hào)。而對(duì)于揚(yáng)聲器來(lái)說(shuō),它的工作方式只對(duì)交流信號(hào)產(chǎn)生阻抗,對(duì)于直流信號(hào)它不產(chǎn)生任何的阻抗(等于零阻抗),這時(shí)的電流就為無(wú)窮大,因此揚(yáng)聲器的線圈在直流信號(hào)下就等同于一根發(fā)熱絲會(huì)被迅速燒毀。
因此準(zhǔn)確的快速的直流保護(hù)電路是非常重要的。功放的直流保護(hù)啟動(dòng)值通常設(shè)定在2V,當(dāng)大于或等于這個(gè)值的時(shí)候功放會(huì)切斷輸出,保護(hù)揚(yáng)聲器。當(dāng)然,也有功放將會(huì)用燒斷內(nèi)置的直流保險(xiǎn)絲的方式來(lái)切斷輸出。
如果一臺(tái)功放的直流保護(hù)電路是正常的,但是揚(yáng)聲器的線圈給燒掉了,只有兩個(gè)原因:輸入到揚(yáng)聲器的功率過(guò)大,或者功放輸出的信號(hào)產(chǎn)生削頂變成方波。
4、過(guò)流保護(hù)
當(dāng)功放的負(fù)載太低但又沒有達(dá)到短路狀態(tài),這時(shí)候短路保護(hù)不會(huì)動(dòng)作,但輸出的電流會(huì)非常之大超過(guò)功放的安全使用值,這時(shí)候過(guò)流保護(hù)電路就會(huì)介入工作,通常的做法是:控制輸入電壓和輸出電流,讓功放始終工作在在安全范圍內(nèi)。
5、過(guò)熱保護(hù)
設(shè)計(jì)優(yōu)良的功放在正常使用的情況下,不會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱保護(hù),只有當(dāng)外部使用環(huán)境惡劣或內(nèi)部發(fā)生故障的時(shí)候才會(huì)動(dòng)作。整臺(tái)功放最熱的地方就是輸出級(jí)晶體管的C極(集電極),因此過(guò)熱保護(hù)的溫度感應(yīng)器一般安裝在離晶體管的C極最近地方或散熱器上最熱的地方。
過(guò)熱保護(hù)的閥值一般為95℃,也有105℃,晶體管的極端承受溫度是105℃。
6、失真壓限器
音響設(shè)備的輸入電平值都有一個(gè)規(guī)定的范圍,如果超出這個(gè)范圍,信號(hào)就會(huì)產(chǎn)生削頂,嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)變成方波。失真限幅器的作用是保證輸入信號(hào)的電平始終控制在音響設(shè)備允許的線性工作區(qū)范圍內(nèi)。一般的標(biāo)準(zhǔn)是THD1%時(shí)啟動(dòng)。
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