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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

電子設計 ? 作者:電子設計 ? 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載保護功能,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區。

一、功率放大電路

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

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 雙差動輸入級

該機的后級功效電路如圖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 后級功效電路

Q209是恒壓偏置電路,確保后級電路偏置電壓的穩定:熱敏電阻RT201(安裝在散熱片上)串入上偏置電路作溫度補償。調整下偏置可調電阻W201,可改變后級的偏置電壓和靜態電流,還能使A、B兩點對地電壓對稱,否則會造成輸出中點偏移,而且A、B間電膚過高將會使功率管靜態電流過大而發熱,Q210、Q211和Q214、Q215分別進行電壓放大和電流驅動。Q216~Q225是5對功率管,Q212、Q213為過流保護管。上圖中的C204、R214與中圖中R274等元件構成負反饋網絡(F),音頻反饋信號經R274、R214分壓后加至上圖中Q202、Q204的基極。

二、電源供電電路

該機的功放供電、保護及報警電路如圖3所示。Tl為環形電源變壓器,主繞組1經橋式整流、阻容分壓形成浮地(MID)及正、負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)構成功率輸出回路(圖2中112輸出變壓器的初級回路)。Tl的另一繞組2經整流、濾波及U501、U502穩壓后為前后面板電路提供±12V電壓,還有另一路經U503為風扇(FAN)及保護電路提供+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、保護及報警電路

三、保護電路

這部分電路由下圖中的集成塊NE556N及其外圍元件構成。NE556N由兩個完全一樣的時基電路555組成,其①~⑥腳組成各應急保護的動作電路,⑧~(13)腳組成報警電路。當⑩腳獲得高電平時(由⑤腳控制),蜂鳴器HYDZ即可發出“嘀、嘀”的報警音。⑤腳及①腳的電平受②、⑥腳(即A點)電壓的控制。正常狀態下,當A點電壓超過2/3VCC(即8V)時,①、⑤腳均為低電平,此時繼電器J得電工作,輸出回路中的JK觸點接通,功放開始輸出信號。當功放電路出現異常導致A點電壓低于8V時,①、⑤腳,變為高電平,此時1失電,JK觸點斷開,切斷輸出回路。與此同時,報警電路開始產生“嘀、嘀”的報警聲。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后送到前面板,作為輸出音量的電平指示。

1.開機延時啟動保護

由于OCL功放電路開啟瞬間有一個平衡過程,此過程中輸出中點有一個直流電位向零電位過渡的時間。該過渡電壓有可能接近電源電壓,極易燒壞揚聲器。因此,本機設有開機延遲閉合繼電器觸點功能:開機后,+12V電壓經R408向C403充電,由于電容器兩端的電壓不能突變,延遲一段時間后A點電壓才能升到8V。在這段時間內①、⑤腳均為高電平,繼電器觸點切斷輸出信號,報警電路發出警報。

2.中點電壓偏移保護

當功放在使用中出現故障使輸出中點電壓偏移時,該直流電壓也會燒壞揚聲器。

本機由Q402、Q403、Q404等元件構成相應的保護電路,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均處于截止狀態,參見圖2:當中點電壓偏移GND電平大于OUT電平時。Q402截止。Q404導通,Q403飽和導通,R407下端接地,A點電位被R407拉低,從而產生上述一系列保護動作。當中點電壓偏移造成GND電平低于OUT電平時,Q403、Q404截止,Q402導通,R407下端接地,A點電位降低,同樣產生保護動作。

3.輸出過載(流)保護

下面以圖2中GND中點下方電路為例說明:當信號過強致使輸出電流過大時,功率管發射極電阻壓降增大,該電壓經R243、R249、R255、R261、R267及R239反饋到Q213基極,使其電位升高,Q213導通程度加深(飽和),鉗位二極管D2(14使Q215基極電位下降,被其放大的信號強度減弱,起到限流保護作用。同時。過流取樣電壓經C26插座及R401、R402分壓后使Q401導通,將R404下端電平拉向負電源電壓,從而使A點電位迅速下降,保護電路啟動。

4.散熱片過熱保護

繼電器線圈回路中串聯的Jt是一種溫度繼電器,固定在散熱片卜。當散熱片溫度過高時,Jt觸點斷開,切斷繼電器線圈的供電,使輸出回路停止工作。當溫度降至設定值以下時,觸點會自動閉合。

四、常見故障檢修

由于本機設有完善的保護電路,正常情況下不易出現故障,但人為使用不當或環境惡劣造成功放不能正常工作的現象則經常出現。該功放的70v、100V輸出端是用來接帶有相應線間變壓器的音柱或揚聲器的,8n~16Ω端才是直接接阻值匹配的揚聲器的。筆者曾遇到過將音箱(無線間變壓器)直接接到100V輸出端的現象,在功放小音量輸出時聽不出異樣,但話筒聲音一大,機器便開始報警,切斷輸出,顯然是負載過重引起的。這種接法還很容易將音箱內分頻電路的電容燒壞,有時會把電容炸得只剩下兩根引線。

機內過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,特別是在潮濕的環境下,造成極間短路而損壞功率管,因此,必須定期清理機內灰塵。

若電源保險管熔斷、管殼發黑,則說明機內有嚴重的短路故障,這通常是功率管擊穿使正、負電源短路所致。將功放板與主控板脫離,用萬用表黑表筆接+VCC,紅表筆接GND,測正電源對地電阻;再用黑表筆接GND,紅表筆接-vCc,測負電源對地電阻,正常情況下上述所測的兩個阻值均為lOkΩ,左有。若阻值過小或差別較大,則說明功率管存在擊穿或性能不良等毛病。由于5對管子采用并聯結構,往往要將它們一個個拆下后檢測才能判斷H{是哪個管子壞。整個功放板上只有W201足可調的,換用新元件后通過調整它使A、B端對地電壓對稱即可。

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