家用聲頻功率放大器保護(hù)電路及其檢修

引言
目前大功率家用聲頻功率放大器主聲道均采用OCI．電路進(jìn)行功率放大。由于這部份電路工作在高電壓、大電流、高溫度環(huán)境中，因此故障率是非常高的。而這種電路出現(xiàn)故障時(shí)．其輸出的直流電位常常會(huì)偏離零電平而出現(xiàn)較高的正的或負(fù)的直流電壓。輸出的直流電流流過揚(yáng)聲器音圈時(shí)．可能會(huì)將音圈燒毀。另外．在部份特大功率的功放中，由于輸出功率非常強(qiáng)勁，在用戶操作不當(dāng)或卡啦OK音量太大時(shí)，該聲道的輸出功率會(huì)遠(yuǎn)大于它的額定功率，可能會(huì)損壞功率放大器。甚至?xí)p壞貴重的揚(yáng)聲器。因此．各種功放機(jī)都會(huì)設(shè)置保護(hù)電路。保護(hù)功放和音箱免遭損壞，下面介紹市場(chǎng)上常見的保護(hù)電路以及它們的修理方法。

1 信號(hào)分流式保護(hù)電路

圖1是CAV-970型功放機(jī)電圖，這是一個(gè)全對(duì)稱。雙差分、雙恒流源OCI。功放電路，本文只對(duì)其保護(hù)電路作一些介紹。
CAV-970的保護(hù)電路舍棄了傳統(tǒng)的繼電器而采用晶體管進(jìn)行保護(hù)。功能有：短路保護(hù)、過載保護(hù)、開機(jī)延時(shí)保護(hù)。筆者曾對(duì)此機(jī)作過破壞性試驗(yàn)：加大輸入信號(hào)幅度、加重負(fù)載(例如2 n負(fù)載)甚至短路都無(wú)法使該機(jī)功放后級(jí)損壞?？梢娫摍C(jī)設(shè)計(jì)者確有過人之處。
l.1 分流式過載保護(hù)電路
此處正是該機(jī)精華所在。由Q451、R3、C1、D2、Q450、R2、Dl、C2等元件組成，正常工作時(shí)，由于取樣電阻R4A1、R4A2阻值很小(O．22Ω)，輸出電流在其上的壓降較小，Q450、Q451不導(dǎo)通，對(duì)信號(hào)沒有分流作用。如果由于輸入信號(hào)增大或負(fù)載阻抗減少，輸出電流增大，導(dǎo)致取樣電阻R4A1、R4A2上的壓降增大，Q450、Q45l就會(huì)導(dǎo)通。Q450經(jīng)二極管D1接于復(fù)合管輸入端Q465基極，部份信號(hào)經(jīng)二極管Dl、三極管Q450傍路分流，使輸入到后級(jí)的信號(hào)幅度減少。使輸出維持一定的水平。同理，Q451導(dǎo)通時(shí)，Q467上的信號(hào)也會(huì)被分流，使輸出穩(wěn)定。這時(shí)無(wú)論加大輸入信號(hào)幅度或減少負(fù)載，都不能使輸出電流增大，總被限定在某個(gè)水平之上。
1．2 短路保護(hù)電路
該電路由Q1、Q2、QlO及其外圍電路組成。當(dāng)負(fù)載短路時(shí)，輸出電流突然增大、流經(jīng)R4A1時(shí)，Q461發(fā)射極電位上升，Q10基極電壓上升，Q10導(dǎo)通．導(dǎo)致Q1、Q2導(dǎo)通。輸入信號(hào)被子傍路到地。切斷了信號(hào)源，保護(hù)了功率放大器和音箱不致?lián)p壞。
1．3 開機(jī)延時(shí)電路
開機(jī)延時(shí)電路由C3、C4、D6、R7、R12等組成。剛接通電源，C3、C4上電壓為O，D6導(dǎo)通，Ql、Q2導(dǎo)通，把輸入信號(hào)傍路接地，喇叭中沒有聲音。此外，電流經(jīng)R7、R12、D6慢慢對(duì)C3、C4充電，其上的電壓慢慢上升，到達(dá)一定程度時(shí)D6截止，隨后Q1、Q2截止。信號(hào)不會(huì)被傍路到地。功放進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
1．4 故障維修
1．4．1 未達(dá)額定功率，失真度就很大
這是本機(jī)特有的故障。也是分流式保護(hù)電路的一個(gè)弱點(diǎn)。主要由Q450、Q451不配對(duì)引起。當(dāng)輸出達(dá)到某一幅度后，Q450、Q45l不是同時(shí)導(dǎo)通。而是一個(gè)導(dǎo)通另一個(gè)還未導(dǎo)通，或兩管導(dǎo)通程度不一致。正負(fù)半周被分流的程度不同，造成失真。修理方法是更換兩個(gè)經(jīng)嚴(yán)格配對(duì)的晶體管(Q451、Q450)。
1．4．2 無(wú)聲
該電路很容易造成無(wú)聲故障。C3、C4漏電，Q10不良，都會(huì)導(dǎo)致Ql、Q2處于導(dǎo)通狀態(tài)。使信號(hào)被短路到地而造成無(wú)聲。
1．4．3 開機(jī)延時(shí)時(shí)間太長(zhǎng)
這個(gè)故障其實(shí)與“無(wú)聲”故障檢查方法基本相同。根源也是C3、C4漏電。如果C3、C4漏電嚴(yán)重，經(jīng)R7的充電電流被漏掉，C3、C4的電壓升不起來(lái)，就會(huì)造成“無(wú)聲”故障，如果漏電不很嚴(yán)重。經(jīng)R7的充電電流被漏一部份．但C3、C4上的電壓經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間后能上升，就會(huì)造成開機(jī)時(shí)間太長(zhǎng)。此外，R7阻值變大也會(huì)造成這個(gè)故障。

2 負(fù)載切斷式保護(hù)電路
2．1 奇聲Av-2750功放保護(hù)電路
圖2是奇聲AV-2750功放保護(hù)電路，該電路結(jié)合單片機(jī)控制技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)的保護(hù)電路進(jìn)行改進(jìn)，使電路具有響應(yīng)速度快，穩(wěn)定性高，電路簡(jiǎn)單，容易恢復(fù)等優(yōu)點(diǎn)。主要功能有：直流檢出電路，過載檢出電路，開機(jī)延時(shí)電路。電路中Q340、R394、R395、R327、R328、C392組成了過流保護(hù)電路。R327、R328的阻值僅為O．25 Ω／5w，非常小，功率放大器正常工作時(shí)，對(duì)電路的影響也極小。但在出現(xiàn)音量過大使功率放大器長(zhǎng)時(shí)間處在最大功率輸出狀態(tài)或音箱連接線碰頭短路等過載情況時(shí)，功率輸出管的發(fā)射極電流明顯增大，電流流過．R327或R328，在其兩端產(chǎn)生的電壓便升高，經(jīng)R394、R4．395分壓后，只要R395兩端的電壓大于0．7 V，持續(xù)的時(shí)間足夠使電容C392充滿電荷(即延時(shí)保護(hù)，改變?cè)撾娙莸娜萘?，可改變過載保護(hù)的響應(yīng)速度)，Q340便導(dǎo)通，其集電極電位下降，Q342基極電位也被拉低，Q342導(dǎo)通，并輸出高電平信號(hào)，經(jīng)．R301、R302輸送到微處理器(CPU)的PRO端口。微處理器一檢測(cè)到表示保護(hù)的高電平，立即從MUTEl(靜音控制端口1)輸出高平的控制電壓，控制相關(guān)的靜音控制電路。其中一路經(jīng)R303，控制Q345導(dǎo)通，Q343與Q344組成的復(fù)合管的基極電位被拉低，復(fù)合管截止，繼電器RL301失去電流釋放，斷開功率輸出與音箱的連接，從而保護(hù)了音箱和功率管。

直流檢測(cè)電路主要由Q339、Q336、R359、R362及周邊元件組成。R355、R356與C317、C318組成低通濾波器。R355、R356是左(L)、右(R)聲道的直流取樣電阻，兼做直流檢測(cè)電路的輸入限流電阻。C317、C318串接成無(wú)極性電容器，用于旁路音頻信號(hào)。功放正常工作時(shí)，左右聲道輸出的交變信號(hào)經(jīng)R355、R356后，被C317、C318串接成無(wú)極性電容耦合到地，直流檢測(cè)器輸入端的電位幾乎為O V。