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高保真功放的安全检修

2020-7-14 17:16| 发布者: admin| 查看: 635| 评论: 0|原作者: 佚名|来自: 网络

摘要: 高保真OCL、OTL功放电路,一般前级多采用差分放大输入,末级采用互补大功率对管输出,前后级之间直接耦合。它具有工作稳定、频率特性好、失真小等优点,因而在近几年专业和家用功放电路中得到广泛的应用。但是,由于 ...
高保真OCL、OTL功放电路,一般前级多采用差分放大输入,末级采用互补大功率对管输出,前后级之间直接耦合。它具有工作稳定、频率特性好、失真小等优点,因而在近几年专业和家用功放电路中得到广泛的应用。但是,由于采用多管直接耦合,一旦某只元件变质或损坏,会造成整个电路工作点的改变,轻则导致声音小而失真,重则造成元器件大面积损坏,甚至烧毁扬声器系统。一点电压的改变,会引起多点电压随之改变,这也给故障的判断和检修造成困难。与同行交流时还发现,在检修此类功放时,如果故障排除不彻底,通电试机时往往引起新器件再次损坏,造成经济损失。因此笔者在检修实践中试行了一种安全检修方法,通过实例的形式介绍给大家,以期与同行们交流。
  实例1 一位同事检修一台日产雅马哈EMX2300功放和调音台组合机时,发现两路功放的16只大功率对管、4只推动管全部击穿,两只音箱内的扬声器全部烧毁。按规格全部更换已损坏件后,在没连接前级调音台的情况下,通电试机,仅过几分钟,就见机内冒烟。停机检查,新换的大功率对管又损坏12只,两只音箱内扬声器再次烧毁,损失达两千多元。他不敢再修,求助于笔者修理。
  有了前车之鉴,笔者经慎重考虑,采取了一种稳妥安全的方法进行检修,排除了故障。
  具体检修步骤如下:
  (1)对照实物,画出整机(功放部分电原理图(见图1),弄清电路的工作原理和元器件参数。
  (2)用电阻测量法对电路中所有元件进行一次在路测量,并将左、右电路测量结果对照比较,找出损坏元器件。
图1

  为了提高在路测量精确度,测量电阻时用数字式万用表。由于数字万用表内阻大,向被测电路提供的电流小,不能使二极管、三极管PN结导通,相当于开路,可减小对电阻测量的影响。测量二极管、三极管时用指针式万用表。测量PN结正向电阻时用R×1挡,既可向PN结提供较大的正向电流,检查其正向特性,又可减小在路其它元件对测试的影响。正常情况下用1.5V电池供电的电阻挡测量PN结正向电阻时,指针应偏转到电阻量程刻度线的中点(距0Ω1/2左右),如果显示电阻较大,说明PN结正向特性不良。测反向电阻时,用R×100或R×1k挡,显示电阻应略小于测试两点间并联电阻。测量电容器时(特别是电解电容器),也选用指针万用表,并根据容量大小选择相应的量程,既可测量电容器在路电阻,又可根据指针摆动情况,估测电容器容量。
  在上述方法进行在路测量后,该组合机有12只大功率输出管击穿,5只发射极电阻烧断,推动管有两只漏电,扬声器保护电路失效。将上述元件全部更换新件,修复扬声器保护电路后,进入关键的通电试机阶段。
  (3)采用三步安全通电试机法进行通电试机。首先为了不损坏扬声器和大功率管,试机前不接扬声器系统,在推挽输出端与地之间(即图1中的C点与D点之间)接一只20~50Ω/20~50W线绕电阻做假负载。其次,断开末级大功率管的任意两个电极或事先不安装大功率管Q212~Q219。保留推动管Q210、Q211做互补推挽输出(如果推动管发射极与中点之间无发射极电阻,应临时加装两只100~270Ω、0.5W以上电阻,试机后拆除)。接着在功放电源220V输入端串接一台调压器,从50V开始向功放供电,并监测输出端中点电压(C点与D点之间的电压)。对OCL电路来说,这一电压应为0V±0.5V,对OTL电路来说应为电源电压的一半。如果中点电压不符合正常值,应立即停机检查。此时由于供电较低,一般不会造成元器件损坏。如果中点电压正常,可逐渐提高电源电压,一边监测中点电压,一边观察有无变色、冒烟元件,同时用手摸推动管温度。如果市电升到正常值,通电半小时输出端电压保持不变,推动管无温度上升或元器件无变质变色,则表明安全通电试机法第一步操作结束,可进行下一步操作。
  第二步是接入大功率管,保持假负载,降压供电,监测中点。也就是说,装上末级大功率管Q212~Q219,并按照从50V起逐渐升压的方法继续通电试机。必要时,应对整机静态电流、中点电压进行相应的调整。如果中点电压失常,应重点检查末级功放管及外围电路。直到中点电压稳定,功放管不发热为止。
  第三步是拆去假负载,接入低档扬声器和信号源,正常供电试听。具体说,分别在图1中C、D间和E、D间接入低档扬声器试听。此时,即使电路发生故障,也仅仅是损坏价位较低的低档扬声器。通电试听半小时,中点电压应保持稳定,功放管温度应正常(不烫手)。有条件可进行指标的测试和调整。
  如果在C、D间试听有声,在E、D间试听无声,则是扬声器保护电路故障,应检查修理相应保护电路。
  该机采用上述方法第一步通电试机时,发现中点C、D间电压偏高,且推动管Q210、Q211发热冒烟。立即停机,对电路元件反复进行检测、对比,均未发现损坏变质元件。后来对照原理图仔细核对电路,发现差分输入级Q202的基极上偏流对地电阻R210未与地线直接相接,而是通过插头座与调音台地线相连,再与电源的地端构成回路。而在通电试机时,为了方便,未与调音台相连,致使差分放大级Q202失去偏置电压,差分放大器失去平衡,经直接耦合,造成输出端中点(C、D间)电压偏高,烧毁互补大功率对管Q212~Q219。直接将R210接地线A与功放地线B相连,并对可能假焊虚接的与调音台相连的插座进行补焊后,再按照第一步通电试机,中点电压恢复0V,且调节输入端电压中点电压稳定。接入16只功放管进行第二步通电半小时,无异常现象。最后,去掉假负载,在C、D和E、D间接入低档扬声器和调音台,输入CD信号试听几小时,中点电压不变,功放管无明显温升。一切正常。该机交用户使用已二年,未再出现类似故障。此次安全维修,未损坏一只元件。[Page]
  实例2 马兰士PM-32功放,左路功放正常,右路功放互补大功率对管击穿,两个发射极电阻烧断。该机主人,更换大功率对管和电阻后通电试机,仅几分钟后,两个发射极电阻烧红冒烟,总保险丝熔断。停机检查,新换上的大功率对管再次击穿。该机主人无奈,将其送笔者处检修。
  笔者按照实例1中介绍的安全检修法,首先绘制了末级功放电路(见图2),弄清了电路连接和原理。接着用电阻测量法查找损坏元件,不但发现输出互补大功率对管Q762、Q764损坏,且发现与功率管相连的两只小功率管Q702、Q704也同时损坏。全部损坏元器件由同规格、型号新件更换后,用安全法通电试机。

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图2

  由于该机Q762、Q764采用达林顿复合互补大功率管,推动管与输出管复合在大功率管之中,无法采用第一步通电法,故直接在图2中的C、D之间接上假负载,用调压器降压后供电,C、D间中点电压接近0V。逐渐提高电源电压,当电压升到100V时,发现两个发射极电阻开始冒烟、功放管明显升温。遂停机检查。中点电压基本正常,说明上、下两臂的电压和电流是相等且对称的;发射极电阻冒烟、功放管发热,说明流过功放管的电流太大,造成电流增加,且上、下臂对称增加的只能是上、下臂共用的偏置电路。对该机偏流调整管Q754及其周围元件进行在路测试,未发现元件损坏变质。用放大镜观察线路板时,发现Q754基极焊点附近铜铂有裂纹,经测量裂纹处不通。由于该管基极开路,偏流调整管截止,等效为上、下臂输出管两基极间下偏流电阻增大。造成两管静态电流猛增,将输出管烧毁。将裂纹连接后,再按安全通电试机法第二步通电试机,中点电压稳定,电源电压升到额定值也无大功率管温升和元件冒烟现象。去掉假负载,接入低档位扬声器试听,一切正常。


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