HENTR MPA900Q功率放大电路的原理与典型故障分析及维修方法

描述

该功放额定输出功率为450W,具有完善的短路和过载保护功能,由功放板、主控板、前面板三块电路板组成,前两块电路板是故障多发区。

一、功率放大电路

Q201~Q204组成功放的双差动输入级,如图1所示。输入端两只发光二极管L201、L202组成双向限幅器,防止产生过高的电压信号R203、C203组成低通滤波器,滤除超高音频干扰。Q205~Q208构成两个共射一共基电压放大电路,四只发光二极管L203~L206,两只串联,分别稳定Q206、Q207的基极电压,以减小电压波动引起的非线性失真。

功放电路

图1 双差动输入级

该机的后级功效电路如图2所示:

功放电路

图2 后级功效电路

Q209是恒压偏置电路,确保后级电路偏置电压的稳定:热敏电阻RT201(安装在散热片上)串入上偏置电路作温度补偿。调整下偏置可调电阻W201,可改变后级的偏置电压和静态电流,还能使A、B两点对地电压对称,否则会造成输出中点偏移,而且A、B间电肤过高将会使功率管静态电流过大而发热,Q210、Q211和Q214、Q215分别进行电压放大和电流驱动。Q216~Q225是5对功率管,Q212、Q213为过流保护管。上图中的C204、R214与中图中R274等元件构成负反馈网络(F),音频反馈信号经R274、R214分压后加至上图中Q202、Q204的基极。

二、电源供电电路

该机的功放供电、保护及报警电路如图3所示。Tl为环形电源变压器,主绕组1经桥式整流、阻容分压形成浮地(MID)及正、负vCC电源电压,图2中的R270、R271为两只大容量电容器的均压电阻。浮地(MID)与主电路地(GND)构成功率输出回路(图2中112输出变压器的初级回路)。Tl的另一绕组2经整流、滤波及U501、U502稳压后为前后面板电路提供±12V电压,还有另一路经U503为风扇(FAN)及保护电路提供+12V电压。

功放电路

图3 功放供电、保护及报警电路

三、保护电路

这部分电路由下图中的集成块NE556N及其外围元件构成。NE556N由两个完全一样的时基电路555组成,其①~⑥脚组成各应急保护的动作电路,⑧~(13)脚组成报警电路。当⑩脚获得高电平时(由⑤脚控制),蜂鸣器HYDZ即可发出“嘀、嘀”的报警音。⑤脚及①脚的电平受②、⑥脚(即A点)电压的控制。正常状态下,当A点电压超过2/3VCC(即8V)时,①、⑤脚均为低电平,此时继电器J得电工作,输出回路中的JK触点接通,功放开始输出信号。当功放电路出现异常导致A点电压低于8V时,①、⑤脚,变为高电平,此时1失电,JK触点断开,切断输出回路。与此同时,报警电路开始产生“嘀、嘀”的报警声。另外,主控板CZ2(图3中未画出)四针排线从TR1输出端引出一部分信号后送到前面板,作为输出音量的电平指示。

1.开机延时启动保护

由于OCL功放电路开启瞬间有一个平衡过程,此过程中输出中点有一个直流电位向零电位过渡的时间。该过渡电压有可能接近电源电压,极易烧坏扬声器。因此,本机设有开机延迟闭合继电器触点功能:开机后,+12V电压经R408向C403充电,由于电容器两端的电压不能突变,延迟一段时间后A点电压才能升到8V。在这段时间内①、⑤脚均为高电平,继电器触点切断输出信号,报警电路发出警报。

2.中点电压偏移保护

当功放在使用中出现故障使输出中点电压偏移时,该直流电压也会烧坏扬声器。

本机由Q402、Q403、Q404等元件构成相应的保护电路,原理如下:正常情况下,功率输出端OUT(与MID端直流电位相等)与GND端均为零电平,Q402~Q404均处于截止状态,参见图2:当中点电压偏移GND电平大于OUT电平时。Q402截止。Q404导通,Q403饱和导通,R407下端接地,A点电位被R407拉低,从而产生上述一系列保护动作。当中点电压偏移造成GND电平低于OUT电平时,Q403、Q404截止,Q402导通,R407下端接地,A点电位降低,同样产生保护动作。

3.输出过载(流)保护

下面以图2中GND中点下方电路为例说明:当信号过强致使输出电流过大时,功率管发射极电阻压降增大,该电压经R243、R249、R255、R261、R267及R239反馈到Q213基极,使其电位升高,Q213导通程度加深(饱和),钳位二极管D2(14使Q215基极电位下降,被其放大的信号强度减弱,起到限流保护作用。同时。过流取样电压经C26插座及R401、R402分压后使Q401导通,将R404下端电平拉向负电源电压,从而使A点电位迅速下降,保护电路启动。

4.散热片过热保护

继电器线圈回路中串联的Jt是一种温度继电器,固定在散热片卜。当散热片温度过高时,Jt触点断开,切断继电器线圈的供电,使输出回路停止工作。当温度降至设定值以下时,触点会自动闭合。

四、常见故障检修

由于本机设有完善的保护电路,正常情况下不易出现故障,但人为使用不当或环境恶劣造成功放不能正常工作的现象则经常出现。该功放的70v、100V输出端是用来接带有相应线间变压器的音柱或扬声器的,8n~16Ω端才是直接接阻值匹配的扬声器的。笔者曾遇到过将音箱(无线间变压器)直接接到100V输出端的现象,在功放小音量输出时听不出异样,但话筒声音一大,机器便开始报警,切断输出,显然是负载过重引起的。这种接法还很容易将音箱内分频电路的电容烧坏,有时会把电容炸得只剩下两根引线。

机内过多的灰尘不仅造成散热不良,还有可能损坏功率管。散热片侧卧于底板上,上面的一排功率管直接暴露于空气中,灰尘落到功率管上,特别是在潮湿的环境下,造成极间短路而损坏功率管,因此,必须定期清理机内灰尘。

若电源保险管熔断、管壳发黑,则说明机内有严重的短路故障,这通常是功率管击穿使正、负电源短路所致。将功放板与主控板脱离,用万用表黑表笔接+VCC,红表笔接GND,测正电源对地电阻;再用黑表笔接GND,红表笔接-vCc,测负电源对地电阻,正常情况下上述所测的两个阻值均为lOkΩ,左有。若阻值过小或差别较大,则说明功率管存在击穿或性能不良等毛病。由于5对管子采用并联结构,往往要将它们一个个拆下后检测才能判断H{是哪个管子坏。整个功放板上只有W201足可调的,换用新元件后通过调整它使A、B端对地电压对称即可。

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