家用聲頻功率放大器保護電路及其檢修

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。而這種電路出現故障時(shí)．其輸出的直流電位常常會(huì )偏離零電平而出現較高的正的或負的直流電壓。輸出的直流電流流過(guò)揚聲器音圈時(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勁，在用戶(hù)操作不當或卡啦OK音量太大時(shí)，該聲道的輸出功率會(huì )遠大于它的額定功率，可能會(huì )損壞功率放大器。甚至會(huì )損壞貴重的揚聲器。因此．各種功放機都會(huì )設置保護電路。保護功放和音箱免遭損壞，下面介紹市場(chǎng)上常見(jiàn)的保護電路以及它們的修理方法。

1 信號分流式保護電路

圖1是CAV-970型功放機電圖，這是一個(gè)全對稱(chēng)。雙差分、雙恒流源OCI。功放電路，本文只對其保護電路作一些介紹。
CAV-970的保護電路舍棄了傳統的繼電器而采用晶體管進(jìn)行保護。功能有：短路保護、過(guò)載保護、開(kāi)機延時(shí)保護。筆者曾對此機作過(guò)破壞性試驗：加大輸入信號幅度、加重負載(例如2 n負載)甚至短路都無(wú)法使該機功放后級損壞?？梢?jiàn)該機設計者確有過(guò)人之處。
l.1 分流式過(guò)載保護電路
此處正是該機精華所在。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不導通，對信號沒(méi)有分流作用。如果由于輸入信號增大或負載阻抗減少，輸出電流增大，導致取樣電阻R4A1、R4A2上的壓降增大，Q450、Q45l就會(huì )導通。Q450經(jīng)二極管D1接于復合管輸入端Q465基極，部份信號經(jīng)二極管Dl、三極管Q450傍路分流，使輸入到后級的信號幅度減少。使輸出維持一定的水平。同理，Q451導通時(shí)，Q467上的信號也會(huì )被分流，使輸出穩定。這時(shí)無(wú)論加大輸入信號幅度或減少負載，都不能使輸出電流增大，總被限定在某個(gè)水平之上。
1．2 短路保護電路
該電路由Q1、Q2、QlO及其外圍電路組成。當負載短路時(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導通．導致Q1、Q2導通。輸入信號被子傍路到地。切斷了信號源，保護了功率放大器和音箱不致?lián)p壞。
1．3 開(kāi)機延時(shí)電路
開(kāi)機延時(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導通，Ql、Q2導通，把輸入信號傍路接地，喇叭中沒(méi)有聲音。此外，電流經(jīng)R7、R12、D6慢慢對C3、C4充電，其上的電壓慢慢上升，到達一定程度時(shí)D6截止，隨后Q1、Q2截止。信號不會(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 未達額定功率，失真度就很大
這是本機特有的故障。也是分流式保護電路的一個(gè)弱點(diǎn)。主要由Q450、Q451不配對引起。當輸出達到某一幅度后，Q450、Q45l不是同時(shí)導通。而是一個(gè)導通另一個(gè)還未導通，或兩管導通程度不一致。正負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)嚴格配對的晶體管(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 )導致Ql、Q2處于導通狀態(tài)。使信號被短路到地而造成無(wú)聲。
1．4．3 開(kāi)機延時(shí)時(shí)間太長(cháng)
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?chē)乐?。?jīng)R7的充電電流被漏一部份．但C3、C4上的電壓經(jīng)較長(cháng)時(shí)間后能上升，就會(huì )造成開(kāi)機時(shí)間太長(cháng)。此外，R7阻值變大也會(huì )造成這個(gè)故障。

2 負載切斷式保護電路
2．1 奇聲Av-2750功放保護電路
圖2是奇聲AV-2750功放保護電路，該電路結合單片機控制技術(shù)，對傳統的保護電路進(jìn)行改進(jìn)，使電路具有響應速度快，穩定性高，電路簡(jiǎn)單，容易恢復等優(yōu)點(diǎn)。主要功能有：直流檢出電路，過(guò)載檢出電路，開(kāi)機延時(shí)電路。電路中Q340、R394、R395、R327、R328、C392組成了過(guò)流保護電路。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)，對電路的影響也極小。但在出現音量過(guò)大使功率放大器長(cháng)時(shí)間處在最大功率輸出狀態(tài)或音箱連接線(xiàn)碰頭短路等過(guò)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(guò)．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，持續的時(shí)間足夠使電容C392充滿(mǎn)電荷(即延時(shí)保護，改變該電容的容量，可改變過(guò)載保護的響應速度)，Q340便導通，其集電極電位下降，Q342基極電位也被拉低，Q342導通，并輸出高電平信號，經(jīng)．R301、R302輸送到微處理器(CPU)的PRO端口。微處理器一檢測到表示保護的高電平，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導通，Q343與Q344組成的復合管的基極電位被拉低，復合管截止，繼電器RL301失去電流釋放，斷開(kāi)功率輸出與音箱的連接，從而保護了音箱和功率管。

直流檢測電路主要由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。功放正常工作時(shí)，左右聲道輸出的交變信號經(jīng)R355、R356后，被C317、C318串接成無(wú)極性電容耦合到地，直流檢測器輸入端的電位幾乎為O V。