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．其輸出的直流電位常常會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揚聲器音圈時．可能會將音圈燒毀。另外．在部份特大功率的功放中，由于輸出功率非常強勁，在用戶操作不當或卡啦OK音量太大時，該聲道的輸出功率會遠大于它的額定功率，可能會損壞功率放大器。甚至會損壞貴重的揚聲器。因此．各種功放機都會設置保護電路。保護功放和音箱免遭損壞，下面介紹市場上常見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，這是一個全對稱。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行保護。功能有：短路保護、過載保護、開機延時保護。筆者曾對此機作過破壞性試驗：加大輸入信號幅度、加重負載(例如2 n負載)甚至短路都無法使該機功放后級損壞?？梢娫摍C設計者確有過人之處。
l.1 分流式過載保護電路
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，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就會導通。Q450經二極管D1接于復合管輸入端Q465基極，部份信號經二極管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，Q467上的信號也會被分流，使輸出穩(wěn)定。這時無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，輸出電流突然增大、流經R4A1時，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損壞。
1．3 開機延時電路
開機延時電路由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，喇叭中沒有聲音。此外，電流經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D6截止，隨后Q1、Q2截止。信號不會被傍路到地。功放進入正常工作狀態(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弱點。主要由Q450、Q451不配對引起。當輸出達到某一幅度后，Q450、Q45l不是同時導通。而是一個導通另一個還未導通，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經嚴格配對的晶體管(Q451、Q450)。
1．4．2 無聲
該電路很容易造成無聲故障。C3、C4漏電，Q10不良，都會導致Ql、Q2處于導通狀態(tài)。使信號被短路到地而造成無聲。
1．4．3 開機延時時間太長
這個故障其實與“無聲”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R7的充電電流被漏掉，C3、C4的電壓升不起來，就會造成“無聲”故障，如果漏電不很嚴重。經R7的充電電流被漏一部份．但C3、C4上的電壓經較長時間后能上升，就會造成開機時間太長。此外，R7阻值變大也會造成這個故障。

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，對傳統的保護電路進行改進，使電路具有響應速度快，穩(wěn)定性高，電路簡單，容易恢復等優(yōu)點。主要功能有：直流檢出電路，過載檢出電路，開機延時電路。電路中Q340、R394、R395、R327、R328、C392組成了過流保護電路。R327、R328的阻值僅為O．25 Ω／5w，非常小，功率放大器正常工作時，對電路的影響也極小。但在出現音量過大使功率放大器長時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，功率輸出管的發(fā)射極電流明顯增大，電流流過．R327或R328，在其兩端產生的電壓便升高，經R394、R4．395分壓后，只要R395兩端的電壓大于0．7 V，持續(xù)的時間足夠使電容C392充滿電荷(即延時保護，改變該電容的容量，可改變過載保護的響應速度)，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．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，控制相關的靜音控制電路。其中一路經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串接成無極性電容器，用于旁路音頻信號。功放正常工作時，左右聲道輸出的交變信號經R355、R356后，被C317、C318串接成無極性電容耦合到地，直流檢測器輸入端的電位幾乎為O V。