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本帖最后由 lysohu 于 2014-10-16 22:13 编辑
做PASS160.5已经有好长时间了，其实去年已经做好了，只是一直没有打好最后一颗螺丝，另外，写一遍心得来鼓励一下那些想通过自己的手做一台大功放的人。
上图是网上找到的PASS160.5电路图。图压缩比较严重，先将就看看吧。以下是自画的，跟上图又有点不一样了，请参考！
首先，我们来聊聊这个XA电路，PASS老头的X,XA超对称全平衡系列电路是个人比较中意的电路，最大的特点是它的交叉反馈，一般带平衡输出的功放是由两个独立的放大电路组成，虽然也有交叉反馈，但经过的路径比较长，而超对称全平衡电路的交叉反馈是在同一个放大电路完成的。
那么什么是超对称全平衡电路，又有什么优点呢。
SuperSymmetry（超对称平衡放大器）是Pass Labs众多专利中最负盛名的专利技术。。一般的对称放大器利用两组完全相同的放大电路，因为每边的噪音、失真相同，互相抵消而达致理想的输出（事实上找不到两个完全相同的放大电路，这也是一般平衡功放输超对称全平衡的地方。）； Supersymmetry则更进一步，寻求在两边线路达致零失真，由于两组输出端共享同一个输入平台，并且交叉反馈使失真信号更进一步的相互抵消。所以理论上失真更低。这种技术讲求零件的配对精度高 和非平衡式的单放大器相比，超对称平衡式放大器能将失真和噪音进一步降低 100倍之多。
上图是为了验证交叉反馈的性能，我把功放调成了乙类以下，出现了非常明显的交越失真。而输出的信号波形却保持着非常平滑的过渡。
以上两图是功放的瞬态抑制情况，是电流信号，蓝色是电压信号，可以看到两个信号在有些地方是非同步的。这是音箱反馈给功放的反向能量，功放的失真抑制把这种能量抑制住 了，输出的电压波形没有变动。也就是说交叉反馈能更好的降低瞬态内阻，提高瞬态性能。
以下总结几点：
1， 驱动级电压要等于或低于末级管电压
2， 做低电压时，电流要加大。
3， 管子并越多，驱动级负载越重，要加强才行。
4， 最好用贴片电阻。
5， 为什么Pass老头要在输出端加功率电阻到负端，为什么P管装在靠近散热片的下边。
6， 温补的滞后。
7， 优良的驱动板设计可让驱动板有更快的转换速率。
8， 管子配对。
9， 性能优越的同步整流板。
10， 特别的喇叭保护。。
有很多人问我，到底用什么正温MOS做功放比较好，而且五花八门发一些对管来给我看。其实，我只推荐IRFP9240/IRFP240,IRFP9140/IRFP140,IRF9610/610并不只是它们比较好买，还有就是它们的耗散功率正好，另外就是他们的Qgd比较小，比较好驱动。如果你拿一对耗散功率比较大的对管比如说它有500W功率，但它的封装没有改变，还是TO247的，而它只是工作在非饱合状态下，那么这个封装就只能耗散掉150W这么大功率，再多出的功率发热掉了，因为它不能及时的散给散热器。而且更大的Qgd会让你的驱动更难些，带宽想相对来说更低些。不知道这么说大家似乎明白了没有？
驱动板电压为什么要低于或等于末级电压，
MOS管工作在低压区的时候，米勒反馈量会大大增加，从而抑制Gate的电压上升，导致驱动困难，高摆幅时波峰会被压缩失真，产生大量谐波失真，更严重的是会让输出失调。驱动板电压低于末级管电压的话，可以让高摆幅下MOS的DS之间不致于完全饱合。如果想进一步减少失真的话，加大驱动板的驱动能力是个可行的办法。所以，为了达到设计目的，我把驱动板上的驱动管的散热加强了，以达到更大的功率输出。
驱动板也用的MOS，由于IRF9610，610这对管Qgd特别低，也就是说很好的驱动，带宽也可以做到很高，输入级的Jfet本身工作电流就不会太小，通过共基电路驱动IRF9610,610。这样的话，带宽又高，驱动又强劲。如下波形是实际实验得出的。当然带上末级管后带宽会下降。
如波形，转换速率400V/us 带宽400KHz。注意，这是实实在在的波形，并不是很低电压下测得的。越低输出电压下可以把带宽测得更高，但没意义。。这是让驱动板输出正负100V，橙色是平衡输出信号200V。
为什么我把驱动板加这么高的电压测试，主要是有原因的，MOS管在高压下的优势还是很大的。
做低电压功放时，并管的MOS最好把电流调大些。
PASS160.5原电路工作电压特别的低，只有大概双28V直流左右（根据它参数给的最大电压摆幅55V得出。）如此低的电压下米勒反馈很大，驱动是个问题，只有加大工作电流才能减少驱动负担。MOS特性是在低电流时Vgs变动大，到达一定电流以后线性会陡直。而MOS的输入电容是动态的，Vgs变动越大，输入电容就越大，驱动就越费力，线性也会差。
如果驱动板没弄好的话，会导致声音可能听感没力道，虽然并了如此多对管子。
有人不管在什么情况下都喜欢多并管，觉得并越多驱动力越强，其实不一定全对，MOS应用好了，管子少照样驱动力强劲，正温MOS比一般的BJT和负温MOS有更强劲的瞬态功率输出能力。本人之前设计过一款非并管的乙类全平衡小功放，音质和推力放倒了很多DIY的甲类，有些还是大甲。所以主要还是看设计。
因为MOS有输入电容，盲目的并管只会导致声音失去活力，软，对症入药还是得把驱动板设计好才行。
MOS管功放最好还是用自身电感比较低的器件，比如说贴片电阻。。这样可以减少自激的概率。特别是在高电压应用时。
为什么PASS160.5要加3.3K电阻拉负呢？
这全都因为调高静态电流后，P管的内阻比N管大，从而导致P管发热大于N管，为了平衡热耗，把电阻加在负压和输出端，加大N管的静态负载。所以这个电阻的阻值是要根据所用电压，电流，和对管数量去调整的，另外，由于热量是从下往上散发的，所以安装时要把P管部分装下边，N管部分装上边。
市面上PASS160.5套件的温度补偿做在了驱动板上，这要注意一点就是，温度补偿会有个滞后过程了，因为一般人都把驱动板装在机箱中间，而非末级管边上。如此的话，最好把机箱盖好，让热量快些到达机箱中部。。。。
另外，还有通过电容耦合给末级。这样做稳定性会好很多，因为随着温度的上升,驱动板输出的偏流会加大,导致温补的失效,特别是把温补部分放在机箱中部的那种应用..为了避免这种现象,就把上下两只D极输出的驱动管短接起来,用电阻分压,加入了耦合电容来驱动末级管.但加了耦合电容了，会给整个回路加入音染色。显然没有直驱的好。如何解决呢?
我把电路修改成这样就可以很好的解决如上问题,试验证明,在开机到机器稳定一个小时之间,末级工作电流相当稳定,不会变化.温补电路不会受驱动电流的影响而变动.
如上图,就是PCB板中的温补电路..直接安装在末极板上!!!!!!!!!!!!!!!!!
本人做什么事情都希望做到很理想,自己本来就是做MOS管测试这一行的,所以对管子要求也高,为了配出自己满意的管子,加上有几个朋友的支持一起做.另外,自己公司也有先进的MOS测试仪器..所以我买了1200多对同批次管回来配对自己需要的管子:
ITC59000 MOS管测试仪
发些装配图吧:
原装功放用的0.47欧的电阻,因为MOS的配对离散性大,用0.47欧对配对精度要求低一些和功放稳定度也会高一些…..我自己玩,就用了0.22欧输出电阻了.
喇叭保护板: 采用越低内阻的MOS管开关代替传统继电器, 内阻更稳定更低, 高频感抗更低.使高频通路更畅..有先进的对地短路保护, 正负输出短路, 直流偏压保护. 很多电容那部分是220V隔直,上电延时等…
驱动板采用我2012年做的全MOS管稳压,带瞬态负载能力超强…高电压稳压超低Drop..如下是测试波形.红色输出波形,蓝色是负载波形,是负载控制波形,带20A负载下可以看到红色的掉落1点几伏.频率点却在1兆以上了…而负载变化率根本没那么快,所以低些频率100K下只看到20A下线路损耗造成的0.4V下降..没有瞬间Drop,以下波形全是在50V稳压下测得.输出电容2200uf. 呵呵,这个电路可以单独拿出来做个一两百W的功放稳压,应该相当不错….
同步整流板用在大电流的甲类功放上是相当不错的.让肖特基等等整流弱爆了.
测试波形中心线以下是同步整流的损耗电压,,中心线以上是普通二极管的的损耗电压..
波形放大后看, 同步整流主要就是看整流MOS管的Rdson内阻..内阻越低,损耗电压越低.以下是5毫欧内阻的MOS在10A负载电流下获得的整流波形.正因为损耗小,所以发热也低,根本不需要加散热器.
如下是测试电路,10A下负载电阻把杯子里的水烧开了,整流管也不用加散热.跟体温差不多….
本人平时比较忙点,算起来两年前做的了,一直想写个帖子跟大家分享一下..拖到现在.
我做的PASS160.5采用的双63V的直流, 电流每管一百多毫安…得益于高电压,管子配对性能和强劲的驱动板,所以,末级不用调太高电流,本功放细节丰富,细腻,动态超大…听音主观性强,就不多说水话了…
不过,亲爱的DIYER,高电压的应用如果没有基础不要轻意模仿.. 先用单管做稳定了再上并管.. |
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发表于 2014-10-16 11:12
