DIY一台60W级带神同步音量控制的晶体管合并式甲类功放

laurel · 发表于 2018-7-20 22:20

本帖最后由 laurel 于 2018-7-20 22:22 编辑

这又是一个过期作品，因为早在17年就完成了，现在准备把这个设计制作的过程放上来，分享下我的制作经验。
上次发过一个制作贴是我14年开始DIY的15寸大号角音箱（见：http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... =1244788&extra=）
与此同时在音箱进行中的时候，作为配套的功放也开始了设计，早在刚开始做音箱时，我就把机箱买回来了，因为除非自己做结构，否则功放的设计必须围绕机箱进行，有了箱子就好开始做设计。

  机箱不算特别满意，理想的箱子应该是框架式，这个拆掉任何一面就会散架，不过某宝上直到今天也没看见我满意的机箱。

  初步定了几个需求：
  1. 合并式，前后级塞一个箱子里。
  2. 末级工作在甲类状态，甲类下达到50-60W级，乙类功率没有要求（不得不说大号角箱的高灵敏度极大降低了功放难度）。
  3. 模块化设计，换前级，后级，控制等任何一个部分都要很方便。
  4. 单片机上下电，音量控制和电流，温度监控，异常直接掉电。
  5. 可维护性好（好拆）。

  做台普通功放对我技术上没太大难度，毕竟技术含量再高也没10年前搞的SDAC高（见：http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... d=351319&extra=）
  不过工作量要比SDAC大多了，SDAC只有三块板子而已，而功放预计要有10来块PCB还少不了不少金工活。

  对我来讲，后级电路用哪种不重要，反正不满意还能换，由于手头有不少ON的塑封大功率双极性管，看了下线路决定先参考过气网红KRELL的KSA50MK2做个PCB试试。考虑到以后可能玩玩100W以上大功率甲类，所以末级画了8对管的位置，不过并不意味着一定要装8对。
  先在电脑上对KSA50MK2的电路进行了仿真，仿真OK基本摸清了电路的特性开始画图，这次原理图用cadence的orcad capture画，PCB用另一家MENTOR WG。
对这种散热器在两边的机箱和有强迫症的人来讲，PCB最好是镜像对称的才完美，不过工作量要翻倍都不止。而且布线又不同也不能忍，但是KSA50恰好是个对称线路，也就是说其电路在原理图上也是上下基本一样的。这样我PCB只要基本按照原理图的走向画，只要一种PCB，另一个声道只要上下颠倒安装，基本能保证位置上对称。这个小点子一下治好了我的强迫症。
  另一个是尽量贴片化，如果用直插件，这种贴着散热器放的功放板子拆个零件要拆遍板子上所有螺丝，少说十几个。贴片件可以直接拆不用拆螺丝，不过当时还是保守了点，电容是直插的。后面我设计的板子，电容也用贴片的了。

这个板子画好后，一直丢在硬盘里，一丢就是一年多。

laurel · 发表于 2018-7-20 22:44

画好后丢了1年多才把板投了，散热器钻孔攻丝，买物料，开始焊接。

laurel · 发表于 2018-7-20 22:47

上电开调

XLS119 · 发表于 2018-7-20 23:06

阵容够强大，

觉得楼主这散热器弄到纯甲类有些免强。

工商执法 · 发表于 2018-7-20 23:06

漂亮

laurel · 发表于 2018-7-20 23:46

XLS119 发表于 2018-7-20 23:06
阵容够强大，觉得楼主这散热器弄到纯甲类有些免强。

这个散热器还可以，还有余量

laurel · 发表于 2018-7-20 23:47

工商执法发表于 2018-7-20 23:06
漂亮

谢谢支持

laurel · 发表于 2018-7-21 20:26

功放板工作正常，热成像检查

laurel · 发表于 2018-7-21 20:32

配对好的功放管，ON的4281/4302,只做同极性曲线配对，用的LOCKYZ的晶体管图示仪

laurel · 发表于 2018-7-21 20:38

第二块完成的板子负责喇叭保护和电平表指示功能，值得注意的是功放用的电平表刻度和普通UV表不同的，动态范围大的多，所以驱动电路会复杂点，这里用了直接用了专用片子。
板子直接靠喇叭接线柱固定，这里借鉴了金嗓子的创意。

laurel · 发表于 2018-7-21 20:41

喇叭保护板工作时的发热量有点让人吃惊

laurel · 发表于 2018-7-21 20:48

按照之前的构想，功放有个音量板，同时作为前级和MCU子卡的母板，前级和MCU卡都插在上面。同时马达音量电位器也固定在这个板子上。
所以音量板，MCU子卡的原理图是同时进行的。
画了一半电脑坏了，淘宝找了个同型号的二手主板，正好在一个城市，大半夜开了一个小时车去卖家家里拿回来。
主板300块，还送了块CPU，回来一查那块CPU价值5块。。

OP37 · 发表于 2018-7-21 20:50

专业

laurel · 发表于 2018-7-21 20:52

本帖最后由 laurel 于 2018-7-21 20:53 编辑

进行中的音量板，左右声道地是隔离的。

laurel · 发表于 2018-7-21 20:57

在画音量板的时候，又增加了一个需求，功放背面会有个开关选择功放工作在纯后级状态还是全状态。为此音量板上增加了2个继电器。

laurel · 发表于 2018-7-21 21:04

MCU子卡，直插在音量板上的。功放的上下电，过流保护，过温保护，表头指示（功放表头指示电流大小），音量马达驱动全靠这个板子。算功放的大脑。
上面的模块是个蓝牙模块，原来考虑回头可以用手机APP蓝牙控制音量。

aryan · 发表于 2018-7-21 22:01

只能膜拜

lijingyu · 发表于 2018-7-21 22:49

楼主这水平，必须写个“服”字。

工商执法 · 发表于 2018-7-21 23:00

继电器到输出那一小段要加强吧，不要成了瓶颈。用了2个1237啊

laurel · 发表于 2018-7-21 23:12

工商执法发表于 2018-7-21 23:00
继电器到输出那一小段要加强吧，不要成了瓶颈。用了2个1237啊

用了一个1237，另一个是表头驱动。
通流能力够了，而且这版是双面走线加厚铜箔。
我是不赞成过度设计的，这个保护板是功放里唯一改过一次板的板子，下一版喇叭不仅是单面走线，加厚铜箔也取消了，没有问题。

[DIY制作] DIY一台60W级带神同步音量控制的晶体管合并式甲类功放

评分

社区贡献