胆机使用开关电源的实践与利弊分析

djzq135

6gf7 发表于 2021-1-4 17:27
我没有说音质不好。难道是我表达有误？

相反，我的意思是，用开关电源做胆机电源完全没有问题。除了 ...

难道我理解错了， 可能我理解不全面

6gf7

djzq135 发表于 2021-1-4 17:58
难道我理解错了， 可能我理解不全面

呃，其实我的本意就是，用开关电源有利有弊……
小巧轻盈方便，对音质有一些影响，个人认为可以接受。

苗丹

小胆机用开关电源不错，低音稍硬不确定是个问题，还有“低音结实有力”一说呢。以我用开关电源的经历，自己制作相对麻烦不确定因素多了些，有时高压与预计的相差十多伏。正如楼主所说，坏的机率相比工频电源高太多。

小米气态键盘

我在胆艺轩那边发了些，审核出来我看看要不转这边来
对了关于灯丝延时我有个非常可靠的想法，用两个双联开关，一侧的两个开关并联用于控制灯丝变压器/开关电源，另一侧的两个串联用于控制高压，再加一个高压表头，开机时候开启任意一个开关都只会打开灯丝，过会开启另一个开关启动高压，关机时关闭任意一个开关即关闭高压，待高压表指示主电容已基本防控时再关闭灯丝，完美

6gf7

小米气态键盘 发表于 2021-1-4 19:56
我在胆艺轩那边发了些，审核出来我看看要不转这边来
对了关于灯丝延时我有个非常可靠的想法，用两个双 ...

我靠！忍不住爆粗！这么奇葩还有效的点子你怎么想出来的？

这个方法我还琢磨了一下才明白。我补充一句把你这个构思的最终效果说明一下，不然很多人咋一看还不明白：
通过两个开关的组合，最终达到的效果是：开任一个开关就接通灯丝，但是必须两个开关全打上才能接通高压！关任意一个开关就断开高压，但是必须两个全打下才能关闭灯丝！

我再补充一种电源方案，跟你这个点子非常默契：
1.高压用220v隔离变压器，小单端用50瓦的（200ma），小推挽用60-80瓦的（300-400ma），隔离变压器便宜又好买！
2.再用个灯丝变压器，整机四个变压器而且四个变压器大小一样，这样整机的布局也很好排。传统电源变压器比输出变大两号布局不好看！
3.当然，灯丝变压器也可以改用6v的开关电源。单灯丝用开关电源就不必担心高压飙升问题。

兄弟你说，我们两个的方案是否绝配？

另外，胆艺轩那边的帖子审核是怎么回事？我也老是发不出

djzq135

变频器电路输入端都有延时上电的电路，稍作改进即可使用

幻木木

YUJUNH 发表于 2021-1-4 16:17
对烧友来说声音最重要，为了提高音质几百一个的战神，蒙多福电容。几十一个的电阻。带银的焊丝。就差里 ...

跟那个关系不大~我从来不会随便用战神蒙福多，电阻提升也不大 变压器和整流 用电感变化很大！

幻木木

6gf7 发表于 2021-1-4 17:27
我没有说音质不好。难道是我表达有误？

相反，我的意思是，用开关电源做胆机电源完全没有问题。除了 ...

这个我赞同~考虑成本开关电源是很好的选择，现在的开关电源技术比以前好太多了！

火星计划2009

开关电源我早在8年前已经应用了最早期都是经过改频到50KHZ以上高频交流点灯，用于直热管子具体声音表现很不错不像是直流点灯那样干瘪乏味最初也是受到CRT显像管的启发

小米气态键盘

6gf7 发表于 2021-1-4 20:16
我靠！忍不住爆粗！这么奇葩还有效的点子你怎么想出来的？

这个方法我还琢磨了一下才明白。我补充一句 ...

胆艺轩那边似乎是人工审核，会比较慢
这个是我之前在设计电路的时候想用一颗比较大的主滤波电容（1000/1300μF左右，因为我家这边很多突发负载会瞬间拉低电压，然后会跟着有一下电压过冲，大滤波可以把这个突变抹平，总电压倒是比较稳定的225±5V，现在用的OTL耳放，我装了耳机保护开关和静态电流表，能看到比较大的波动），因此不仅需要上电的高压延时，也需要断电延时，但是两个开关分别做灯丝和高压在开启时候又容易搞混，万一先打开高压就麻烦了，之前一开始学电子技术入门的时候老师有让我们琢磨一下各种开关的神奇用法，就想起这个了
机器还在备料，估计最早也得年中才动工，电路基本上已经确定是C3g加2A3，是个耳放

补充个电路图



两个A是同一个双联开关，两个B是同一个双联开关，6.3代表灯丝变压器，300代表高压变压器，不需要区分先开哪个的手动延时加上纯机械开关这种极其简单的设计带来的可靠性，想必要远强于MOS延时电路或者开关电源内设计的延时，而且我觉得关机灯丝延时实现起来比较困难，因为要在主开关关闭之后仍为灯丝变压器多供一会电，那不如干脆俩主开关

小米气态键盘

6gf7 发表于 2021-1-4 20:16
我靠！忍不住爆粗！这么奇葩还有效的点子你怎么想出来的？

这个方法我还琢磨了一下才明白。我补充一句 ...

隔离变压器做电源也不是不行，但我作为一个哪怕连电子管时代末期的末尾都没赶上的年轻人，想尝试一下大概会是最先被彻底淘汰的整流电子管（GaN和SiC的反向恢复性能已经提高很多了，尤其GaN），第一台自己做的机子准备胆整流加CLCLC的最传统电源方式
灯丝的话其实如果有能恒流启动（冷态电阻过低的管子可以调整限流启动，恒流可能亮不起来），之后进入恒压的高频交流驱动，有多个独立隔离带中心抽头绕组的开关电源，那才是真正的完美，就是不知道这种电源做出来会卖多少钱，可能要四位数了

6gf7

小米气态键盘 发表于 2021-1-4 21:33
隔离变压器做电源也不是不行，但我作为一个哪怕连电子管时代末期的末尾都没赶上的年轻人，想尝试一下大概 ...

你这个……太麻烦了
那个开关的组合应用可谓简洁高效。

小米气态键盘

6gf7 发表于 2021-1-4 21:36
你这个……太麻烦了
那个开关的组合应用可谓简洁高效。

所以说我自己做还是想先用最经典的中心抽头引出的工频交流灯丝，以后的话可能会去用TL431加达林顿输出级的恒流灯丝驱动方案，毕竟开关电源直接拿来做灯丝对直热管不是很友好，底噪的话因为是无需倒相的平衡输入推挽设计所以说不是很担心，实在控制不住我直接改恒流了

小米气态键盘

那边发出去了，一起贴过来

开关电源其实我觉得最大的问题反而不是引入的干扰或者高频噪声之类的问题，而是质量

开关电源最常见到的该属电脑电源和手机充电器了吧，前段时间英伟达RTX3000系列拉爆好些个千瓦电源，还都是质量口碑最好的几个品牌和型号；而手机充电器这方面，我用的充电宝也有不少人分享出拉爆一些大牌充电头的例子，常见领域高产量大市场的开关电源产品尚且有这么多出问题的，胆机需要的高压开关电源问题只会更加严重。

归根结底开关电源为何容易坏呢？
个人认为主要是这几个原因

首先是电容的寿命问题。
线性变压器在电压转换的部分是不需要任何一颗电容的，也就是说我们在制作胆机的时候，可以把电容远离电子管和发热较大的几个变压器安放，并且可以从面板上方立出来，这样它们在工作的时候周边环境温度夏天可能不会超过40度，冬天甚至可能不超35度，哪怕是原本耐温85度的电容，这种室温下的寿命也会大大延长，我记得好像电容寿命是从额定工作温度往下，每降十度使用时长加个0。
开关电源就不同了，它在电路中需要大大小小许多电容，最容易爆的当属承受最高压的主电容和承受最高涟波电流的第一组滤波电容了，而这两颗电容都是和许多发热器件一起闷在金属外壳里，如果没有风扇及时吹走热量的话，这些电容工作状况下的温度动辄七八十八九十甚至更高都是有可能的，有那么一款充电宝，在满载开关管温度超过160摄氏度的情况下，背面有一颗额定温度105度的电容，那长时间使用不爆炸才怪了
至于很多人在吹捧开关电源时提到的效率问题，大家可以去亲自摸一摸，100W的环形变压器长时间工作表面什么温度（当然劣质甚至铝线的环牛就算了），100W的笔记本开关电源长时间工作表面什么温度，质量好的环牛完全可以做到超过90%的效率，大功率甚至能做到95%以上，更重要的是线性变压器内部耐温取决于漆包线和绝缘材料，这做到200度不是问题，而开关电源耐温取决于电解电容，有几个开关电源会用耐温125度的电容呢？
给个参考，我的小米120w手机充电器长时间63W负载输出，室温21的情况下表面最高温度超过64摄氏度，论坛内Simon Tunned老哥是做牛的，你可以问问他的牛满载什么温度，更何况我这还是50%负载的塑料壳外表面温度

还有一点就是设计方案的陈旧。
大功率PC/服务器/通讯领域使用的开关电源有非常多厂家设计和生产，这是一条非常成熟的产业链和非常庞大的市场，各家的新型主控IC，高性能MOSFET，有很大一部分都是专门供应给这个市场的，我们可以在新技术出现之后，很快在这些领域看到这些新技术为这些有较大市场需求的设备的稳定运作保驾护航，比如说应用同步整流或是LLC技术的开关电源，它可以迅速降低同功率下电源的发热，但这些技术往往需要一颗新出产的主控IC，而新主控的应用方案和参数往往不是我们这些玩胆机的，或者是制作胆机开关电源的人所能拿得到的，购买也是一个非常大的问题，即使几大代理手里有货，有文档应用，其销量能否抵回设计开发成本我相信对于每一个想尝试制作优质胆机开关电源的人都是一个非常严肃的问题。（我不知道这些主控能否支持高电压输出，就当它们支持吧）

你这款我认为就是一个很明显的例子，直插式的开关电源控制器在近期的产品里大概率是见不到，也不会再见到了，而从使用小功率直插电阻也能看得出来都是非常易于设计制作的方案，这种方案的可靠性我认为是不可能比得过传统线性电源的，半个世纪前的浸漆铁壳密封变压器至今还能稳定工作，换个滤波电容性能和新的一样；几十年前的开关电源，或者现在买的开关电源到五十年后，你敢插电吗？我是不敢的，对吧

开关电源的性能优势确实很多，电压稳定，体积小，重量轻，但纹波方面是非常需要有优秀的主控IC和电路设计功底的，手机充电器动辄上百毫伏RMS的100KHz级别纹波，对于音频范围的影响想必很难去忽略，高压开关电源的纹波问题只可能更严重，靠提高开关频率去把这些幅度很大的纹波甩出可闻范围这种做法我个人无法接受

价格低这一点我是不太认同的，新技术，高性能，高质量的开关电源价格并不低，就算是常见的低电压线性变压器，有些医疗级开关电源的价格还要贵过正常的线性变压器（非顶级发烧牛），产量高些这个前提首先就很难成立，高质量，高性能，高电压的优质开关电源不会，也不可能有多便宜，如果有，那很可能和优质线性变压器加整流电子管，扼流圈以及几颗“发烧”电容价格相差无几

以上仅为理论分析，哪天真的有那种高质量且价格合适的胆机用开关电源，我一定会是第一批去尝试接受的人之一

6gf7

今天又听了一段时间，发现：高音毛的情况也不是完全没有，在好的箱子上会发现部分曲目的高音出刺。可见，开关电源对音质的影响确实有，只不过在低端系统中不明显。

6gf7

小米气态键盘 发表于 2021-1-4 21:17
胆艺轩那边似乎是人工审核，会比较慢
这个是我之前在设计电路的时候想用一颗比较大的主滤波电容（1000 ...

用2a3做二房……
兄弟，为什么不试试小管子，我这段时间做的6gf7、6fm7、6ag9这类管子体积和功率特别适合做耳放

小米气态键盘

6gf7 发表于 2021-1-4 22:44
用2a3做二房……
兄弟，为什么不试试小管子，我这段时间做的6gf7、6fm7、6ag9这类管子体积和功率特别适 ...

其实最主要的原因是我很喜欢这个管子，包括外观造型性能参数之类的，其实要小体积我可以不用2A3，直接C3g接上输出牛就完事了
小管耳放的话等做好大的之后可能会买两根D3a之类的去做个迷你的单级放大一体机

whmks

6gf7 发表于 2021-1-4 22:34
今天又听了一段时间，发现：高音毛的情况也不是完全没有，在好的箱子上会发现部分曲目的高音出刺。可见，开 ...

      可能开关电源没整好，噪声幅值高、储能电容偏小、没有用多级LC滤波等。如有示波器测一下几个地方的波，电源波、输出波和用正弦波信号输入，音量开大时测电源纹波。
    我比较过工频和开关的二款电源的输出波，在长时基下工频的差于开关电源，在短时基下工频的好于开关电源，但幅值也不高，频率高。
    试听比较方法是接同一音源，开到同一音量，做一根转线，插上耳机（耳机的灵敏度和性能高于音箱）用转换开关转换听，听不出有何出入，象在听同一台机，但在无音乐时，用工频电源的有一丁点工频声。供你参考
对比的二台机，用并管6J9，功率1.2W。




工频的长时基波


开关的长时基波


工频的短时基波，图中的高频噪声不是工频电源发出，是周边用开关电源和电网中的干扰。


开关的短时基波


听音对比

6gf7

whmks 发表于 2021-1-5 08:50
可能开关电源没整好，噪声幅值高、储能电容偏小、没有用多级LC滤波等。如有示波器测一下几个地方 ...

高手就是高手。作品、装备、态度、方法，都很牛。
只有一级lc滤波，估计多级lc滤波肯定能减轻高频影响。
大哥真的不考虑一下，出个开关电源套件？