全MOS管，推动级与输出级直藕的75W牛出功放电路

牛哥

    为了保证音质，很多发烧友喜欢直藕电路，这样既可以使音频信号的传输更直接，还可以省略价格不菲的高品质耦合电容。也有很多烧友为了电路稳定，加上有用耦合电容作为调音手段的想法，所以还是喜欢采用电容耦合。想要做推挽牛出的电路，首先要从理论上把输出功率、输出牛的初级阻抗、输出级供电电压这三个量的关系搞清楚，打字比较累也不容易让人好理解，先上一个最基本的框架图来说明以上三者的关系。
   
明确了这三者的关系，我们就可以利用手头现有的材料才制作牛出功放了，我相信每个土炮党手里又有不少的“剩余材料”，能充分利用起来就好。电路出声很容易的，但是想要出好声，预计的投资不会太小了。

docmd

继续~

牛哥

之所以选择75W输出这个功率范围，主要是从两方面考虑：
    1、一般的家庭功放，这个功率范围比较合适，如果输出功率太小虽然制作起来容易，但是针对现在的音箱系统普遍灵敏度偏低的现状，音频的动态要受到影响。当然有人希望能输出更大的功率，那么按照1楼的贴图，可以提高供电电压，增加输出管并联的数量，并换用阻抗合适的输出牛，可以轻易的把电路的输出功率提高到上百瓦。
    2、在制作大功率的牛出电路的时候，要先考虑到成本，按照我的估算方法是按照电源变压器的1/4功率来估算音频输出牛的功率的，比如要输出150W的额定功率，那么就需要600W的电源牛的铁芯面积来完成。如果按照定做电源牛的成本来估算一下，输出牛的成本价格不会低了。我们把输出功率定位在75W，可以使用常见的300W的电源牛铁芯来绕制或者改绕，成本会低一些。
    这是个75W的推挽牛出实用电路，输入级采用IRF9610作为差分，2对并联的IRFP240推挽做输出，输入级（倒相级）与输出级采用直藕方式，简化电路没有采用比较繁琐的温度补偿电路，只用了一只正向导通的二极管检测环境温度，实际制作中使用较大的散热器，如果开的音量不是很大，工作还是比较安全的。
        有同学看着这个原理图就乐了~~~~好面熟啊。

牛哥

docmd 发表于 2021-11-25 10:02
继续~

    我们把输出功率设计目标定位在75W，输出牛采用32:8的阻抗比，之所以采用32:8欧姆这个阻抗比，是因为可以采用4线并绕，初级两组串联成32欧姆（中心抽头），次级两组并联作为8欧姆输出，这样在制作的时候比较方便，因为电路的供电电压不高，只要是优质的漆包线认真制作，不用太考虑绕组间的绝缘问题。
    当然，也可以采用类似电子管输出牛的制作方法，采用3夹2的方式，应该效果会更好。
    好了，我们根据1楼的贴图来估算一下，已知条件：输出功率=75W，输出牛初级阻抗=32欧姆，那么理论上需要的供电电压=34.64V。
    实际制作中，要考虑到输出管的源极电阻损耗，输出牛的损耗，输出管的线性区等问题，我们可以适当的把理论计算值提高10V左右，取值在45V左右这样就能保证最大不失真功率输出能达到设计要求。
    3楼的原理图采用的是+-25V供电，实际上输出管的工作电压是50V，即使采用简单的大容量电容滤波电路，考虑到大功率输出的时候电压的跌落问题，也能满足电路的要求。

fysy

不错，这个也可以用电子管代替后级功率管。P沟的场管差分可以方便的建立电子管负栅压的直藕工作点。

        还是在输入端并个反相串联的稳压管可靠些，栅极静电信号也容易击穿场管。

npcao

能听牛入牛出的声音，绝对是一种至高的享受。但这两个变压器一定价值不菲，因为变压器的好坏对音质特别是频响有决定性影响

fysy

npcao 发表于 2021-11-25 10:33
能听牛入牛出的声音，绝对是一种至高的享受。但这两个变压器一定价值不菲，因为变压器的好坏对音质特别是频 ...

低阻抗变比的输出变压器，漏和分布电容影响极小。

牛哥

fysy 发表于 2021-11-25 10:33
不错，这个也可以用电子管代替后级功率管。P沟的场管差分可以方便的建立电子管负栅压的直藕工作点。

        还 ...

嗯，是这样的，上面贴的原理图虽然简单，但是确实是个可以按图施工的图。如果作为一个比较可靠的设计，可以在细化一下电路，主要架构不变，增加一些保护电路，3楼的原理图成型比较早，后来的设计里面加入了您的建议元素。

docmd

牛哥 发表于 2021-11-25 10:11
之所以选择75W输出这个功率范围，主要是从两方面考虑：
    1、一般的家庭功放，这个功率范围比较合适， ...

我用了一晚时间搭棚试验这种电路，差分全部用S9014，恒流源供差分，推挽用IRF9540，电源用单电源20V的联想笔记本电源，发现2个问题，①差分电路没有直流负反馈非常不稳定，感应电压就会摆动，导致推挽管一边截止一边大电流，很快热失控烧管，增加差分e极电阻，差分放大倍数约等于c极电阻除以e极电阻，将差分放大倍数降到3倍可以稳定中点，②VMOSFET管的漏极电流热飘移非常恐怖，不加热补偿必须串个S极电阻2Ω以上才能控制温飘不烧管。

docmd

由于差分无法直流负反馈，不可避免中点热飘移，只能用电容耦合，但这样要增加一套推挽管偏置，由于推挽管配对不严，热飘移会使两管电流不对称，推挽牛有少量直流成份，缩减牛的不失真有效功率，认上的问题难以解决，所以我决定放弃这种电路架构。釆用对称双差分双恒流源，N沟P沟对称共源极输出，直流负反馈保证中点不飘移，推挽牛初级并联当成单端牛用，由于无直流成份，单端牛有效功率加倍。

docmd

牛哥 发表于 2021-11-25 10:50
嗯，是这样的，上面贴的原理图虽然简单，但是确实是个可以按图施工的图。如果作为一个比较可靠的设计，可 ...

S极电阻0.33Ω电流要接近1A才有0.33V，锗BJT管才会动作。不如干脆串一只1A自恢复保险丝省事。

牛哥

docmd 发表于 2021-11-25 11:08
我用了一晚时间搭棚试验这种电路，差分全部用S9014，恒流源供差分，推挽用IRF9540，电源用单电源20V的联 ...

    电路的设计和试验，要考虑到多种因素，我前面贴的两个原理图实际应用也没有发现什么严重问题，在为了方便制作，前一阵子在JLC打了几块样板。

空板

docmd

JLC是什么地方，有淘宝打板便宜吗？

docmd

我觉得贴片比插孔更方便，想打双面贴片板

lmkopqqaa

docmd 发表于 2021-11-25 12:56
JLC是什么地方，有淘宝打板便宜吗？

嘉立创每月可以免费打版2次。

swsw4321

docmd 发表于 2021-11-25 11:17
由于差分无法直流负反馈，不可避免中点热飘移，只能用电容耦合，但这样要增加一套推挽管偏置，由于推挽管配 ...

是这类型？

locky_z

为什么不考虑改进一下"共轭电感并联推免OTL电路"呢？
如果因为输入变压器比较难去掉，可以将电路变形一下，用互补管代替原来的全NPN输出管。

docmd

swsw4321 发表于 2021-11-25 13:37
是这类型？

增加一级差分，两路负反馈可以稳定偏置中点，好办法，但后级不配对时间长了，还是会有少少电流不对称。

docmd

这电路缺点电容太多

docmd

swsw4321 发表于 2021-11-25 13:37
是这类型？

如果你做这个打板，我要一块，28113993@qq.com