制作TDA7250半分立前后一体功放板

追寻Hi-Fi的旅程

【前言】
时隔多年之后，又带来了一个较大规模的制作。这次制作的目的主要是为了补偿原先uPC1298项目半途而废，以及十周年纪念款达林顿功放板左右声道不在同一个板子上（集成化程度太低）这一遗憾。另外由于前段时间服务器丢失，坛里原有的关于TDA7250的帖子已经全部不可见，因此在这里抛砖引玉，希望能提供一点用于总结教训和接受批评的资源。先放上成品图如下（目前部分电容因为缺货还没焊上去，但不影响用）




【器件选型与方案设计】
本次制作的后级部分选用意法半导体的TDA7250芯片作为驱动器，安森美MJE243 / MJE253对管作为推动管，以及东芝2SC3280 / 2SA1301对管作为功率管；前级部分则选用德克萨斯NE5534单运放。

相对于曾经做过的uPC1298等方案而言，TDA7250明显的优点是内置恒流控制电路，不需要温度补偿即可实现稳定的静态电流控制，因此该功放电路无需调试，一装就响，而且没有因热失控而烧毁大管的风险，很适合条件有限的新手DIY；缺点就是静态电流的选择权不在自己手中，经测试，官方电路下每声道大管与推动管总共的静态电流达到90mA（13.5mV ÷ 0.15Ω），这一电流显然过于巨大，导致工作一段时间后各个主要器件都有明显的发热。 作为半分立功放，本制作能用相对低的成本获得相对高的输出功率，功价比相对于LM3886等大电流集成运放芯片更高，而复杂度相对于全分立功放更低，并且基本无需担心差分输入晶体管电学特性不对称导致输出直流偏移的情况。

TDA7250自身的驱动能力较弱，仅有±5mA。因此，官方推荐使用达林顿管作为功率管。但是，由于TIP147等达林顿管假货较多，价格也偏高，所以本制作仍然采用传统的两级普通管方案。这里选用的还是之前用过的MJE243 /253作为推动管，这对管子具有同种外形封装下相对较大的额定电流（4A持续）。功率管也还是之前用过的2SC3280 /2SA1301对管，因为这对管子价格便宜一点，一对只需要两块六毛钱，而且假货较少。后级部分电路图如下。



由于官方要求TDA7250的最佳电压放大倍数为26dB（20倍），这一倍数显然太低，所以需要前级才能正常使用。前段时间为了实现我客户的工作项目，买了一些NE5534和LM7812 /7912稳压管，项目结案后刚好分别剩余一对，因此直接拿来用。目前暂定放大倍数为 [ 1 + ( 43kΩ ÷ 10kΩ ) ] ≈ 3.39倍。NE5534自带中点漂移纠正和频率补偿，但是这里用不到，完全可以直接空着不接，不过保险起见我还是加了一对22pF小电容。7812 / 7912是为前级提供工作电压的，但是它们的耐压比较低，如果不是为了消耗库存，我本应该用LM317 / 337的，这个耐压高一点，更安全。当然，由于这两个稳压管的位置在PCB的边缘，所以如果以后整机总装时候恰好有双组输出的变压器，完全可以直接抛弃它们，改用另外一组变压器供电。






【PCB设计】
本次PCB设计的难度理论上不大，因为TDA7250的引脚排列方式比较人性化，左右声道是严格对称的，所以我画PCB的时候也是按照左右对称的方式放置器件。但是因为走线比较多，最后还是做成了四层板。为了提高使用寿命和可靠性，大部分外围器件使用的是直插器件，所有关键的电容都尽可能使用了贴片陶瓷电容/独石电容、薄膜校正电容和固态电解电容，这样就不会出现在使用年久后出现电解液干枯而导致容量损失的情况。部分电容的取值我没有存货，所以设计的时候我就设计成了多个电容并联的形式，以便尽快做出成品。PCB布局如下图（红色=上表面，蓝色=下表面，土黄色=内夹层1，深绿色=内夹层2），为了减小交流声，采用了大小地分离方案，所有的电源地接在一起，所有的信号地接在一起，然后这两者之间通过一个贴片保险丝R32连接。两个输出端分别串联了1uH的空芯电感线圈，这两个线圈都是以前买来但一直没用的，我也不知道有什么用，但看到别人都有，我就也加进去了。







【组装】
其实主板的组装应该先贴完所有的贴片，然后再去焊直插件。不过我为了方便调试，还是先焊接了直插最后才贴片。因为手里没有0.15Ω的贴片电阻，所以实际上是用三个0.05Ω的电阻像“搭桥”一样串联在一起的。其他部分基本上没啥大问题。四个大管需要分别用云母片绝缘再装到散热器上，两面都要抹少量的导热硅脂，但是螺丝不需要加绝缘垫圈，因为东芝的这种管子在螺丝孔那个部位是全塑料的，不导电，只有背后才需要绝缘。这还是我第一次用云母片，看起来像塑料，敲敲听声音像玻璃，手抠一下还会分层，我还用打火机烧了好一会才确定它不是用塑料片假冒的。





【调试】
其实基本不需要调试，通电就是了。但是这个电路对电源电压要求比较高，正负12V的电源是不能开机的。所以我直接把之前做达林顿功放用的正负24V的变压器拿出来，就可以正常使用了。功放发热量很大，但是连续使用一个小时后，测静态电流没有明显增大，应该不会出现热失控，只不过就是摸起来确实挺烫手而已。表现出乎意料的好，声音非常干净，有劲，而且电流声几乎没有，只有贴着喇叭才能听到嘶嘶声。不过用手摸音量电位器的时候还是会有电流声，因为我用的这款电位器金属外壳是不沾焊锡的，不能做接地屏蔽，这也是没办法的事了。





补充内容 (2025-9-3 20:07):
已更新至17楼

b1979

和1298比起来哪个声音好。

追寻Hi-Fi的旅程

b1979 发表于 2025-8-11 18:30
和1298比起来哪个声音好。

我耳朵比较木，我觉得听不出啥区别，而且我用的喇叭太差了，是十块钱一个的那种液晶电视喇叭，基本上功率够大而且没啥失真的话听起来都一个样子。反而现在这个TDA7250的板子底噪电流声都比较小，而且集成度高，用起来我觉得舒服一点。

何况我当时做uPC1298的时候用的大管也是3280 / 1301这对管子，不过当时买的是老款的，P型管还是绿色的。现在老款的没货了买的新款激光字的就是黑色的，应该区别不大吧我觉得

swsw4321

前级输出少电阻，C20C26改到前级运放+-端也许不错

追寻Hi-Fi的旅程

swsw4321 发表于 2025-8-11 20:42
前级输出少电阻，C20C26改到前级运放+-端也许不错

前后级之间的电阻这个确实是没考虑到，应该还可以补救。至于C20和C26保持官方图原有设计，是担心如果前级出现问题无法使用的话，可以直接舍弃前级这部分，而后级还是完整的一套官方电路

设计的时候好像还漏掉了3脚和8脚积分电路里面的那个100k电阻，这个我后期飞线补上了，但是似乎没啥影响

cq120104

电位器上个带焊片的垫片就行，早期国产功放都这样做。

chenjingrong

非常不错

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cq120104 发表于 2025-8-12 16:53
电位器上个带焊片的垫片就行，早期国产功放都这样做。

感谢提供意见。这个如果我之后组装整机的话会用上

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补充：目前测试的中点电压大概是5mV多点，基本上没啥问题，比我以为的低，这么个电压可能是推动管、大管不配对导致的。正常音量下连续运行一小时后，用热电偶温度计测得大管散热器温度不超过50度，应该还算比较安全。

miao0771

之前牛哥有做过，留意了很久。这次楼主做得不错，有实物出来了。有多出来的PCB吗？想练练手！

sdlhhh76713

追寻Hi-Fi的旅程 发表于 2025-8-11 18:50
我耳朵比较木，我觉得听不出啥区别，而且我用的喇叭太差了，是十块钱一个的那种液晶电视喇叭，基本上功率 ...

请教一个问题，就用1298推3280/1301这对管，供电+-45V，推5欧音箱，大功率下会不会有爆管的危险。

追寻Hi-Fi的旅程

sdlhhh76713 发表于 2025-8-17 19:16
请教一个问题，就用1298推3280/1301这对管，供电+-45V，推5欧音箱，大功率下会不会有爆管的危险。

这个我不敢确定，我一般是最多用正负32V的电源，喇叭是8Ω阻抗的。高电压低阻抗的话管子电流会很大，建议谨慎使用。

丹麦王子

sdlhhh76713 发表于 2025-8-17 19:16
请教一个问题，就用1298推3280/1301这对管，供电+-45V，推5欧音箱，大功率下会不会有爆管的危险。

散热器那么小么，会操心烧机？
其实功放和音箱没那么娇气
有失真信号或者自激这种情况才会出故障

sdlhhh76713

丹麦王子 发表于 2025-8-25 15:26
散热器那么小么，会操心烧机？
其实功放和音箱没那么娇气
有失真信号或者自激这种情况才会出故障

因为曾经有台新科5.1功放，供电是+-50V的，每声道一对1943.5200，推5欧的音箱，就是音量调的太大了，有一对管直接爆了，推动管也击穿了，都有心理阴影了

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miao0771 发表于 2025-8-14 22:30
之前牛哥有做过，留意了很久。这次楼主做得不错，有实物出来了。有多出来的PCB吗？想练练手！

感谢支持，但是这版本体积太大了，我正在计划制作新版本

追寻Hi-Fi的旅程

新版型放弃了推动管方案，改用达林顿管BDV64/65作为功率管，暂定如图所示。PCB仍为四层板，但由于不需要预留推动管的散热器，板子尺寸比原来减小一半，板子可以直接“倒扣式”安装在散热器上，大管在板子背后，形成一个“准厚膜”，大大减小了体积的浪费。同时，考虑到不同用户用法不同，取消了板载前级的设计，前级改为单独的小模块，但保留了一对78/7912稳压管的安装位置。

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采用达林顿管BDV64/65并且没有内置前级的版本已经完成。由于采取了倒扣安装的方式，体积大大缩小，比散热器还要略微小一点，可以直接连着大管一起固定在散热器的表面上，如图3所示。

效果表现非常令人满意。由于既没有音量电位器，也没有前级，所以这次的噪音更小，贴着喇叭都听不见明显的丝丝声，只有一点极微弱的电流声（可能是输入电容或者信号线引起的，我用的不是屏蔽线）。但是静态电流仍然偏大，和以前一样都是每声道90mA，散热器的升温很明显，可能是芯片的设计就是这样吧。

散热器还有剩余的四个螺丝孔，本来我不愿意浪费，打算把它上面再附加几个小功率的功放芯片，做成一套5.0声道的环绕立体声功放，或者是主动电子分频功放，但是因为TDA7250这个模块发热太大，我有点不太敢做了。可能正式使用的时候我会降低供电电压，比如用正负22V甚至18V的变压器，以减小发热。

目前主要的问题其实是集中到喇叭/音箱上面了，因为这一对某宝10块钱买的便宜货塑料喇叭，已经根本发挥不出这种大功率功放的优势了，不管是LM3875，还是uPC1298或者TDA7250放这上面出来的都是一样的塑料味的声音，甚至偶尔会感觉，这对喇叭反而用劣质的小功率的功放才会更好听一点。但是喇叭/音箱的花销比功放大得多，在正式找到工作并定居之前，我应该不会换新的音箱了。