敢为天下先！OPA548T双并功率放大器制作。（2009年参赛作品）

小张运放 · 发表于 2009-8-26 12:52

一直就很想做一台漂亮，特别的功放。但一直未能动手，原因很多，时间，物力，精神…………自从HIFIDIY DIY制作比赛开始以来，心更是痒痒的。天公作美，一直用的汽车功放也坏了，心更是坚定了，饭可以不吃，音乐可不能不听。
         制作要点是：漂亮，特别。漂亮这点很重要，玩过太多的功放，可是到现在还没有一件拿得出手。这世界，好东西也得包装，要不注意出不了厅堂。特别这点耗了我不少时间，因为一般的3886,7294,普通的分立,双并,三并,单端我觉得都不特别.最终,我看到了TI OPA548,搜了一下,还没有什么做过.看了下指标也不差,如果只是我有,那就是绝对特别了,啊啊. 但是风险也很大,因为没有做过,没有人说得准音质怎样.直到我现在也是心中没谱.但是,烧友就应走创新的路,没有尝试就没有成功.到底音质怎样,应该很快就可以知晓了(目前PCB已设计完成).
         本功放的主要特点:
一：率先采用TI OPA548功率型运放。
二：前级采用新型器件组成并联稳压方式。
三：后级双并输出，增大输出电流，4R负载可达80W 额定功率。
四：失真随功率增大而减少（OPA548器件特点，仿真图可证）
五：专为HIFIDIY 功放小箱设计的电路板。（L型，空余位可放牛，IC用箱本体散热，定位孔全部依照机箱实测设计）
六：新式全绝缘整流管。
七：严谨的设计流程，良好的手工制作工艺。

      三个创新
新元件应用    OPA548
新封装介绍    MUR860 全绝缘封装          安装免绝缘片，防短路。
新设计          TL431 并联稳压             比稳压管精度更高，功率更大。

电路设计
   一，采用双并输出：由于希望对低阻抗音箱控制力比较好，对4R喇叭取得大于或等于50W的功率。OPA548额定输出为3A，最大额定功率为3*3*4=36W。采用双并后6*6*4=144W。（注意功率的输出还和电压，增益，负载阻抗相关。只有各条件都满足才能达到理论值功率。）
   二，采用二级反相放大：由于OPA548T本级增益不宜太高（资料推荐，仿真证明）。经仿真验证，OPA548增益最好小于6倍（大约值），大高会造成失真加大。而只有6倍的增益显然不能满足增益需要，因此在前加一级放大。后级设为 4.5倍，前级设为8.2倍.因为采用反相放大不需要隔直电容，并且对器件共模抑制值要求不高,采用一级反相的话，会造成输入与输出反相，二级就反反得正。同时因为增益相乘，满足了整机的增益需要。
   三：前级并联供电：后级采用了双AC22供电，整流后约正负28.5V，电压在OPA548安全范围内，同时满足4R 500 功率输出需要。前级放大为LT1057（初设计型号）。最大供电为正负20V 。从正负28到正负20，必须使用稳压电路，通常使用LM317/337 串联稳压集成IC。但317/337IC输出内阻高，响应速度不快。并联式供电就比较好解决这一问题，但是洼田式电源过于原杂，普通的稳压管式精度较低，管值比较难以采购且不能灵活调节。本次设计采用电压基准IC TL431，它精度达1%，温漂小，稳压值可调，线性工作在10MA-100MA。设计电压值为15V ，20MA工作点。另外，TL431有几种封装，贴片封装功率比直插功率大，散热容量处理。推荐使用。
器件选型
   一：整流二极管：设计每通道额定值为6A，二通道则为12A。一般的音乐来说，二声道输出共输出12A很少，可当峰值输出来计，故本次采用MUR860。他的额定值为8A ，峰值为16A，只要散热做得好，完全满足要求。当然也可以用MUR15XX系列。只是价格相比又高了不少。MUR8XX 系列中反向电压有50V 100V  150V 200V。按理论，100V 具有更低的压降，更快的反向恢复时间。但是卖810，820的商家比较少，从而造成比较难买，价格也比较贵。MUR8XX 15XX系列是通常是TO-220AC封装，它的散热片与输入输出并不绝缘，在几个用同一散热器时，必须做好绝缘措施（安装时需要绝缘片，螺丝垫片）否则造成短路。TO200 FULLPAK是全绝缘封装，安装时只要压紧散热器就行。
   二：运放：设计因仿真LT1057的模型比较好找，好卖又不贵，音质也比较有特点。就在设计中先采用。实际电路板中装有插座，试听不满意的，就可以快速更换其它IC。
   三：后级滤波：采用了32个小电容并联方式。并联可以增大容量，减低寄生电感，电阻。提高涟波电流值。总容值为11280UF。
   四：变压器：变压器是能源供应中心，在电容量不大的情况下，变压器功率余量一定要足，否则电量不足，造成“脚软”。论性能，变压器功率越大越好，但要考虑造价。折衷为变压器功率为功率最大功率的二倍。