[分立后级] 忙里偷闲DIY,国半新芯繁化简——LME49810

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 楼主| 发表于 2009-10-14 12:49 | 显示全部楼层
顶一下LAND兄,我也发表一下意见
1.输入阻抗问题,我现在也在困惑中,我试过加大负反馈网络,用过20K+680欧,33K+1.2K的组合,但电路还是会自激,好像超过10K就会不稳定,希望LAND兄有新发现。
2,负反馈隔直电容问 ...
jml32370 发表于 2009-10-13 22:46


jml兄弟经验之谈对我的分析调试给了重要支持!后面可能还要向你请教。

初期调试,按照你的提醒,我考虑先不分开供电。事实上这个板子如果分开供电,地线网络应该如何布局还没有想好。

出差在外,时间倒有些,资料和照片都在家里,也不能干活。白急!

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 楼主| 发表于 2009-10-14 12:56 | 显示全部楼层
非常不错的分析和应用,受益了,我也想做这个玩。只是想自己画画电路,不知道layout时有没有关键部位需要注意的?
vinci 发表于 2009-10-14 11:53


自己没有layout,揣摩过wj_88兄弟的板子,后面有评价,可供你参考。

如果还有别的建议,那就是可以尝试将49810与功率管放在一个散热片试一试,可能会让调试简单点。

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 楼主| 发表于 2009-10-23 18:03 | 显示全部楼层
(接35#贴,一个长差在外,这个帖子真的快成为太监贴了

     (2)wj_88的49810套件
      本来准备选个套件简单装个功放,以为半个月就能搞定的事,所以没有想过多地去自己动手,选择49810和选择wj_88的套件都是图省事的心理。只是等这些东西都来了以后简单地试了一下,发现远不是一下子能搞定的事。
      我买的是wj_88的5并管的套件,要了2套,算是最好的,有输出中点伺服电路,有u1237的扬声器保护电路,套件里除了最后的大功率管不提供以外其余的都有了。wj_88发货很迅速,很快就到我手上。还带了一个简单的有保险位置电源整流电路,就是没有留滤波电容的位置,有点遗憾。
      在一个周末我把伺服电路和保护电路都焊好了,大部分工作都还可以,比较顺畅,感觉个别元件的布局和焊盘设计有些小问题,主要是电容的焊孔过细、元件空间体积考虑不周(挤在一块插不进焊盘)等,再有就是发现个别元件配错了(就2个电阻)。
      后来焊功放板时发现没有反馈隔直电容,于是跟wj_88在旺旺上交流,顺便索要电路图,结果被告知他不会用protel画电路图,所以没有,这令我惊讶万分,不得不佩服他设计PCB的能力。
      这是当时分析对wj_88的板子的分析:
49810pcb.jpg
     *现将我根据wj_88的PCB画的电路贴出来供大家参考(电路为了发jpg图整理了半天):
wj_88电路7.jpg
(wj_88的电路,如有错误,敬请指正)


     (3)另外采购的一些元器件:
      因为wj_88套件不含大管,也没有整流滤波电路的元器件,于是从淘宝上另外购置了一些元器件。有这么些东西:

大功率管:NJW0281/0302(上面贴标签是为了准确测定其参数所编的编号)
IMG_6101-p.jpg

IMG_6104-p.jpg


推动管:C5171/A1930(wj_88也有,挑选余地考虑多买了一些,也做了编号)
IMG_6105-p.jpg


电容:(对RIFA的感觉一般,NICHICON的买的比较多)
IMG_6077-p.jpg

IMG_6078-p.jpg

IMG_6079-p.jpg

IMG_6090-p.jpg


整流管:(因为想考虑前后分开供电,所以买了两种)
IMG_6092-p.jpg


还有一些退藕用滤波电容没有拍。

      (4)元件的筛选和测量:
      功率管和推动管的Hfe测量标定。采用大电流下的测量,功率管放在1A10V的条件下测试,推动管放在200mA/10V的条件测试,并在经过一定时间的温升后采用温升后的测量值。测量中我们的半导体技术专家说安森美的管子一致性不错,就是温漂稍大,饱和压降有点高。
IMG_1302.JPG
     功率管和推动管的Hfe测量结果如下(照片测量是第一次,为稳妥起见,这批管子随后又在本地航天军工厂的价值数十万设备上复测):
       1、C5171/A1930(共4对,不同来源,均经过商家声称精密配对,能达到这个结果已经算不错了
                      C5171NPN): ①180、②182、③165、④163
                      A1930PNP): ①194、②192、③154、④154
       2、NJW0281/NJW0302:(共6对,商家精密配对)
                      NJW0281NPN): ①131、②132、③129、④132、⑤129、⑥128
                      NJW0302PNP): ①118、②117、③118、④116、⑤118、⑥118

      功率管和推动管的Vbe测量结果如下:(待续)

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发表于 2009-10-23 20:20 | 显示全部楼层
我想看看楼主的C5171、A1930到底是东芝的还是米国的仙童的,因为仙童的标志和东芝的差不多。

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发表于 2009-10-23 20:33 | 显示全部楼层
好贴,等着看结果

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发表于 2009-10-24 10:25 | 显示全部楼层
谢谢楼主详尽的分析,受益匪浅啊!

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好贴,学习

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等续

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发表于 2009-10-24 12:55 | 显示全部楼层
等了好久,楼主终于出现了

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 楼主| 发表于 2009-10-24 17:07 | 显示全部楼层

RE: 忙里偷闲DIY,国半新芯繁化简——LME49810

因后面的测量数据放在笔记本包中,昨天正写着被LD偷偷拿走,所以只能暂停一下,

我先把wj_88兄弟的protel格式的电路图文件发上来供大家参考。

wj_88.rar (5.63 KB, 下载次数: 1679)

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 楼主| 发表于 2009-10-24 17:21 | 显示全部楼层
49# jml32370

回jml32370兄弟:抱歉。实在是忙里偷闲,为了正常工作,这些东西都是各放一摊。

另外,从你的帖子看出你在音响工程方面经验很丰富,因我只是略懂电路,在音响方面谈不上很专业,敬请不吝赐教。

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 楼主| 发表于 2009-10-26 09:42 | 显示全部楼层
(接43#贴)

C5171/A1930测量结果:
推动管Vbe测量.jpg

      C5171/A1930测量结果分析:
      1)测量中因自身电流引起的测量数值波动很明显,半导体的温度敏感性使测量数据的每个个体值的准确性可疑,只能从数据对比和变化趋势中得到可用结果。
      2)推动管这一级的Vbe在相同集电极电流的情形下基本上是NPN的结压降平均比PNP高0.1V左右,电路搭配和平衡时要适当考虑。
      3)测量时的室内常温约25℃,对比50℃左右的Vbe可以看出区区25℃的温差对Vbe的影响就高达0.2-0.4V之多,因此对于想在功放末级偏甲类大电流的玩家要考虑温敏负反馈电路的电流控制能力。后面的测量数据进一步会给出电流失控的变化结果。
    4)推动级的集电极电流在10-20mA与20-200mA的Vbe变化率不一样,10mA级似乎推动管还没有得到足够的偏置,而20-200mA段的线性明显要好些。因此这一级的静态电流应该设计在15mA以上为好。

(订做的环牛到了,上个照片:
大环牛1.jpg

功率300W,直径13.5cm,高9.5cm。
大环牛2.jpg
次级两组独立大电流输出,36V/8A;两组小电流绕组,44V/0.5A。
环牛次级主绕组.jpg
主电流次级绕制比较特殊,采用线径0.4mm的漆包线20股同绕,初级直流电阻1.5欧,主电流次级0.06欧)

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 楼主| 发表于 2009-10-28 21:13 | 显示全部楼层
为49810自己设计了一个主电源板,今天来了,试装了一下:

主电源板2.jpg
这是正面,正负电源设计,同时兼容独立双绕组和中间抽头两种变压器绕制模式。正面铺铜为正负VCC。

主电源板背面.jpg
这是背面,采用双面板,背面以地线为主。

主电源板.jpg
主电源板特写.jpg
双整流桥。

主电源板特写2.jpg
输出(带保险)

主电源板3.jpg
装好后的样子(高频滤波电容还没到,未焊)。

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 楼主| 发表于 2009-10-29 21:50 | 显示全部楼层
NJW0281/0302功率管的相关测量结果:

NJW0281Vbe.jpg
结论:
1、  1、各功率管Vbe一致性较好,适合任意配对;
2、  2、功率管建议每管偏置电流在100mA以上以达到较好的电流线性放大,以150-300mA最为合适;
3、  3、无论PNP还是NPN温漂一致性可以,温漂幅度要注意比较大,在正常温升下有0.3伏的降幅,加上推动管的温升Vbe降幅,总的降幅可达1.0伏,如果温度反馈稳定电路的控制能力不能做到这个摆幅的话,就必须借助散热器的热平衡,如果散热器的散热能力不足,那么可能出现两种异常结果:
(1)               (1)常温开机因静流不敢调节太大,在散热片散热不太好的作用下,快速进入热平衡,始终无法达到额定的静态电流;
(2)                  (2)常温开机静流调节能够使之最终上到额定静态电流,但是因为反馈控制无力下降偏置电压,导致静流持续不断上升失控。
4、在第3点的情况下可能出现在散热片配置不合理的情况下无法使电路工作在较大偏流的状态(因温度反馈失控)。

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发表于 2009-10-29 22:01 | 显示全部楼层
高人真是高人!

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收藏了。谢谢楼主!

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 楼主| 发表于 2009-10-30 11:42 | 显示全部楼层
末级电路晶体管搭配测量结果:


说明:
1、严格按照各方案在严格筛选元件精度的情况下测量在各种静态电流的情况下零点偏差结果;
2、如果测量结果没有令人满意的结果,在适当分析后在4种方案之外可以调整C5171/A1930NJW0281/NJW0302的配合关系,寻找新的配合结果;
3、测试静态电流分150mA50mA/管)、300mA100mA/管)、450mA150mA/管)、600mA200mA/管)四档分别测试;
4、测试温度分常温和50℃两个测试;
5、测试记录各管实际静态电流、各管Vbe、零点偏移电压Vo


测试电路:
末级搭配.jpg

测试电路搭接:
IMG_6042.JPG

测试输出加了一个10欧的电阻负载。


先测试了一个末级静态电流随温度升高而升高的情况:
末级电流递增图.jpg
这是在30V供电,温度50度时调节静态电流为600mA(平均每管200mA)的情况下从冷态开机的180mA静态电流开始增长的结果。(Q1和Q8的基极电压差为2.4V)

从这个结果可以看出:
1、在大偏流设计下如果没有温度反馈控制,电流在温升中可以持续增长,一直到散热器散热平衡或者功率管损坏为止。
2、当达到600mA时电流的增长趋势几乎没有任何减小,也就是温升速度依然强劲。而此时每边的散热器能够承受20W以上的散热。
3、考虑环境温度的变化差异,可以说没有温度反馈控制的大偏流功放设计是很危险的,很难保证在各种情况下的大电流偏置下的热稳定。


下面的图是同步进行的输出电压的监测结果
输出中点电压测量.jpg


结论:
1、这个变化曲线说明功率管的PNP型和NPN型的Vbe偏执随温度变化的灵敏度不一致(最好的配对结果下),因此在某种温度和静态电流的设置结果下(图中52-55)只能是这个电流和温度附近才能有很好的输出电压。
2、这个结果也说明如果49810电路改为纯直流负反馈的话,要承担因器件配型无法很精确而可能带来的较大的输出电压漂移。相比较而言,交流负反馈下的电路输出温漂可以得到很好的控制。


经过反复调整推动管和功率管的配合,终于确定各声道的初步配合:
       第一声道:
              A1930③+NJW302③⑤⑥
        C5171+NJW0281①②⑥

    第二声道:
        A1930④+NJW302②④
        C5171+NJW281③④⑤

  (A1930①、②和C5171①、②可以做维修备件吧

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很不错的东西,整理结合一下 可以做一篇很不错设计教材
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