迷你版电池升压供电耳放制作（2010参赛作品）

jen8324

更新版本至1.1版本
由于1.0版本制作时发现一些BUG，当制作至保护电路时出现些问题，现索性重新更新版本至1.1版，修改原来出现的问题及新的想法：

1、原来供电给充电部分的稳压使用LM317制作，实际充电时发现317发热严重，估计超过70度，加入适当散热片，温度也超过45度，所以更改此部分电路，增加一个稳压模块，更新后的稳压电路经测试在正常工作时不加入散热片的条件下微温，以夏天的天气应该在40度内。

2、更改原来的模块排序，原来稳压与虚地绑定在一块，稳压启动电路与所有的保护电路制作在一块，现更新后，稳压与稳压启动、喇叭保护绑定一起，虚地与欠压保护制作在一起。好处是两个模块可以分开使用，原来设计需要两个模块同时在一起才可正常工作。

3、底板PCB增加拜亚动力A1放大器的扩流部分电路（当然也可只使用四个输出管子，其他部分放弃，比方制作莱曼电路）。即，运放后面部分直接设计在底板上了，如要制作拜亚动力A1，则耳放模块部分只需要插入运放部分即可工作。扩流部分的两对BD139/140通过铜带接至外壳散热。

4、升压推动级功率管加入散热片，以适应更大的功率输出。

5、耳放模块部分此版本更灵活化，主要是耦合电容的更改，原来设计耦合电容只能放在底板PCB上，因尺寸相对较小，耦合电容的选择范围相对较小，1.1版本耦合电容可安装在底板PCB上，也可安装在耳放模块上，选择余地相对大一些，甚至可以在耳放模块上开圆孔或者方孔，如此一来尺寸余地更大，不过当然，本版本的耳放选择的外壳相对较小，比较大的电容还是放不进去的。

菲林图：
三个主模块，为双面PCB，分别是《稳压、稳压启动、喇叭保护》《虚地、欠压保护》《充电稳压》，当然还有两组电容模块。





RA1耳放模块，这里已经将耦合电容置入了耳放模块中，而非放在底板PCB上，这里设计了两种方式的电容，一种引脚在两端的，比方说轴向、通常使用的红威玛外行之类的，还有一种在一端的，如平常的电解、BP等无极。两个耦合电容还预留了屏蔽层空间，可焊接两片0.2-0.5mm厚的铜片做屏蔽。



底板PCB，更改后的PCB将覆铜面积增大了

雨成

否决自己的思路来更新思路 LZ辛苦了

chenang39

猛料，够小巧。期待完成大作。

xmhgz123

够专业的DIY，祝成功

jen8324

由于昨晚的菲林出错，只能先把感光膜贴好，今天特意又去重新出菲林，现开始制作1.1版

1、模块PCB曝光


2、模块PCB曝光完成


3、模块PCB显影完成


4、模块PCB修整


5、模块PCB开始腐蚀


6、底版PCB同时也曝光、显影、补漏完成

jen8324

模块班子腐蚀完成
待修正及上阻焊油

wgw2001

创新精神可嘉，不错

jen8324

阻焊油太难搞了，搞了好几次均失败，所以所有的板子只是上了锡，焊接比第一次好很多。
所有模块均焊接测试完成，欠压保护电压设置为3.05V，升压并稳压后电压为双11.6V。
相机镜头玻璃碎了，所以下面的照片会比较糊

1、三个模块，其中一个为双面板，另外两个模块的双面板的另一边做屏蔽用



2、布局（底板及耳放模块还未焊接）

qinfeng

惊为天人 我等只有膜拜了

jen8324

1.1版测试焊接基本完成
1、整体图，耳放为RA1电路，没有现成的零件，所以拼凑的，121K电阻没有，一个100K，一个20.6K串的。



2、底版PCB，比第一次焊接好了很多，到时候换功率大点的，比方说50W的烙铁在大面积的地方在重新焊一下，会更好看一些


3、耳放模块打开后的样子


4、进盒子的样子，面板还未开孔



本电路除耳放模块外用的基本全是贴片元件，目前焊接的贴片元件80%是拆机的，主要一个原因也是为了降低成本，反正DIY嘛，再说有些贴片也不好买到。

由于电容、运放之类的都是零时的（这个零时凑的RA1耳放模块的材料：ERO MKT 4.7uf的耦合，达尼电阻<453+100K+120.6K>，运放是OP275，退藕是0.1uf的千层糕，出来什么声还没仔细听。底版留的拜亚动力A1电路目前手上没零件，所以暂时不搞了，先玩一下RA1，空了先找一下合适的耦合），所以音质暂时先不谈了，不过不像很多人以为的开关电源会有干扰，可能是人的心理作用吧 ，目前不插音源的情况下，一点背景杂声都没的（今天凌晨3点多洗完澡关灯，特意又听了一下是否有背景声音，不插输入端，电位器开最大，无一点声音，很宁静，就像是冬天山村里的深夜一样宁静）。

当套入外壳时，手触摸外壳有杂音，但同时触摸输入或者输出的插座外壳时，就没杂音了（这个3.5插座外壳是金属的，已做接地<这个地是虚地，而不是电池的负端>），插座外壳前面有弹簧触片，设计就是做外壳接地用，为了外壳一点接地，打算使用输出的插座触片做外壳接地的链接，输入插座的弹簧触片剪掉或者用胶带做隔离），电位器也同时一起接地了。

充电电路现设置充满点为4.14V，指示灯设置依然是绿亮红灭充满，红亮绿灭充电中，绿亮红闪为电池未接好，红绿均灭为充电异常（电池温度过高或输入电压不够<最低电压为直流5.5V，交流4V，功率大于5W，最好使用20W或以上功率的电源作为本机的充电电源及外置电源><顺便提一下最高输入电压，因体积太小，使用的是20V耐压的电容，所以输入最高电压为直流20.6V，交流14.5V，如果将电容耐压提高，那么输入最高电压为直流37.6V，交流26.5V><目前用的是笔记本电脑尺寸的插座，所以笔记本电脑的开关电源基本都能用来给本机充电及作为本机的外置供给电源>）。充电时除稳压充电模块及锂电池有微温外，其他零部件无温升。

电源指示灯为蓝色，开机后，蓝色LED亮，有载跟无载情况下，升压后的电压都很稳定，正负11.6V，工作半小时所有元件无温升。

欠压保护设置为3.05V（使用317做可调电源做的调试），当电压降到3.1V时黄颜色的（huangse打不出来？）指示灯开始慢慢变亮，提示电池需充电。当锂电池电压将到3.05V，黄颜色指示灯达到最亮，此时将自动关闭升压电路，关闭升压电路后的电流经实际测试为16ma，主要是两个LED（蓝色电源灯、黄颜色欠压灯）、一个控制光耦、升压IC的静态及保护检测电路在耗电，我设置保护电压点为3.05V而不是3V就是怕忘记关机，这样的话就算把机子一直开着，开个一两天锂电池也不会坏。

剩下要做一条杜邦线，链接到稳压版插口上，是喇叭保护用的线。
还有一条是充电时的温度保护，一条线接一个10K热敏电阻，准备用铜片包热敏电阻，电池中间的一条杂带还未打，就是预留吧热敏电阻扎进去的。
最后再仔细测试一下电源部分，然后就可以面板开孔了。

整个耳放，除了耳放模块部分还有空间外（尽量把空间留给耳放部分，这样有利于开发各种耳放线路，就目前的设计，耳放模块可以采用双面板，两个面的电子元件最高可做到10.5mm<运放+运放座大概是7mm左右高度吧>），其他地方已经没有任何空间了，都满了，这要归功于当初设计时的立体式考虑。

精品音响

一口气看完，期待后续报道。

大刀兄

一口看完量产哥的大作，期待下一个版本。最好能出套件

auv123

对充电,升压,稳压,欠压保护部分很有兴趣啊...

LZ要不考虑量产这部分的PCB,这样很多前级和耳放甚至DAC都可以用电池供电了.

省了牛的钱还省了玩电源线的钱

jen8324

一口看完量产哥的大作，期待下一个版本。最好能出套件
大刀兄 发表于 2010-8-10 12:06

出套件，困难哦，大部分人没那么多闲情逸致焊接贴片哦，确实挺累的。

jen8324

对充电,升压,稳压,欠压保护部分很有兴趣啊...

LZ要不考虑量产这部分的PCB,这样很多前级和耳放甚至DAC都可以用电池供电了.

省了牛的钱还省了玩电源线的钱
auv123 发表于 2010-8-10 13:11

这个耳放花时间最多的就在这些电路上面了！！！电池供电最麻烦的估计也就是这些问题吧！

jen8324

本次满电测试（RA1耳放模块，32欧耳机负载，音量开2/5左右，音源电脑随机播放）：
昨天晚上开机半小时+今天上午8点半一直开机到现在13个小时，一共13个半小时，目前电池电压为3.6V。原来RA1电流比47电路要省电很多，原按照47耳放线路计算是12-15个小时电将耗尽，现在用RA1线路估计持航时间超过20个小时，或许一次电充满，用RA1线路可以用一天一夜。继续测试，目前对于持航时间来说还是比较满意的。

更新今天的图片
1、喇叭保护的杜邦插头已经焊接好，并接上测试，输出有直流立马断电，正常


2、用铜片包的阻值为10K的负温度系数热敏电阻，里面放热导热硅脂


3、由于找不到这个热敏电阻的参数，于是只能自己手动测试了（使用两个万用表，一个测温度一个测阻值，常温为32度，然后倒开水，一直测试到75度，然后再空调下吹测试到25度，记录其中大约20来个温度点，最后画出了下面的温度阻值曲线图图，红色线为实际测试的，绿线为我附加上去延长的，我想精度应该不会超过10%吧，用来作为电池的温度保护精度应该够了）


打算电池保护温度设置在5度-40度之间，此外的温度为保护温度，电池将不充电

TDA-7294

用功放芯片做虚地也不错，比如TDA2030A，还便宜。

jen8324

用功放芯片做虚地也不错，比如TDA2030A，还便宜。
TDA-7294 发表于 2010-8-10 21:46

最初考虑过用类似的，就像你说的2030，家里找不到2030还特意跑了一趟买了个2030，回家测试后发现，实际应用出现的问题，第一个，2030耐压不够高，我现在的电压输出已经接近2030的最高耐压了，有点危险，第二个问题2030有发热现象，第三，2030既然空载时会发热，说明空载电流会挺大，实际测量电流是挺大的，毕竟电池供电，能节约电的地方尽量节约，所以放弃了。

jen8324

热敏电阻接上了，后来仔细一想，温度下限还是不要设置了。
所以现在就一个过热保护，没有低温保护（否则冬天要拿到被子里捂一下才能充了），设置电池温度到41度时停止充电（因为根据计算，设置为40度时，需要一个阻值为8457欧的电阻，没这个阻值，所以用8.2K的电阻代替了，温度约为41度），指示灯状态为红绿均灭。
刚用电烙铁碰了一下包在热敏电阻上的铜片，2秒钟，指示灯就灭了，拿开烙铁几秒后又恢复正常。

jen8324

另外指正，用RA1模块时，供电时间约为15-16个小时，因为在刚刚11点半的时候黄颜色指示灯亮了。。。