我的4×LME49810 BTL2×225W纯甲类功放完成了

大灯胆

选集成做甲机是个错误

hyehuo

推挽甲類放大器的輸出最大峰值電流約為靜態電流的兩倍.
samurai 发表于 2011-6-18 08:46

以前做电子管的是单端甲类，这次是推挽甲类，学习了

gqimin1

回复 13# 3000WR牛做功放


    不止電源牛強大濾波電容也非常強大，不如發發幾圖片給燒友門解解渴。

3000WR牛做功放

选集成做甲机是个错误
大灯胆 发表于 2011-6-18 09:11

现在的集成电路水平远非当年可比，我之前也对集成电路怀有很深的成见，但是美国人的水平真的不是盖的，一般人搞的分立件水平还是算了吧。
   动手之前对LME49810最不满的是它的转换速率显然不符合高烧的精神，尤其是采用稳妥的防震电路后，转换速率更是距手册中的极限参数有一定的差距。我狠了狠心，选择了BTL方式，这样转换速率就提升了一倍。
    BTL电路的定案还是给了我不小的挑战，普通的BTL构建方式不符合发烧的要求。最开始弄了两片DRV134，声音效果那不是差着一点点。最后心一横，想既然已经动手了，干就干绝顶的，。于是，日本的那个有名的双20K音量电位器+2片OPA627BM+4片AD797AN侍候4片LME49810的纯DC放大高烧方案出炉，直流静态指标更是分立件的功放难以企及的。

句子

我到现在只想看一下3000WR牛是啥样的

lzf668

我认为应该是交差真正平衡才是较好的方案。加入那么多IC会引入更多的不确定因素。

stevenlsm

当初水冷的设计考虑和实际效果：
     在决定用水冷系统之后，有关水冷头的问题令人很伤脑筋，在淘宝上只看 ...
3000WR牛做功放 发表于 2011-6-18 08:15

被楼主的构思所震慑！一口气看完了全部帖子！先顶了。

对于电路、布线、元件等方面我属于纯粹的菜鸟，难以望诸位大侠之项背，只是今天看到的帖子恰好和我昨夜入睡前的胡思乱想相吻合（想到水冷系统应用在功放上面），所以关于这个说两句，看看能否对你有点参考。

1、你的功率管最大产热是多少，以前的量纲用大卡，现在用千焦？
2、管子与绝缘陶瓷、绝缘陶瓷与均热板的接触表面积是多少？管子、绝缘陶瓷、均热板之间的接触传热系数是多少？加上乃至散热器的体积和表面积、环境温度等数据，这几个数据决定了你必须做到的传热条件！
2、单位时间产生的总热量（最高温度），希望管子的工作温度决定后，各热介质之间的温度梯度就知道了，晶体管内部的生热机理我不懂，也许直接可以用100%的电热转换来考虑（实际不可能哈，主要是我不了解，暂时在这种最恶劣的条件下考虑），就是每瓦全部转换成热的热量为0.24卡/秒，这里只以功率管的电耗计算（最好知道功率管的热耗是多少），知道了热量，再考虑晶体管散热体积所用的材料容热量，就可以计算出没有散热器条件下大管的温升（摄氏度/秒）。
3、查询散热材料与绝缘陶瓷的传热系数，可以知道在理论条件下，集电极向绝缘陶瓷片的传热速度；再知道绝缘陶瓷片的体积和容热量后，也可以知道绝缘片的温升。
4、绝缘片与均热铜板之间的热传导同上。
5、再次看了你的照片，首先均热板的体积太小、其次循环铜管与君热片的接触面积太小了，我建议你用两块厚度与循环水铜管外径一样的铜板，在上面铣半圆槽（半径比循环水铜管外径小0.05~0.08mm）铜板槽两端倒角，多几路，将均热铜板与循环水铜管冷压紧配合，两块铜板配合面上磨床找平后进行多处铆接！
6、再根据铜板温升和与循环水的温差，铜管与水的导热系数，计算温差传热与强制换热条件下的换热量，求出单位时间所需要的循环供水量。根据流量选择静音水泵。
7、循环水的冷却：看来也只有采用强制换热了，这个到简单，这里增加一均热板和一个散热器，把循环铜管里面的热水用自来水冷却到我们需要的温度后再进入机内均热铜板！根据你的总热量可以计算出来需要好大的外循环冷却水箱，这个箱子里面的热水可以使用哈（建议楼主用这个热量为热带鱼缸供热，不过这个鱼缸与听音环境是存在矛盾的），设定一个水位警戒报警和自动注水系统就可以了！

这里有两个重要的边界条件：进水温度，这个要在我们希望的功率管工作温度以下，当然越低越好，这个温度低可以获得很高的温差导热量，降低强制换热的设备投入；第二是从放大器均热铜板出来的出水温度，这个当然越高越好，这个温度越高说明你从均热板带走的热量越多，并且越快！

其实，用半导体制冷加热管降温是最好的方案，第一你有这个财力，第二可以做到冷却系统不带来额外的噪音。但是这个方案最大的缺点是万一失效就惨了，所以在你这么大热量而且冷却失效会带来严重后果的环境下不建议使用。

本来强制循环冷却的换热效率是很高的，但是你只用了一个小风扇对这那麽小面积的管子吹，那点面积，只是管子内径部分的热量被带走，中心的温度还没有降下来，就又进均热铜板了，所以到后来如你描述，散热器的温度比它都低！

再次佩服楼主的DIY精神，并祝早日成功！暂时说到这里，想起了再说！

5860595

估计一天的电费够我用一个月啦

3000WR牛做功放

回stevenlsm ：
     谢谢你的回复，感觉你对水冷的思考极深，是一个不可多得的益友。
     我在这里逐条回答你的问题供探讨。
     1，功率管和推动管都在均热板上，总功耗约980W。由于偏置电路是我多年来最为上心的，因此这个功耗能够从开机10秒钟到40分钟后防冻液温度完全停止升高时仅单调增加3%。
     2，绝缘陶瓷片的热阻约为铝的十分之一，陶瓷绝缘片的厚度为0.625mm，陶瓷绝缘片的大小是28×22，大于晶体管背板的面积，理论计算的在实际发热为40W的单个大管的作用下，大管背板到均热板的温差为2.5度，实测为4度，因为发热量如此大的大管的背板各区域肯定存在温差。
     3，晶体管的热容很小，结温会在低频大电流的作用下剧烈变动，造成结电压和hfe随信号频率的剧烈变化，这在乙类功放上尤为明显，我想，也许这就是甲类功放好声的理论基础之一，当然这一条我从没有在哪个专业文章里看到过（我有可能孤陋寡闻了），却是实际存在的。
     4，5,6条，我的机械加工能力很差的，想过你的方法但无力实施，好在试验确定的结果是我深度质疑过的水冷系统是基本成功的，指标再高一些对这个功放也没有什么意义，这个功放令人难以释怀的还是结温的26度的绝对值，这个是外围的散热能力所无能为力的，即使有办法让大管背板工作于零下也于事无补，现在比环境温度高54度的最高结温是不会对甲类功放的安全造成影响的，也没有因此产生可闻的热噪声。
     7，其实捷达水箱的体积是可以忍受的，浪费电费的习惯有助于培养抓大放小的性格，甲类功放的要求就是均热板的温度尽可能的均匀，因此我才将进出口的温差控制在3度。这个水冷系统的败笔还是均热板选薄了，泵的流速选小了，否则系统温度还会比现在低10度 。

stevenlsm

回复 109# 3000WR牛做功放


你好，你能否把你用的管子的白皮书发给我，因为最关键的数据是功率管和推动管在极限工作状态下单位时间产生的最大热量是多少？

因为我对分立元件特别是大功率管一点都不了解，现在做了850（极端菜鸟版）才开始对分立元件感兴趣的！方便的话，把你用的管子的白皮书发给我，看看能否在上面找到温升参数，只要找到这个参数，其它的就好说了！


“这个功放令人难以释怀的还是结温的26度的绝对值”意思是不是晶体管工作在这个温度是最好的？

3000WR牛做功放

回楼上：我给你一个查询网址，可以查到我们能够接触到的大部分IC和三级管的详细资料：集成电路查询网%20-%20中国最全、最新、最权威的电子元器件、集成电路数据手册、应用指南查询和下载网.mht

我用的推动管为MJE15034/15035，功放输出管为NJL1302D/3281D。
  “这个功放令人难以释怀的还是结温的26度的绝对值”是指在单管40W的功耗下大管的结温与其导热板之间的温差，在单管功耗确定的情况下，外在的条件对此无能为力了。假设本功放输入满功率的0.1HZ信号，对于电流正在增加的大管来说，其结温与其导热板之间的温差将跟随信号发生26.0-2.3度的变化，将导致在
其发射结的电压发生（26.0-2.3）×2mV（发射结电压随温度每降低1度时的增加值）+26mV（常温时电流每增加一倍时结温结电压增加26mV）=75.4mV,这个电压增加无疑会对音质产生影响。若我当初意识到这一点，增加管子的数量，那么这个电压值就要低得多。
   电路形式不变，假设末级大管工作于20mA的静态电流下（常见的乙类放大器工作状态），当输入以上信号时，输出电压达到电源电压一半的时候大管上产生了最大功耗，这个值为32×32/8/6=21.3W，这时结温增加13度，比纯甲类状态低一半左右。当输出满功率时，其发射结的电压发生-2.3×2mV（发射结电压随温度每降低1度时的增加值）+7（单管峰值电流为2.5A，为静态时的125倍，约为2的7次幂）×26mV（常温时电流每增加一倍时结温结电压增加26mV）=177.4mV,这个电压要比甲类功放大得多，对于本来就电压不高且固定的偏置电路的影响是致命性的，况且电源电压随信号波动更是蔚为壮观，这个结论也许能够对乙类功放音色不佳给出一点解释。
   以上是我的一些关于理论上的想法，欢迎探讨。

3000WR牛做功放

不止電源牛強大濾波電容也非常強大，不如發發幾圖片給燒友門解解渴。
gqimin1 发表于 2011-6-18 14:31 [/quote]

墙壁柜内非常拥挤，相机不好下手，传几张试试

卧室内墙壁柜的表面



3000W R牛的表面，为了让大伙儿看个明白，给它开膛破肚了


3000W R牛的骨架之一，直径和长度都是125


扼流圈之一


电容阵
可以看到为了减轻处于高纹波折磨下的200V“小个子”电容的痛苦，为之加装了显卡风扇，那个巨大的电容是33000uF/63V的，只是6个里的一个，相机角度受限，难以拍摄全貌


换一个角度看R牛
[quote]回复  3000WR牛做功放

hodim

只能养眼啊  就算好声 就像16楼说的那样  你到底长期能开到多大声 ？  一开机就3度电一个小时 大大的浪费啊

3000WR牛做功放

只能养眼啊  就算好声 就像16楼说的那样  你到底长期能开到多大声 ？  一开机就3度电一个小时 大大的浪费啊
hodim 发表于 2011-6-19 10:28

    整个大甲的功耗仅1200W，就不要和电费过不去了
现在电费多便宜啊，即使每天听5个小时（这基本难以实现），听一年大甲的电费不够老婆的脂粉钱

stevenlsm

回复 111# 3000WR牛做功放

先消化一下你叙述的意思！不好意思哈，专业不对口，理解上有难度！

或者我再表达一下我想表达的意思，纯属探讨，绝对外行的理解，请大家别见笑：

1、我的理解，PN节应该有一个极限工作温度，这个上限是多少？

2、PN节也应该有一个线性最佳的工作温度范围，这个温度范围又是多少？

3、那么我们用控制导热板的温度的方式来控制PN节温度的话，应该知道晶体管PN节与我们肉眼能够看到的导热封装之间有没有温差？如有，这个温差是多少？或者我们是否可以把晶体管封装的表面温度，视为PN节的温度？

4、或者换一种方式：未开机的时候，PN可以视为室温，上电以后会产生热量，这个热量会使管子温度升高，在达到一定温升过程（个人考虑高于室温5度左右）同时测量流过晶体管的电流和封装的温度（由于封装表面积很小，与室温的温差造成的封装自然散热可以在这里忽略），结合达到这个温升的时间，就可以大概知道晶体管的热耗，好在电热转换是线性的，所以不必考虑大电流与小电流的问题。

5、有上述基本数据，再加上你并不是要把热量全部带走，就知道我们需要多大的冷却量了！其它的计算就很简单了！！还可以设计一个自控装置来控制散热量！

哈哈，这个很有意思，空了下来试一下！

另外，你用汽车水箱给冷却液散热的方式效率很低哈，那个东东的工作条件不适合你，汽车在高速运动的时候通过水箱散热器表面的风速是很高的，而且他的出水温度在80-110度左右，这个温度是普通润滑油形成运动粘度和动力粘度最佳油膜的温区。

zhou19850725

又是一个超级用电大户

3000WR牛做功放

回stevenlsm ：
   1，PN结的极限温度为150度（当然有更高的，一般为军品）
   2，一般理解结温超过80~90度的时候，晶体管的热噪声会开始有所表现，当然这个温度仅指功放而言，若是用于接收火星信号的设备也许需要液氮冷却，晶体管工作于零下是必须的。另外据说温度超过80度的时候每升高10度，三极管的工作寿命会降低一半。关于什么温度线性最佳，这个我也不知道，对于温度的考虑一般是为了：1，不要出现结温瞬时超150度的状况，因为扬声器可不是一个纯阻性负载；2，热噪声  3，寿命
   3，实测封装表面各区域温差较大，温度最高的那个点位于实际只有十几平方毫米的PN结的正上方，这个温度接近于结温，但没有达到。
   4，这个测量方法不可行，在功耗固定的情况下，从开机到结温高于基板二十几度也许只需要0.1秒的时间，测得精确结温的方法只能借助高速开关采样电路分析，而不是直接测量。红外测温的方法没用过，不知其对于隐藏在封装内部的小体积管芯的测量精度和能力如何。另外一点，设计功放的时候不得不想象一下管芯的热容，估计大管的管芯热容要小于一滴水，一滴0度的水升温100度在真空条件下仅需要20焦耳的能量!在极端的情况下，三极管的安全唯一能够指望的就是这个热容，甚至连封装都爱莫能助，更不要提外部的散热系统了。
   5，后悔买大机箱了，否则我可以完全依靠水冷，当时只是图漂亮了。
   汽车水箱拥有十几平米的表面积，非常适合风冷，我一开始也没指望它能够发挥散出发动机数十千瓦的能力，只是因为它的体积小和价格便宜才这样将就着用了，若是厂家做完全可以实现更小的水冷系统。

stevenlsm

回复117楼

明白了，谢谢你，又学到很多以前不懂的东西！！

zhudaotan

水冷都用上了，我怎么感觉有点乱呢

王惠生

无法想像的疯狂