<洼田稳压电源>测试实验报告（接LM系列电源，自制功放两贴）

zhaochi12

都是为了这个120W功放所做的各种努力！
http://bbs.hifidiy.net/viewthread.php?tid=597877
之前做了LM系列电源
http://bbs.hifidiy.net/viewthread.php?from=notice&tid=597865，今天版子刚到，炫一个~

正面看~

背面看

其实不大， 与放大镜对比看~
丝印画的不全，下一版补上之~
好了，进入正题。
这是另一种电源设计，多次在坛子里听到洼田稳压这种电路，电路结构如下所示

本来这个版子是准备自己画的，但是后来看到有成品版，看着布线很棒，所以就拿来主义了一下，先测测指标。
版子的主要原件清单如下：
IRF610
IRF9610
5600U/63V全新美国化工思碧电容
全新菲利谱BC电容
西门子104 0.1U/63V电容
ON快速整流管MUR460
MOTO  6V2金封稳压管
A970BL(B>500)
C2240BL(B>500)
E152恒流管(H1,H11)
E452恒流管(H2,H12)
910R DALE电阻
4K-20K  DALE电阻
2K15   DALE电阻
5K精密微调
成品版电路如下：

侧边看~

纵向看~
实验仪器：

安捷伦InfiniiVision MSO7104B

安捷伦电源

Agilent 34410A万用表

高品质环形变压器
实验原理：

电路已经被很多地方很多人分析过了，这个电路根据我的理解亮点在于：
1，采用对称结构，使得温漂、纹波大为减少。
2，采用温流管确保电路的工作电流
3，电路中使用的大的电容，进一步降低纹波
主要测试如下一些参数，如果还有其他重要参数，请大家给我补充，并附上测试方法，在此先写过各位前辈！


1、输出电压，输出电流特性
测试不同负载条件下的输出电压，从而测试稳压能力以及等效输出阻抗
2、测试电压的纹波
（1）． 最大纹波电压。

　　在额定输出电压和负载电流下，输出电压的纹波（包括噪声）的绝对值的大小，通常以峰峰值或有效值表示。

（2）． 纹波系数Y（%）。

　　在额定负载电流下，输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比，既y=Umrs/Uo x100%

（3）． 纹波电压抑制比。

　　在规定的纹波频率（例如50HZ）下，输入电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比，即：

　　纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。
3、利用频谱分析仪对输出频谱进行分析。

由于实验室今天忽然停电= =！所以到处找电花了很长时间，测试没弄完明天接着测。
电路连接如下所示：

先测试输出15V时的输出电压、电流特性，调节电位器，使得正负电压均输出15V,示波器输出正负电压如下：


调节完毕后，直接将输出接到滑动变阻器上，调节滑动变阻器的阻值，测试在不同的阻值下的输出电压....
剩下的明天接着后面写...
来拍砖吧...

bbp

楼主哪里工作，仪器都不错娃

阿文

这电路很早就在电子文摘上看过了，但没找到恒流二极管就放弃不做了。

zhaochi12

回复 2# bbp


    是的，全是很顶级的仪器哈~我们全套安捷伦~~~

zhaochi12

回复 3# 阿文


    嗯，都说这个电路牛，我要仔细看看到底牛在哪里..

bbp

回复  阿文


    嗯，都说这个电路牛，我要仔细看看到底牛在哪里..
zhaochi12 发表于 2012-2-15 21:48

测个 10mA to 500mA Transient Response 看下

zhaochi12

回复 6# bbp


    请问前辈这个10ma到500ma的瞬态响应如何测量，望指导

zhaochi12

回复 8# op111op


    您好
   感谢你认真看了我的文，我今天有空会继续写下去，前面是比较空虚，还没上数据
   我之所以分析处写的少，是因为我重在测试，我希望了解这个稳压电路的外部特性，并不想太过仔细的分析其原理。
   知之为知之，不知为不知，没有过多的分析因为研究的不够。
   
   
   第一点是指，我觉得洼田的Q17,18对管是接为差分电路，这样的电路用双管就是为了稳定性吧，所以我说可以使得温漂减少，我理解是在此作为误差放大器，放大倍数越大，纹波应该越小。
   第二点是指采用恒流管可以提供合适的静态电流


   那我就稍微再补充一些原理的理解，我的理解是这样的，如果不对希望能给指导，谢谢！
   以正半部分分析为例：
   1、二极管做稳压用，所以Q17的基极到地的电压是恒定的，二极管旁边的电容是为了减少二极管的噪声
   2、电压恒定，而Q17的基极-射极电压恒定，所以在2.2K上的电流是恒定的。
   3、从而Q18基极到地的电压也是恒定的，所以通过调节滑动变阻器，可以控制输出的电压值。
   4、再小分析一下输出电压的情况。假设输出电压忽然增大，那么通过13K和5K的电流会增大，假设系统没有经过其他调节，Q18的集电极电流、电压会增大，于是2SK213的源级-栅极电压会增大，而后输出电流减少，电压又下降，于是稳定。

zhaochi12

回复 1# zhaochi12
今天接着昨天没完的工作继续写下去~~~
PS:刚才写了一半，不小心把网页关了...又得重写，靠啊！！！！！

1昨天看到大家的回复，特别是前辈说的让我应该测一测电源瞬态的输出电流能力，由于我没有电子负载，所以今天想了想，决定用信号发生器（或者单片机）控制一个MOS管，通过MOS管控制输出电流，从而测量瞬间输出大电流的能力。

2另外还将测量电源调整率。

下面进入正题，测试输出电压，输出电流特性
测试电路在不同负载条件下的输出电压，从而测试稳压能力以及等效输出阻抗。
由于没有电子负载，所以在此用很多不同阻值的电阻来进行测量，将电阻焊接在电路板上，调整洼田电源至正负15V,如下所示：

先精确测量每个电阻的阻值，然后给电源通电，测量数据如下所示：

左侧是测得的电压值，右侧是电阻值，绘图如下：

电压单位是V,电阻是欧姆
计算电压除以电阻，得到电流值~之后再绘图得：


电压单位是V,电流是A。
于是得到输出阻抗约为0.105/0.6731=0.155欧姆
得到负载调整率为0.7%
还算不错，这是正电压端的数据。
下面计算正电压端的纹波电压，纹波系数，纹波电压抑制比
最大纹波电压：
如图所示：

峰峰值为148.62mV.
累了...剩下的明天继续..........
希望大家支持...

zhaochi12

回复 11# 弈帆投资


    嗯，我会认真的测试各种电源，实事求是的测~

zhaochi12

推翻自己的一个数据，那个峰峰值是不对的，应该拿扫频仪进行测量，我今天会重新测。

jslpop

关注。。。。。

Whistle

回复 1# zhaochi12

剛讀了這裡 + 所附連結幾篇文章，覺得一定要為 zhaochi12 師兄認真的研究態度鼓掌給你鼓勵。想你知道我亦在期待學習中。

窪田先生的電路設計/發表在三十年前。看到過一些「窪田穩壓電路」的不同版本，有者自稱屬 “改良” 版，反而較少看見 zhaochi12 師兄在這裡貼出的，100%原本的電路。

在一些外國的音響論壇，不少網友似已有一個共識 --- 要保持一個優良線路的特質，從原作者所採的元件以至他為每個元件設定的工作條件等事均不建議改動。譬如師兄在這裡改用別的控制管後，尚算不算窪田穩壓、能否真正體驗窪田穩壓的表現等事或者值得考慮。

容我循著窪田先生在相關書本中的一些說明，嘗試看能否助你整理出一二建議或線索：

1.  作者認為他這設計最大特點是阻抗在音頻內完全平直，實測低於 40m ohms.  我自己未有嘗試實測過，然而曾作過些 simulations 反映相近結果。若搭成的電路有太大出入，我想便或值得進一步探究問題在量測手段抑在實物上。

2.  原設計重視考慮晶體最佳工作電流，及偏壓直流對 0V 電流量的平衡提高穩定度。

Differential晶體管他曾採用 2SC1628 / A818 及你原 schematic 上的 2SC1775A /A872A 兩對。在使用 C1628Y (hfe 約 180) 時他建議的是 4.5mA，若用 C1775A 則祇取 1.3mA 恆流管。建議 A.考慮用或者尚能找到的 C1775A/872A 管，若真不能買到，則祇好按所選晶體設計工作電流及 B. 調整2K2 電阻令 Q17 Ic 平衡相若。

不知道你在 13K 回輸電阻上取值多少，若用 13K + 5KVR 則怕左右相去嫌遠。又，原作者主張按所用 zener 特性，在 1.5mA ~ 4.5mA 間選擇不同恆流管。

3.  K213 /J76乃 Lateral MOS 管，IRFxxx 似均為 Vertical MOS 管，特性以至聲音亦可能明顯不同。K213/4 系當然有較大電流限制 (<0.5A)，事實上若果後端電路需素有機會超過約 160mA，我自己會放棄用這電路。窪田先生測量報告，亦祇達 150mA 之譜。

4.  窪田穩壓器的輸出入電壓差似不宜低於約15V。

此外，圖中看來你用的負載電阻像是 2W。據 zhaochi12 兄的測試好幾個電阻實際的 Pdissipation 嚇我一跳， 請小心啊。

new1510

照片太给力了，如果…………如果………………好点会更好。

大九

高级仪器，垃圾相机

zhaochi12

回复 15# Whistle


    非常感谢您对我帖子的关注啊，另外您的建议我也认真的看完了，在测完这个电路以后，我会按照您的建议来改善电路并对电路再次进行测试，我现在还没有测得电源电压抑制比以及负载调整率。
   看了您的回帖我的理解是:
    1、我测得的这个电路的阻抗稍微有点偏大，确实和测试以及实物有诸多关系，不过我会测得更多的数据来计算不同电流范围内的阻抗并作对比。
   2、通过测量2.2K电阻的工作电压，从而得到晶体管的工作电流，然后再参考手册，看看工作电流是否合适。
   3、更换查分对管做尝试。
   4、13K电阻用的不是13K,具体数字我忘了...周一去实验室测一下回复，记得大概是10K一下的样子。
   5、看来此电路不适宜做我的功放电路供电系统，那就测完后放置在实验室以后留作耳放用。
   6、下次测量改为20V进行测试。
   7、你说的对，电阻只有2W,我后来把一些这样的电阻通过串并联弄在一起又测了一次...

zhaochi12

回复 14# jslpop


    谢谢！！

yamamoto

都是为了这个120W功放所做的各种努力！

之前做了LM系列电源
，今天版子刚到，炫一个~

正面看~

背 ...
zhaochi12 发表于 2012-2-15 21:39

罗德与施瓦茨  安捷伦
    八嘎！要西！德国！美国！口水中！