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用STK4048X制作功放
来源:本站整理  作者:佚名  2011-12-12 14:20:46



  STk4048X是日本三洋公司生产的大功率厚膜集成电路,采用单列18脚封装。STK40系列厚膜功放模块的输出功率从25W-l50W形成了一个较完整的系列,被广泛的应用于各种功放产品中,其中STK4048X是功率最大的模块,在8a负载时额定功率为l50W。STK4048模块最后一位数字有4种,表示不同的失真度指标,详见附表。该模块的内部电路如下图所示,这是一款经典的OCL功放电路,而且应用非常灵活,可以组成不同的电路结构形式。在自制功放时省去了三极管筛选配对的麻烦,电路也无需调试,一装即响。在上世纪末国内外许多知名厂商都用该模块生产了大量家用和专业功放。现在市场上STK4048X价格已非常低了,对自装功放的爱好者来说,这是一个很好的选择。下面是运用STk4048X厚膜功放块组装的几种功放电路,希望能适用于不同音响爱好者的需求。

  一、150W/250W功放电路l50W功放电路(见2图)采用了STK4048X的标准电路。1脚为信号输人踹,2脚为反向输入踹,14脚、12脚为未级功放管电源,15脚、5脚为前级电源,13、16、17、18脚为2对大功率管并联输出踹。250W功放电路(见3图)是在图2电路的基础上增加了一对大功率功放管,使其末级输出达到了3对功率管并联输出,大大地提高了电流输出能力,图3电路的其他元件数据与图2电路完全相同,以上两种功放电路曾被某知名厂商做成专业功放机,批量生产,其市场占有率是非常高的。

  二、1OOW商保真功放该功放电路(见图4)采用了末级输出与负反馈电路完全隔离的电路形式,STK4048X末级有2对功率管,一对功率管接200Ω电阻负载,为负反馈电路提供纯净的负反馈信号;另一对功放管在不接人负反馈电路的情况下进行功率输出。大家知道在测试功放技术指标时均采用纯阻负载,本电路的各项指标均已接近纯阻状态测试的技术指标,而且功率输出管在没有接入负反馈电路的情况下,彻底消除了扬声器音圈在工作时产生的反电动势经过环路负反馈作用到输入级产生的新动态失真,这种失真称作“交界面互调失真”简称IIM失真。这个技术指标在功放产品和音箱产品说明书上都无法见到,因为必须要功放和音箱连机工作时才会用到这个指标。IIM失真严重时将使重放的声音不清晰,本电路则没有这种失真,重放声音非常清晰透明。电路中其他元件与图2相同。

  三、150VV功率分频功放l50W功率分频功放电路(见图5)也是利用STK4048X末级有2对功率管的特点,在末级采用功率分频的方式。

  一对功放管推动中高音扬声器并进入环路负反馈,另一对功率管推动低音扬声器但不进人环路负反馈。这种功率分频方式比前级电子分频的效果好、成本低、电路简单。我们知道一款音箱产品在设计时应综合考虑扬声器、箱体、分频器等几大要素。如果采用前级电子分频的工作方式会存在以下的不足:(1)对原音箱的分频点无法准确把握;(2)取消了原箱内的分频器后,对各频段的灵敏度补偿不准确。

  用功率分频则不存在以上缺点,只需将原箱中分频器铜箔分开为两组输入,增加--组音箱连接线即可,而且有些音箱产品本身就设有双线分音的输入端子,根本不会破坏原箱的各种设计参数。本电路中各元件参数与图2相同。

  四、400WBTL功放400WBTL功放(见图6)每声道用2片STK4048X厚膜块接成BTL电路形式,在8Ω负载时能输出400W的不失真功率。这为需要大功率功放的读者制作提供了一种简单、廉价的方式。

  以上几款电路在业余条件下均可比较方便地制作成功,在制作时应注意电源变压器的容量要满足要求,散热器的面积要足够大。由于以上几款电路都工作在高电压、大功率的状态下,所以保护措施非常重要。图7给出了一款保护电路,VT1与上下两臂功放管的射极电阻(0.22Ω)等组成功放过流取样放大电路。

  当放大器工作正常时,两管射极电阻上的压降经2.2kΩ和270Ω电阻分压不足以使VT1导通,保护电路不动作。当功放电路出现过流时,功放输出管的射极取样电阻上压降必然增大,当压降增大到一定值时,经2.2kΩ和270Ω电阻分压使VT1获得正偏而导通,接着VT3、VT4导通,VT5截止,继电器释放,使扬声器系统脱离。由于VT5截止,VT7的集电极电位不再受VT5、VD2的控制(此时VD2和VT5视为开路),因此多谐振荡器工作在自激振荡状态,振频由Rl4-Rl6及C4、C5的数值决定。

型号 输出功率 电源电压 静电电流 失真度应 频响范围
STK4048II 120W ±60V 150mA 0.40% 20Hz-50Hz
STK4048V ISOW ±60V 150mA 0.08% 20Hz-50Hz
STK4048X 150W ±60V 150nlA 0.01% 20Hz-50Hz
STK4048XI 150W ±60V 150mA 0.01% 20Hz-50Hz

  LED交替亮灭闪烁,作为保护状态指示灯,以提示注意。当放大器正常工作时,其输出端只有交流信号而无明显的直流分量,由于VD4-VD7组成的桥式检测器不工作,所以保护电路不动作。当某声道功放输出中点出现正、负直流电压时,被R4-R7及C1、C2低通滤波后,加至桥式检测器的A点与地踹。当A点对地电位≥2V电压绝对值时,VT8获得正偏而导通,VT3、VT4也获得偏置而导通,VT5截止,继电器释放。此时LED闪烁,起到输出中点电位偏移保护的作用。开机静噪过程如下:接通电源瞬间,延时元件C3相似于短路,+l5V经R7、R9、VT4的be结、Rl3为VT4提供正向基极偏流,VT4迅速导通,VT5截止,继电器不吸合,扬声器未接入放大器,避免了开机时浪涌电流对扬声器的冲击。延时数秒后,C3两端已建立了较高的上正、下负的直流电压,此时C3等效于开路,VT4失去偏流转为截止。+l5V电源经R1O、R11、Rl2分压为VT5提供偏流,VT5导通,继电器吸合,扬声器与放大器连通,电路进入正常工作状态。与此同时VT5导通,其集电极电位降低,+l5V进入由LED、Rl7、VD2、VT5的ce结、Rl3构成回路,LED有电流流过而发光。由于VT6、VT7及其外围元件构成的多谐振荡器中的VT7集电极被钳位于较低电位,所以此时VT6截止,VT7导通,LED常亮,并作为电源指示灯。由于采用STK4048X制作的功放功率较大,所以采用了两只继电器并联使用,也为功率分频、BTL工作电路的制作提供了方便。

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