1200对管精挑细选 PASS 160.5大制作

放大器DIY
02-26
20511
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来源：www.hifidiy.net 发布者：lysohu 版权：原创

这台PASS160.5已经做好有好长时间了,其实去年就已经接近完工了,只是一直没有打好最后一颗螺丝,另外,也想写一遍心得来鼓励一下那些想通过自己的手做一台大功放的人.

　　做PASS160.5已经有好长时间了,其实去年已经做好了,只是一直没有打好最后一颗螺丝,另外,写一遍心得来鼓励一下那些想通过自己的手做一台大功放的人.

　　上图是网上找到的PASS160.5电路图.图压缩比较严重,先将就看看吧.以下是自画的,跟上图又有点不一样了,请参考!

　　首先,我们来聊聊这个XA电路,PASS老头的X,XA超对称全平衡系列电路是个人比较中意的电路,最大的特点是它的交叉反馈,一般带平衡输出的功放是由两个独立的放大电路组成,虽然也有交叉反馈,但经过的路径比较长,而超对称全平衡电路的交叉反馈是在同一个放大电路完成的.

　　那么什么是超对称全平衡电路,又有什么优点呢?

　　SuperSymmetry(超对称平衡放大器)是Pass Labs众多专利中最负盛名的专利技术..一般的对称放大器利用两组完全相同的放大电路,因为每边的噪音失真相同,互相抵消而达致理想的输出(事实上找不到两个完全相同的放大电路,这也是一般平衡功放输超对称全平衡的地方),Supersymmetry则更进一步,寻求在两边线路达致零失真,由于两组输出端共享同一个输入平台,并且交叉反馈使失真信号更进一步的相互抵消.所以理论上失真更低.这种技术讲求零件的配对精度高和非平衡式的单放大器相比,超对称平衡式放大器能将失真和噪音进一步降低100倍之多.

　　上图是为了验证交叉反馈的性能,我把功放调成了乙类以下,出现了非常明显的交越失真.而输出的信号波形却保持着非常平滑的过渡.

　　以上两图是功放的瞬态抑制情况,是电流信号,蓝色是电压信号,可以看到两个信号在有些地方是非同步的.这是音箱反馈给功放的反向能量,功放的失真抑制把这种能量抑制住了,输出的电压波形没有变动.也就是说交叉反馈能更好的降低瞬态内阻,提高瞬态性能.

　　以下总结几点:

　　1)驱动级电压要等于或低于末级管电压.

　　2)做低电压时,电流要加大.

　　3)管子并越多,驱动级负载越重,要加强才行.

　　4)最好用贴片电阻.

　　5)为什么Pass老头要在输出端加功率电阻到负端,为什么P管装在靠近散热片的下边.

　　6)温补的滞后.

　　7)优良的驱动板设计可让驱动板有更快的转换速率.

　　8)管子配对.

　　9)性能优越的同步整流板.

　　10)特别的喇叭保护..

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　　有很多人问我,到底用什么正温MOS做功放比较好,而且五花八门发一些对管来给我看.其实,我只推荐IRFP9240/IRFP240,IRFP9140/IRFP140,IRF9610/610并不只是它们比较好买,还有就是它们的耗散功率正好,另外就是他们的Qgd比较小,比较好驱动.如果你拿一对耗散功率比较大的对管比如说它有500W功率,但它的封装没有改变,还是TO247的,而它只是工作在非饱合状态下,那么这个封装就只能耗散掉150W这么大功率,再多出的功率发热掉了,因为它不能及时的散给散热器.而且更大的Qgd会让你的驱动更难些,带宽想相对来说更低些.不知道这么说大家似乎明白了没有?

　　驱动板电压为什么要低于或等于末级电压?

　　MOS管工作在低压区的时候,米勒反馈量会大大增加,从而抑制Gate的电压上升,导致驱动困难,高摆幅时波峰会被压缩失真,产生大量谐波失真,更严重的是会让输出失调.驱动板电压低于末级管电压的话,可以让高摆幅下MOS的DS之间不致于完全饱合.如果想进一步减少失真的话,加大驱动板的驱动能力是个可行的办法.所以,为了达到设计目的,我把驱动板上的驱动管的散热加强了,以达到更大的功率输出.

　　驱动板也用的MOS,由于IRF9610,610这对管Qgd特别低,也就是说很好的驱动,带宽也可以做到很高,输入级的Jfet本身工作电流就不会太小,通过共基电路驱动IRF9610,610.这样的话,带宽又高,驱动又强劲.如下波形是实际实验得出的.当然带上末级管后带宽会下降.

　　如波形,转换速率400V/us 带宽400KHz.注意,这是实实在在的波形,并不是很低电压下测得的.越低输出电压下可以把带宽测得更高,但没意义..这是让驱动板输出正负100V,橙色是平衡输出信号200V.为什么我把驱动板加这么高的电压测试,主要是有原因的,MOS管在高压下的优势还是很大的.做低电压功放时,并管的MOS最好把电流调大些.

　　PASS160.5原电路工作电压特别的低,只有大概双28V直流左右(根据它参数给的最大电压摆幅55V得出.)如此低的电压下米勒反馈很大,驱动是个问题,只有加大工作电流才能减少驱动负担.MOS特性是在低电流时Vgs变动大,到达一定电流以后线性会陡直.而MOS的输入电容是动态的,Vgs变动越大,输入电容就越大,驱动就越费力,线性也会差.如果驱动板没弄好的话,会导致声音可能听感没力道,虽然并了如此多对管子.

　　有人不管在什么情况下都喜欢多并管,觉得并越多驱动力越强,其实不一定全对,MOS应用好了,管子少照样驱动力强劲,正温MOS比一般的BJT和负温MOS有更强劲的瞬态功率输出能力.本人之前设计过一款非并管的乙类全平衡小功放,音质和推力放倒了很多DIY的甲类,有些还是大甲.所以主要还是看设计.

　　因为MOS有输入电容,盲目的并管只会导致声音失去活力,软,对症入药还是得把驱动板设计好才行.MOS管功放最好还是用自身电感比较低的器件,比如说贴片电阻..这样可以减少自激的概率.特别是在高电压应用时.

　　为什么PASS160.5要加3.3K电阻拉负呢?

　　这全都因为调高静态电流后,P管的内阻比N管大,从而导致P管发热大于N管,为了平衡热耗,把电阻加在负压和输出端,加大N管的静态负载.所以这个电阻的阻值是要根据所用电压,电流,和对管数量去调整的,另外,由于热量是从下往上散发的,所以安装时要把P管部分装下边,N管部分装上边.

　　市面上PASS160.5套件的温度补偿做在了驱动板上,这要注意一点就是,温度补偿会有个滞后过程了,因为一般人都把驱动板装在机箱中间,而非末级管边上.如此的话,最好把机箱盖好,让热量快些到达机箱中部....

　　另外,还有通过电容耦合给末级.这样做稳定性会好很多,因为随着温度的上升,驱动板输出的偏流会加大,导致温补的失效,特别是把温补部分放在机箱中部的那种应用..为了避免这种现象,就把上下两只D极输出的驱动管短接起来,用电阻分压,加入了耦合电容来驱动末级管.但加了耦合电容了,会给整个回路加入音染色.显然没有直驱的好.如何解决呢?

　　我把电路修改成这样就可以很好的解决如上问题,试验证明,在开机到机器稳定一个小时之间,末级工作电流相当稳定,不会变化.温补电路不会受驱动电流的影响而变动.

　　如上图,就是PCB板中的温补电路..直接安装在末极板上.本人做什么事情都希望做到很理想,自己本来就是做MOS管测试这一行的,所以对管子要求也高,为了配出自己满意的管子,加上有几个朋友的支持一起做.另外,自己公司也有先进的MOS测试仪器..所以我买了1200多对同批次管回来配对自己需要的管子:

　　ITC59000 MOS管测试仪

　　原装功放用的0.47欧的电阻,因为MOS的配对离散性大,用0.47欧对配对精度要求低一些和功放稳定度也会高一些…我自己玩,就用了0.22欧输出电阻了.

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　　喇叭保护板: 采用越低内阻的MOS管开关代替传统继电器,内阻更稳定更低,高频感抗更低.使高频通路更畅..有先进的对地短路保护,正负输出短路,直流偏压保护.很多电容那部分是220V隔直,上电延时等…

　　驱动板采用我2012年做的全MOS管稳压,带瞬态负载能力超强…高电压稳压超低Drop..如下是测试波形.红色输出波形,蓝色是负载波形,是负载控制波形,带20A负载下可以看到红色的掉落1点几伏.频率点却在1兆以上了…而负载变化率根本没那么快,所以低些频率100K下只看到20A下线路损耗造成的0.4V下降..没有瞬间Drop,以下波形全是在50V稳压下测得.输出电容2200uf.这个电路可以单独拿出来做个一两百W的功放稳压,应该相当不错…