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功放的6种保护功能以及常见的故障维修方法

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发表于 2019-1-14 14:20:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
  功放的六种保护功能:
  1、软启动保护
  在大电流吸取量的音响设备,接通电源的瞬间其流过的电流值可以达到其平均电流值的4-10 倍时,对电网和设备本身都是一个冲击,严重的时候会损坏设备。
  此时软启动电路能在设备开关的瞬间抑制电流的涌入量,让它平稳的达到正常起到保护设备和不引起电网波动的作用。通常用热敏电阻(NTC)的负温度特性来实现这个功能。
  2、直流保护
  当功放输出级发生损坏时或静态偏置发生偏移时都有可能输送出直流信号。而对于扬声器来说,它的工作方式只对交流信号产生阻抗,对于直流信号它不产生任何的阻抗(等于零阻抗),这时的电流就为无穷大,因此扬声器的线圈在直流信号下就等同于一根发热丝会被迅速烧毁。
  因此准确快速的直流保护电路是非常重要的。功放的直流保护启动值通常设定在 2V,当大于或等于这个值的时候功放会切断输出,保护扬声器。当然,也有功放将会用烧断内置的直流保险丝的方式来切断输出。
  如果一台功放的直流保护电路是正常的,但是扬声器的线圈给烧掉了,只有两个原因:输入到扬声器的功率过大,或者功放输出的信号产生削顶变成方波。
  3、短路保护
  当功放输出级发生损坏时或静态偏置发生偏移时都有可能输送出直流信号。而对于扬声器来说,它的工作方式只对交流信号产生阻抗,对于直流信号它不产生任何的阻抗(等于零阻抗),这时的电流就为无穷大,因此扬声器的线圈在直流信号下就等同于一根发热丝会被迅速烧毁。
  因此准确的快速的直流保护电路是非常重要的。功放的直流保护启动值通常设定在 2V,当大于或等于这个值的时候功放会切断输出,保护扬声器。当然,也有功放将会用烧断内置的直流保险丝的方式来切断输出。
  如果一台功放的直流保护电路是正常的,但是扬声器的线圈给烧掉了,只有两个原因:输入到扬声器的功率过大,或者功放输出的信号产生削顶变成方波。
  4、过流保护
  当功放的负载太低但又没有达到短路状态,这时候短路保护不会动作,但输出的电流会非常之大超过功放的安全使用值,这时候过流保护电路就会介入工作,通常的做法是:控制输入电压和输出电流,让功放始终工作在在安全范围内。
  5、过热保护
  设计优良的功放在正常使用的情况下,不会出现过热保护,只有当外部使用环境恶劣或内部发生故障的时候才会动作。整台功放最热的地方就是输出级晶体管的C极(集电极),因此过热保护的温度感应器一般安装在离晶体管的 C 极最近地方或散热器上最热的地方。
  过热保护的阀值一般为95℃,也有105℃,晶体管的极端承受温度是105℃。
  6、失真压限器
  音响设备的输入电平值都有一个规定的范围,如果超出这个范围,信号就会产生削顶,严重的时候会变成方波。失真限幅器的作用是保证输入信号的电平始终控制在音响设备允许的线性工作区范围内。一般的标准是THD1%时启动。
  附: 功放常见的故障维修
  1、整机不工作
  整机不工作的故障表现为通电后放大器无任何显示,各功能键均失效,也无任何声音,像未通电时一样。
  检修时首先应检查电源电路。可用万用表测量电源插头两端的直流电阻值(电源开关应接通),正常时应有数百欧姆的电阻值。若测得阻值偏小许多,且电源变压器严重发热,说明电源变压器的初级回路有局部短路处;若测得阻值为无穷大,应检查保险丝是否熔断、变压器初级绕组是否开路、电源线与插头之间有无断线。有的机器增加了温度保护装置,在电源变压器的初级回路中接人了电流保险丝(通常安装在电源变压器内部,将变压器外部的绝缘纸去掉即可见到),它损坏后也会使电源变压器初级回路开路。
  若电源插头两端阻值正常,可通电测量电源电路各输出电压是否正常。对于采用系统控制微处理器或逻辑控制电路的放大器,应着重检查该控制电路的供电电压(通常为+5V)是否正常。
  如无+5V电压,应测量三端稳压集成电路7805的输入端电压是否正常,若输入端电压不正常,应检查整流、滤波电路。若7805输入端电压正常,而输出端无十5V电压或电压偏低,可断开负载看+5V电压能否恢复正常。若+5V电压正常,则故障在负载电路;若+5V电压仍不正常,则故障在7805本身。
  若系统控制电路的+5V供电电压正常,应再检查微处理器的时钟及复位信号是否正常、键控与显示驱动电路有无损坏。
  2、无声音输出
  无声故障表现为操作各功能键时,有相应的状态显示,但无信号输出。
  检修有保护电路的放大器时,应看开机后保护继电器能否吸合。若继电器无动作,应测量功放电路中点输出电压是否偏移、过流检测电压是否正常。若中点输出电压偏移或过流检测电压异常,说明功率放大电路有故障,应检查正、负电源是否正常。若正、负电压不对称,可将正、负电源的负载电路断开,以判断是电源电路本身不正常还是功放电路有故障所致。若正、负电源正常,应检查功放电路中各放大管有无损坏。
  若功放电路中点输出电压和过流检测电压均正常,而保护继电器不吸合,则故障在保护电路,应检查继电器驱动集成电路或驱动管有无损坏、各检测电路是否正常。若继电器触点能吸合,但无声音输出,应先检查扬声器是否正常、继电器触点是否接触良好、静噪电路是否动作。
  若上述部分均正常,再用信号干扰法检查故障是在功放后级还是前级电路。用万用表的R×1挡,将红表笔接地,黑表笔快速点触后级放大电路的输入端,若扬声器中有较强的“喀喀”声,说明故障在前级放大电路;若扬声器无反应,则故障在后级放大电路。
  对于未采用外设保护电路的集成电路功放电路(通常在集成电路内部有热保护),可先测量其供电电压正常与否。若供电电压正常,再用信号干扰法检查:在功放集成电路的信号输入端加入直流断续信号,若扬声器有较强的“喀喀”声,说明功放集成电路正常,故障在前级放大电路;若无“喀喀”声,而且检查有关外围元件也正常,则故障在功放集成电路本身。
  电子管功放无声音输出,也应先检查其电源,观看灯丝是否亮,管壳温度是否正常。若灯丝不亮,管壳很凉,应检查功放管灯丝及屏极电压正常与否。若电压不正常,再进—步检查电源电路,必要时应断开电源负载电路,以确定是电源电路故障还是负载有短路。若各电压正常,可在音量电位器的中心头加入直流断续干扰信号,若有较强反应,说明后级放大电路正常,故障在前级放大电路;反之,故障在后级放大电路。可分别在推动管的栅极和输入放大管的栅极加入干扰信号,在哪—级加干扰信号无反应,说明该级后面的电路工作不正常。对可疑元件(如电子管)可用代换法检修。
  具有杜比环绕声解码功能的AV放大器,若在杜比环绕声状态肘各声道均无声而直通状态下主声道声音正常,在电源电路正常的情况下,通常是杜比环绕声解码电路或系统控制电路工作不正常。若在环绕声和直通模式下各声道均无声,应检查系统控制电路、信号选择电路和总音量控制电路。
  3、音轻
  所谓音轻故障,是指音频信号在放大传输过程中,因某个放大级放大量变化或在某个环节被衰减,使放大器的增益下降或输出功率变小。
  检修时,首先应检查信号源和音箱是否正常,可用替换的办法来检查。然后检查各类转换开关和控制电位器,看音量能否变大。
  若以上各部分均正常,应判断出故障是在前级还是在后级电路。对于某一个声道音轻,可将其前级电路输出的信号交换输入到另一声道的后级电路,若音箱的声音大小不变,则故障在后级电路;反之,故障在前级电路。
  后级放大电路造成的音轻,主要有输出功率不足和增益不够两种原因。可用适当加大输入信号(例如将收录机输出给扬声器的信号直接加至后级功放电路的输入端,改变收录机的音量,观察功放输出的变化)的方法来判断是哪种原因引起的。
  若加大输入信号后,输出的声音足够大,说明功放输出功率足够,只是增益降低,应着重检查继电器触点有无接触电阻增大、输入耦合电容容量减小、隔离电阻阻值增大、负反馈电容容量变小或开路、负反馈电阻阻值增大或开路等现象。
  若加大输入信号后,输出的声音出现失真,音量并无显著增大,说明后级放大器的输出功率不足,应先检查放大器的正、负供电电压是否偏低(若只是一个声道音轻,可不必检查电源供电)、功率管或集成电路的性能是否变差、发射极电阻阻值有无变大等。
  前级电路中转换开关、电位器所造成的音轻,采用直观检查较易发现,可对其进行清洗或更换。如怀疑某信号耦合电容失效,可用同值电容并联试之;放大管或运放集成电路性能不良,也可用代换法检查。另外,负反馈元件有问题,也会造成电路增益下降。
  4、噪声大
  放大器的噪声有交流声、爆裂声、感应噪声和白噪声等。
  检修时,应先判断噪声来自于前级还是来自于后级电路。可把前、后级的信号连接插头取下,若噪声明显变小,说明故障在前级电路;反之,故障在后级电路。
  交流声是指听感低沉、单调而稳定的100Hz交流哼声,主要是电源部分滤波不良所致,应着重检查电源整流、滤波和稳压元件有无损坏。前、后级放大电路电源端的退耦电容虚焊或失效,也会产生一种类似交流声的低频振荡噪声。
  感应噪声是成分较复杂且刺耳的交流声,主要是前级电路中的转换开关、电位器接地不良或信号连线屏蔽不良所致。
  爆裂声是指间断的“劈啪”、“咔咔”声,在前级电路中,应检查信号输入插头与插座、转换开关、电位器等是否接触不良,耦合电容有无虚焊、漏电等。后级放大电路应检查继电器触点是否氧化、输入耦合电容有无漏电或接触不良。另外,后级电路中的差分输入管或恒流管软击穿,也会产生类似电火花的“咔咔”噪声。
  白噪声是指无规则的连续“沙沙”声,通常是由前、后级放大电路中的输入级晶体管、场效应管或运放集成电路的性能不良产生的本底噪声,检修时,可用同规格的元件代换试之。
  5、失真
  失真故障是某放大级工作点偏移或功放推挽输出级工作不对称所致。检修时,可根据放大器输出功率与失真的变化情况,来判断具体的故障部位。
  电子管放大器若失真的同时输出功率变小(音轻),应检查是否推挽功放中某一放大管衰老、工作点不对或输出变压器局部短路造成其工作不平衡;若失真的同时输出功率变大,多是负反馈电路中的电阻变值、电容失效或阴极自生偏压的旁路电容短路所致。
  晶体管放大器若失真随着音量的增大而明显增大,应检查推动级某只晶体管的工作点是否偏移(通常发生在无保护电路的功放中)或反馈电路中的电容失真;若无论音量大小均有失真,则故障在前级放大电路,应检查各放大管的工作点有无偏移。
  集成电路放大器的工作电压异常或功放集成电路内部损坏,也会造成失真(指无保护电路的机器)。
  6、啸叫
  啸叫故障是电路中存在自激所致,又分为低频啸叫和高频啸叫。
  低频啸叫是指频率较低的“噗噗”或“嘟嘟”声,通常是由于电源滤波或退耦不良所致(在啸叫的同时往往还伴有交流声),应检查电源滤波电容、稳压器和退耦电容是否开路或失效,使电源内阻增大。功放集成电路性能不良,也会出现低频啸叫故障,此时集成电路的工作温度会很高。
  高频啸叫的频率较高,通常是放大电路中高频消振电容失效或前级运放集成电路性能变差所致。可在后级放大电路的消振电容或退耦电容两端并接小电容来检查。另外,负反馈元件损坏、变值或脱焊时,也会引起高频正反馈而出现高频啸叫。

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