高保真功放的安全檢修

　　高保真OCL、OTL功放電路，一般前級(jí)多采用差分放大輸入，末級(jí)采用互補(bǔ)大功率對(duì)管輸出，前后級(jí)之間直接耦合。它具有工作穩(wěn)定、頻率特性好、失真小等優(yōu)點(diǎn)，因而在近幾年專業(yè)和家用功放電路中得到廣泛的應(yīng)用。但是，由于采用多管直接耦合，一旦某只元件變質(zhì)或損壞，會(huì)造成整個(gè)電路工作點(diǎn)的改變，輕則導(dǎo)致聲音小而失真，重則造成元器件大面積損壞，甚至燒毀揚(yáng)聲器系統(tǒng)。一點(diǎn)電壓的改變，會(huì)引起多點(diǎn)電壓隨之改變，這也給故障的判斷和檢修造成困難。與同行交流時(shí)還發(fā)現(xiàn)，在檢修此類功放時(shí)，如果故障排除不徹底，通電試機(jī)時(shí)往往引起新器件再次損壞，造成經(jīng)濟(jì)損失。因此筆者在檢修實(shí)踐中試行了一種安全檢修方法，通過(guò)實(shí)例的形式介紹給大家，以期與同行們交流。
　　實(shí)例1　一位同事檢修一臺(tái)日產(chǎn)雅馬哈EMX2300功放和調(diào)音臺(tái)組合機(jī)時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩路功放的16只大功率對(duì)管、4只推動(dòng)管全部擊穿，兩只音箱內(nèi)的揚(yáng)聲器全部燒毀。按規(guī)格全部更換已損壞件后，在沒(méi)連接前級(jí)調(diào)音臺(tái)的情況下，通電試機(jī)，僅過(guò)幾分鐘，就見(jiàn)機(jī)內(nèi)冒煙。停機(jī)檢查，新?lián)Q的大功率對(duì)管又損壞12只，兩只音箱內(nèi)揚(yáng)聲器再次燒毀，損失達(dá)兩千多元。他不敢再修，求助于筆者修理。
　　有了前車之鑒，筆者經(jīng)慎重考慮，采取了一種穩(wěn)妥安全的方法進(jìn)行檢修，排除了故障。
　　具體檢修步驟如下：
　　(1)對(duì)照實(shí)物，畫(huà)出整機(jī)(功放部分電原理圖(見(jiàn)圖1)，弄清電路的工作原理和元器件參數(shù)。
　　(2)用電阻測(cè)量法對(duì)電路中所有元件進(jìn)行一次在路測(cè)量，并將左、右電路測(cè)量結(jié)果對(duì)照比較，找出損壞元器件。

　　為了提高在路測(cè)量精確度，測(cè)量電阻時(shí)用數(shù)字式萬(wàn)用表。由于數(shù)字萬(wàn)用表內(nèi)阻大，向被測(cè)電路提供的電流小，不能使二極管、三極管PN結(jié)導(dǎo)通，相當(dāng)于開(kāi)路，可減小對(duì)電阻測(cè)量的影響。測(cè)量二極管、三極管時(shí)用指針式萬(wàn)用表。測(cè)量PN結(jié)正向電阻時(shí)用R×1擋，既可向PN結(jié)提供較大的正向電流，檢查其正向特性，又可減小在路其它元件對(duì)測(cè)試的影響。正常情況下用1.5V電池供電的電阻擋測(cè)量PN結(jié)正向電阻時(shí)，指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到電阻量程刻度線的中點(diǎn)(距0Ω1/2左右)，如果顯示電阻較大，說(shuō)明PN結(jié)正向特性不良。測(cè)反向電阻時(shí)，用R×100或R×1k擋，顯示電阻應(yīng)略小于測(cè)試兩點(diǎn)間并聯(lián)電阻。測(cè)量電容器時(shí)(特別是電解電容器)，也選用指針萬(wàn)用表，并根據(jù)容量大小選擇相應(yīng)的量程，既可測(cè)量電容器在路電阻，又可根據(jù)指針擺動(dòng)情況，估測(cè)電容器容量。
　　在上述方法進(jìn)行在路測(cè)量后，該組合機(jī)有12只大功率輸出管擊穿，5只發(fā)射極電阻燒斷，推動(dòng)管有兩只漏電，揚(yáng)聲器保護(hù)電路失效。將上述元件全部更換新件，修復(fù)揚(yáng)聲器保護(hù)電路后，進(jìn)入關(guān)鍵的通電試機(jī)階段。
　　(3)采用三步安全通電試機(jī)法進(jìn)行通電試機(jī)。首先為了不損壞揚(yáng)聲器和大功率管，試機(jī)前不接揚(yáng)聲器系統(tǒng)，在推挽輸出端與地之間(即圖1中的C點(diǎn)與D點(diǎn)之間)接一只20～50Ω/20～50W線繞電阻做假負(fù)載。其次，斷開(kāi)末級(jí)大功率管的任意兩個(gè)電極或事先不安裝大功率管Q212～Q219。保留推動(dòng)管Q210、Q211做互補(bǔ)推挽輸出(如果推動(dòng)管發(fā)射極與中點(diǎn)之間無(wú)發(fā)射極電阻，應(yīng)臨時(shí)加裝兩只100～270Ω、0.5W以上電阻，試機(jī)后拆除)。接著在功放電源220V輸入端串接一臺(tái)調(diào)壓器，從50V開(kāi)始向功放供電，并監(jiān)測(cè)輸出端中點(diǎn)電壓(C點(diǎn)與D點(diǎn)之間的電壓)。對(duì)OCL電路來(lái)說(shuō)，這一電壓應(yīng)為0V±0.5V，對(duì)OTL電路來(lái)說(shuō)應(yīng)為電源電壓的一半。如果中點(diǎn)電壓不符合正常值，應(yīng)立即停機(jī)檢查。此時(shí)由于供電較低，一般不會(huì)造成元器件損壞。如果中點(diǎn)電壓正常，可逐漸提高電源電壓，一邊監(jiān)測(cè)中點(diǎn)電壓，一邊觀察有無(wú)變色、冒煙元件，同時(shí)用手摸推動(dòng)管溫度。如果市電升到正常值，通電半小時(shí)輸出端電壓保持不變，推動(dòng)管無(wú)溫度上升或元器件無(wú)變質(zhì)變色，則表明安全通電試機(jī)法第一步操作結(jié)束，可進(jìn)行下一步操作。
　　第二步是接入大功率管，保持假負(fù)載，降壓供電，監(jiān)測(cè)中點(diǎn)。也就是說(shuō)，裝上末級(jí)大功率管Q212～Q219，并按照從50V起逐漸升壓的方法繼續(xù)通電試機(jī)。必要時(shí)，應(yīng)對(duì)整機(jī)靜態(tài)電流、中點(diǎn)電壓進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。如果中點(diǎn)電壓失常，應(yīng)重點(diǎn)檢查末級(jí)功放管及外圍電路。直到中點(diǎn)電壓穩(wěn)定，功放管不發(fā)熱為止。
　　第三步是拆去假負(fù)載，接入低檔揚(yáng)聲器和信號(hào)源，正常供電試聽(tīng)。具體說(shuō)，分別在圖1中C、D間和E、D間接入低檔揚(yáng)聲器試聽(tīng)。此時(shí)，即使電路發(fā)生故障，也僅僅是損壞價(jià)位較低的低檔揚(yáng)聲器。通電試聽(tīng)半小時(shí)，中點(diǎn)電壓應(yīng)保持穩(wěn)定，功放管溫度應(yīng)正常(不燙手)。有條件可進(jìn)行指標(biāo)的測(cè)試和調(diào)整。
　　如果在C、D間試聽(tīng)有聲，在E、D間試聽(tīng)無(wú)聲，則是揚(yáng)聲器保護(hù)電路故障，應(yīng)檢查修理相應(yīng)保護(hù)電路。
　　該機(jī)采用上述方法第一步通電試機(jī)時(shí)，發(fā)現(xiàn)中點(diǎn)C、D間電壓偏高，且推動(dòng)管Q210、Q211發(fā)熱冒煙。立即停機(jī)，對(duì)電路元件反復(fù)進(jìn)行檢測(cè)、對(duì)比，均未發(fā)現(xiàn)損壞變質(zhì)元件。后來(lái)對(duì)照原理圖仔細(xì)核對(duì)電路，發(fā)現(xiàn)差分輸入級(jí)Q202的基極上偏流對(duì)地電阻R210未與地線直接相接，而是通過(guò)插頭座與調(diào)音臺(tái)地線相連，再與電源的地端構(gòu)成回路。而在通電試機(jī)時(shí)，為了方便，未與調(diào)音臺(tái)相連，致使差分放大級(jí)Q202失去偏置電壓，差分放大器失去平衡，經(jīng)直接耦合，造成輸出端中點(diǎn)(C、D間)電壓偏高，燒毀互補(bǔ)大功率對(duì)管Q212～Q219。直接將R210接地線A與功放地線B相連，并對(duì)可能假焊虛接的與調(diào)音臺(tái)相連的插座進(jìn)行補(bǔ)焊后，再按照第一步通電試機(jī)，中點(diǎn)電壓恢復(fù)0V，且調(diào)節(jié)輸入端電壓中點(diǎn)電壓穩(wěn)定。接入16只功放管進(jìn)行第二步通電半小時(shí)，無(wú)異?，F(xiàn)象。最后，去掉假負(fù)載，在C、D和E、D間接入低檔揚(yáng)聲器和調(diào)音臺(tái)，輸入CD信號(hào)試聽(tīng)?zhēng)仔r(shí)，中點(diǎn)電壓不變，功放管無(wú)明顯溫升。一切正常。該機(jī)交用戶使用已二年，未再出現(xiàn)類似故障。此次安全維修，未損壞一只元件。
　　實(shí)例2　馬蘭士PM－32功放，左路功放正常，右路功放互補(bǔ)大功率對(duì)管擊穿，兩個(gè)發(fā)射極電阻燒斷。該機(jī)主人，更換大功率對(duì)管和電阻后通電試機(jī)，僅幾分鐘后，兩個(gè)發(fā)射極電阻燒紅冒煙，總保險(xiǎn)絲熔斷。停機(jī)檢查，新?lián)Q上的大功率對(duì)管再次擊穿。該機(jī)主人無(wú)奈，將其送筆者處檢修。
　　筆者按照實(shí)例1中介紹的安全檢修法，首先繪制了末級(jí)功放電路(見(jiàn)圖2)，弄清了電路連接和原理。接著用電阻測(cè)量法查找損壞元件，不但發(fā)現(xiàn)輸出互補(bǔ)大功率對(duì)管Q762、Q764損壞，且發(fā)現(xiàn)與功率管相連的兩只小功率管Q702、Q704也同時(shí)損壞。全部損壞元器件由同規(guī)格、型號(hào)新件更換后，用安全法通電試機(jī)。

　　由于該機(jī)Q762、Q764采用達(dá)林頓復(fù)合互補(bǔ)大功率管，推動(dòng)管與輸出管復(fù)合在大功率管之中，無(wú)法采用第一步通電法，故直接在圖2中的C、D之間接上假負(fù)載，用調(diào)壓器降壓后供電，C、D間中點(diǎn)電壓接近0V。逐漸提高電源電壓，當(dāng)電壓升到100V時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)發(fā)射極電阻開(kāi)始冒煙、功放管明顯升溫。遂停機(jī)檢查。中點(diǎn)電壓基本正常，說(shuō)明上、下兩臂的電壓和電流是相等且對(duì)稱的；發(fā)射極電阻冒煙、功放管發(fā)熱，說(shuō)明流過(guò)功放管的電流太大，造成電流增加，且上、下臂對(duì)稱增加的只能是上、下臂共用的偏置電路。對(duì)該機(jī)偏流調(diào)整管Q754及其周圍元件進(jìn)行在路測(cè)試，未發(fā)現(xiàn)元件損壞變質(zhì)。用放大鏡觀察線路板時(shí)，發(fā)現(xiàn)Q754基極焊點(diǎn)附近銅鉑有裂紋，經(jīng)測(cè)量裂紋處不通。由于該管基極開(kāi)路，偏流調(diào)整管截止，等效為上、下臂輸出管兩基極間下偏流電阻增大。造成兩管靜態(tài)電流猛增，將輸出管燒毀。將裂紋連接后，再按安全通電試機(jī)法第二步通電試機(jī)，中點(diǎn)電壓穩(wěn)定，電源電壓升到額定值也無(wú)大功率管溫升和元件冒煙現(xiàn)象。去掉假負(fù)載，接入低檔位揚(yáng)聲器試聽(tīng)，一切正常。