DIGMEX AUDIO锐高DCX702大功率专业功放电路原理分析与故障维修

DIGMEX AUDIO(锐高)DCX702大功率专业功放整机电路具体典型性与代表性，市场有一定占有量，特分析供同行参考。
0、前言
DIGMEX AUDIO(锐高)DCX702大功率专业功放采用H类功放电路，在低功率和高功率输出时，功放管分别采用低电压(±60V)和高电压(±120V )两种不同电压供电，其最大输出功率为750Wx2。该机没有采用笨重的工频变压器，而是采用重量轻效率 高的开关电源，以适用于巡演用途。
1、电路原理分析
1.1音频信号电路

从后面板+INPUT、-INPUT端输入的音频信号，分别送给运放U1(1/2)的正输入端3脚和负输入端2脚，如图1所示。从U1(1/2)的1脚输出单端音频信号，送给运放U1(2/2)的正输入端5脚，U1(2/2)的7脚输出音频信号，送给前面板音量电位器。

U1(2/2)负输入端6脚和7脚之间的切换开关K2用以改变u1(2/2)的放大倍数。音量电位器送出的信号经过模式转换开关K1 (PA单声道、ST立体声、BR桥接)转换后，送给运放U2(1/2)的正输入端3脚，经过U2(1/2)缓冲后，通过C11、R23送给运放u2(2/2)负输入端6脚，U2(2/2)的7脚输出信号驱动功放电路。R31和R23的阻值决定后级功放电路的增益。
在功放电路中，正半周信号由Q20、Q19、Q26进行电压放大，Q10、Q8、Q34、Q36、Q39进行功率放大;负半周信号由Q21、Q22、Q27进行电压放PAD大，Q12、Q29、Q35、Q37、Q40进行功率放大。可调电阻VR160用于调整该级功放管的偏置电流。因Q10发射极电压可反映正半周信号输出电流的大小，所以该电压作为正半周信号的限流检测信号，加到Q24的b极，然后用Q24的c极电压控制Q18的导通程度，即改变Q18的c-e极间等效电阻，从而改变加到Q26的b.e极间电压，最终改变功放管的输出电流，达到限制功放管最大输出电流及功率的目的。同理，Q12发射极电压可反映负半周信号输出电流的大小，Q12发射极电压越大，加到Q27的b、e极间的电压就越低。
1.2供电转换电路

相关电路如图2所示。

1.2.1正半周信号的供电转换电路
喇叭输出信号E经R48、R52送给U4(LM311)的正输入端2脚，U4的负输入端3脚经R54接正参考电压(POSREF)。当喇叭输出信号增大，使U4的2脚电压高于3脚电压时，U4的7脚输出高电平，Q30导通，其e极输出高电平，Q41导通，正半周信号的功放管由H(+120V)供电。当喇叭输出信号较小，U4②脚电压低于③胜电压时，U4⑦脚输出低电平，Q31导通，其e极转出低电平，Q41截止，正半周信号功放管由+MII( +60V )供电。
1.2.2负半周信号的供电转换电路
喇叭输出信号E经R48、R58送给U1(LM311)的负输入端③脚，U5的正输入端②脚经R57接负参考电压(NEGREF)。当喇叭输出信号增大，使U5③脚电压低于②脚电压时，U5⑦脚输出高电平，Q32导通，其e极输出高电平，Q38导通，负半周信号功放管由-H1(-120V)供电。当喇叭输出信号较小，使U5③脚电压高于②脚电压时，U5⑦脚输出低电平，Q33导通，其e极输出低电平，Q38截止，负半周信号功放管由-MID(-60V )供电。
因本机左右两个声道电路一致，本文只介绍一个声道，下同。
1.3电源电路
1.3.1 副电源

交流220V整流滤波所得的310V电压(H点)经过开关变压器T1初级绕组加到电源芯片U16(TOP22IPN)5脚，如图3所示。

T1低压绕组I输出的电压经D7、C85整流滤波后输出18V电压，先经D1、D3、D22降压后输出16V，再经稳压管D202、D200、电阻R205加到U16的4脚，以稳定输出电压。正常工作时，U16的4脚电压为5V。T1低压绕组I输出的电压，经D2、EC6整流滤波后输出6.8V电压，再经D23-D25降压后输出5.8V。

1.3.2主电源电路
芯片U14 (1/2)LM556 内部电路与其外接元件组成时钟振荡电路，产生250KHz脉冲，从5脚输出经Q1放大后送给IC6 (SG525AN)3 脚(SYNC)，IC6的11脚(OUT A)输出125kHz 正脉冲，送给IC801 (IR2110)14 脚;IC6的14脚(OUT B)输出125kHz负脉冲，送给IC801的12脚。IC801 对驱动信号进行缓冲放大，从8脚(HO )输出正脉冲，驱动IGBT功率管Q4;从1脚(IO )输出负脉冲，驱动IGBT功率管Q5。
主变压器T2的高压绕组一端接155V(310V电压的一半)，另一端经过C3、L6与Q4、Q5相连，组成谐振电路。在T2次级绕组的输出电压中，一组电压经D14、D15、D20、D21整流和电容c7、C8滤波，输出土HI电压(±120V);另一组电压经全桥整流电容滤波后，输出tMID电压(±60V);第3组电压经D4-D6，D27整流和电容E4、E5滤波后输出±15V电压。
1.4保护电路
1.4.1 功放中点保护

当功放电路正常时，扬声器输出端E点电压(中点电压 )为0V。当功放电路异常使E点电压不为0V时，E点电压经过R13、R14、C41滤波后，一路经D36加到电压比较器Ic2(1/2)的正输入端3脚，另一路经过D37加到IC2(1/2)的负输入端2脚，如图4所示。

此时不管E点电压是正还是负，IC2的1脚均输出低电平，光耦OK的1.2脚内部的发光二极管发光，其3、4脚内部的光敏三极管饱和导通，4脚输出低电平。OK2的3.4脚并联温度开关KSD-01F，该开关其紧贴主开关变压器，当主开关变压器表面温度超过85°C时，KSD-01F闭合，OK2的4脚为低电平。

1.4.2市电低压保护
市电(I点)经D10半波整流，R23-R25分压后送给电压比较器U13(3/4)的正输入端9脚，市电全波整流滤波所得的310V电压(H点)经R42、R27和R26分压后送给U13(3/4)的负输入端8脚，当市电下降过多，U13(3/4)9脚电压低于8脚电压时其输出端14脚输出低电平，Q200因b极低电平而饱和导通(参见图3)，稳压二极管D202与电阻R324(536Ω)并联，U16的4脚电压大幅下降，副电源进入待机状态，18V输出电压降至8V。
1.4.3主电压低压保护
主电压310V(H点)经R42、R27和R26分压后经过R30送给电压比较器U13(4/4)的正输入端11脚，U13(4/4)的负输入端10脚接5V VREF电压(IC6的16脚输出的5V)。当主电压310V下降过多，U13(4/4)11脚电压低于10脚电压时，其13脚输出低电平。
1.4.4功放过流保护
电流互感器L6与主开关变压器T2的初级绕组串联，L6的次级绕组的感应电压基本与T2的工作电流成正比。该感应电压一路经R336送给电压比较器U13(1/4)的负输入端4脚，另一路经R336送给U13(2/4)的正输入端7脚。U13的3、5脚外接分压电阻R85X. R858、R859、R860，对46V电压分压，当T2的工作电流过大，使得U13的4脚、7脚电压分别高于5、6脚电压时，U13的2脚和1脚输出低电平。

上述功放中点保护、市电低压保护、主电压低压保护、功放过流保护中电路任何一个动作，均导致J点为低电平，使得U14(2/2)8脚为低电三如图5所示。

同时，T7饱和导通，12、13脚为低平，则U14(2/2)9脚输出高电平，一路使三极TP1饱和导通，T19截止，功放电源继电器线圈电，开关断开;另一路使IC6(SG3525AN)10脚高电平，IC6停止输出脉冲，主电源停止工作。当上述保护解除后，U14(2/2)⑧脚电压恢为高电平，同时T7截止，经过3s以上延时后，U14(2/2)⑨脚重新输出低电平，功放电源继电器闭合，IC6和主电源重新启动工作。延时启动可有效降低开机时的冲击电流。

1.5静噪电路
1.5.1 开/关机静噪

6.8V电压经D34及R85、R100分压后送给电压比较器IC2(2/2)的正输入端5脚，+15VNTC电压经R86、R82分压后通过R89送给IC2(2/2)的负输入端6脚，参见图6。

由于IC2(2/2 )6脚通过D38 - -路经R229接-15V，另一路经D45接15V-SW电压。开机后，因为15V-SW电压经D45.E65整流滤波后才会输出正电压，同时+15VNTC电压经过R89对E66充电，在此过程中，IC2(2/2 )6脚电压低于5脚电压，IC2(2/2)7脚输出高电平，此时功放板上的MUTE+端为高电平，功放电路处于静音状态。几秒后IC2(2/2 )6脚电压高于5脚电压，7脚输出低电平，功放电路进入正常工作状态。

关机时，15V-SW电压消失，D38负端电压被下拉至-15V，IC2 (2/2)6 脚电压低于5脚电压，IC2(2/2)的7脚立即输出高电平，功放静音，达到关机静音的目的。
1.5.2功放板超温保护
在功放板的散热器上安装有热敏电阻R30，参见图1。当散热器的温度在正常范围内时，因R30阻值较大，则二极管D3的负端电压较高，则NTCBUS端电压也较高，三极管Q10截止，不影响Q15、Q91的工作状态，如图6所示。此时，风扇按正常速度运行。
当功放板的散热器超温时，NTCBUS端电压降低，Q10导通，其c极电压升高，Q15.Q91的导通程度加深，Q91的c极电压升高，风扇高速运行。Q90用于限制风扇最大转速，以免损坏风扇。
1.5.3过流静噪
若T2的工作电流过大，L6次级绕组的感应电压经D824、R851、E55整流滤波后，通过T15驱动光耦OK01的1、2脚内部的发光二极管发光，OK01的3脚输出高电平，即MUTE+端为高电平，功放电路进入静音状态。相关电路参见图4。此时功放管也就无输出电流。
1.6削波限幅电路

限幅电路以U3(LM13600M)为核心组成，如图7所示。

U2(2/2)7脚输出的音频信号(A点)经Q9、Q10放大后加到Q6的b极，Q6的c极输出控制电压，R24、C13的值决定控制时间。Q6的e极外接限幅控制开关K2，用于削波保护的开启或关闭。u2(1/2)1 脚(C点)输出的音频信号送给U3 的负输入端4脚。U3内部运放的增益与1脚对地电压成正比，即1脚电压越高，U3的5脚(即D点)的电压也越高。
由此可见，A点电压越高，U3内部运放的增益也越高U3的5脚输出(D点)的反相音频信号电平也越高，与C点输入的正相音频信号的抵消作用越明显，送给后级功放的信号幅度就越小，达到限幅的目的。当信号幅度达到削波设定值时，Q12导通，其c极输出高电平，点亮CLIP LED指示灯。
2、故障维修实例
例1:一台该型号功放，开机后无规律自动关机。分析检修:拆机检查，实测功放管阻值正常。由于本机电源板可以在不接功放板的状态下独立工作，所以断开功放板通电，故障依旧，由此判定故障点在电源板上。先补焊电路板，再更换易老化的电解电容，还是未能修好，怀疑保护电路异常。
该机电路板上有多路保护，汇集到J点，接到U14(2/2)8脚， 参见图5补焊U14(2/2)外围电路后试机，故障排除，但第二天故障又重现。更换C21后试机，故障依旧。将U14(2/2)9脚接地后试机，继电器没有延时，立即吸合，长时间试机，电源板输出各路的电压均正常，据此判断U14(2/2)性能不良。

由于U14内部用于产生方波的电路正常，性能不良的只是延时启动这部分电路，所以用分立元件搭棚焊接一下简单延时电路，如图8所示。

装机试验通电延时3s后继电器吸合，功放输出正常。触发市电低压保护电路输入端，继电器也能自动端开，并在延时3s后重新恢复工作。

例2:一台该型号功放，通电后不开机。分析检修:实测电源板副电源电路正常，而主电源电路中的IC801 IC6、Q4、Q5均击穿(参见图3)，3个风扇中有2个缺油***，功放板上5对功放管均击穿，供电电压转换电路中的功率管Q41、Q38击穿(参见图2)，怀疑功率管系散热不良而损坏。将上述损坏元件和风扇全部换新，为可靠起见，将功放推动管Q26、Q27电源转换推动电路中U4、U5、Q30~Q33也一并换新。上电开机，功放输出正常。接上信号源试验，音箱发出“咔咔”音后，机器自动保护，并能闻到煳味。
再次拆机检查发现，功放板上新换的元件没有烧坏，但运放u2(2/2)击穿，其供电限流电阻R249、R248，正半周推动管Q19的基极电阻R381 ，Q20的发射极限流电阻R70伺服电路中的Q1、Q2及R24烧坏，参见图1。将上述损坏元件全部换新，为了防止再损坏，对两块功放(两个声道的电路一样)的所有元件进行在路对比测量，发现功放静噪管Q16、Q17之间的电阻R65阻值不稳定，Q15的b、e极间电阻偏小。拆下Q15测量，Q15已损坏。拆下Q17再测，R65阻值正常，判断Q17漏电，为防止故障复发，将Q15~Q17全部换新。通电试机，故障排除。
Q17的b、e极漏电导致Q15饱和导通，使得负半周信号功放电路不工作，而只有正半周功放电路工作，则功放输出中点电压不等于0V。功放输出负反馈电压送给u2(2/2)，导致U2(2/2)击穿，Q1、Q2、R24烧坏，同时也造成R381、R70烧坏。
虽然Q17、Q16的型号不明，但其c、e极间电压最高为120V ，所以换上耐压为300V的MMB-TA42、MMBTA92型三极管。
提示:在大功率功放电路中，工作在高电压电路中的晶体管易劣化漏电，此时用万用表难以判断其性能好坏，建议换新，以便快速排除故障。