電源對功率放大器的效能有何影響?對功放電源系統有哪些要求?

現代功率放大器對電源的要求越來越高,眾所周知,音響器材重放的能量是由市電交流220V電源供給,外界電源的輸入電壓及工作頻率與器材的重放聲音的優劣有一定的關係。當外界電源電壓及工作頻率較高時,供給放大器工作的能量傳輸速度也較快。反之,則供給放大器的能量傳輸速度變慢,特別是當放大器工作在大動態訊號時,由於電源的能量傳輸速度較慢,會使器材重放的聲音變為拖泥帶水、混濁不清。因此,品質較高的功率放大器十分注重變壓器、電源電路的選取和投入。

目前,市場中大部分功率放大器的電源變壓器採用了環型變壓器。與傳統的變壓器相比,環型變壓器的鐵芯是採用低鐵損的高磁密粒取向的冷軋矽鋼帶卷繞製成,故俗稱“環牛”,由於環型就壓器中磁路中無氣隙故而漏磁較小、磁通密度大、因此效率很高,而且體積較普通變壓器小得多。在實際使用中無因鐵芯鬆動而產生噪聲,對電路的干擾也很小,它非常適合作為音訊放大器的電源變壓器。

在選擇環型變壓器時應進行空載電流和電壓調整率的檢測,一般100VA左右的環型變壓器空載電流應小於50mA,其調整率一般應小於5%。同時在使用中須注意,由於環型變壓器存在一定的剩磁,因而起動電流較大,在其初級應加裝保險絲。在安裝環型變壓器時其固定架與底板不可同時接地,防止產生短路。

交流電源經過電源變壓器降壓、及整流、濾波後的直流電源其中含有一定的紋波電流,如果進一步提高濾波電容的容量,並不能徹底消除紋波電流。紋波電流特別對較微小的訊號干擾較大,使音響器材的重放聲音失去其中的細節成分。目前品質較高的功率放大器是將前後級分為二個電源分開供電,較為理想的是採用有源伺服電源高速電源來給前級放大器供電。如:有源伺服電源(Active Servo Pupply )是日本松下公司研製開發的新一代高速電源,該電源的穩壓效能很好。它主要由運算放器LF353和兩隻三端穩壓塊7805組成。在自制該電源時必須注意使用不同生產廠的運算放大器和三端穩壓塊對電源的內阻影響有所不同,如果電源內阻較大往往會使電源的輸出電壓隨負載的電流變化而變化,因此需採用內阻低、頻率響應寬、失調電壓小的三端穩壓塊和轉換速率高、噪聲低的運算放大器。電容可以選用進口正品優質電容的如“黑金鋼”、“紅寶石”。電阻可以選用精度較高的五色環電阻。

對於音響系統中的後級放大器或一些前後級合併的功率放大器中,採用雙橋式整流電路供電。它可以抑制經過次級中心抽頭引入放大器的紋波電流,並且消除了交流哼聲。在電源的濾波部分一般都採用容量大於10000μF的濾波電容,以滿足放大器在大動態訊號工作時對供電電流的要求,使電路不產生削波失真。同時在大容量濾波電容的兩端並有一些容量遞減的小容量電容,以減小電源的內阻。另外,在前、後級放大器的電源供電系統中還採用了一些最佳化電源的手段,如採用快速恢復型整流二極體,以減小高頻電源內阻等等。