一文詳解FENCE AUDIO有源低音炮過載保護電路

一款國內代工的挪威FENCEAUDIO品牌的有源低音炮，功率為200W/4Ω。其過載保護電路有其特點，本文根據實測整機電路圖對其作簡要分析。

一、前級板

實測電路如圖1所示。運放U102（1/2）為緩沖放大，U102（2/2）為高通濾波，U103（1/2）、U103（2/2）為低通濾波，U104（1/2）、U105（1/2）、U104（2/2）為緩沖放大。

而U105（2/2）為過載保護電路（動態壓縮）：當輸入音頻信號幅度較大時，流過電阻R168的電流及壓降也較大，運放U105（2/2）正輸入端電壓（U）大于負輸入端電壓（U×R173/（R168+R173））時，其輸出端輸出高電平驅動三極管Q103的B極，使其C、E極之間等效電阻降低。三極管Q103的C、E極之間等效電阻降低，又使得輸入U104（1/2）的6腳負輸入端的音頻信號幅度降低。而U105（2/2）正輸入端接有偏壓（經R169接-15V），U105（2/2）的輸出端要經過D105、D104兩個整流檢波二極管，所接電容C130，C*均接有偏壓（接-15V），而這些電阻電容的大小取值決定了信號起控電平的大小范圍?？刂频淖饔米罱K使得從U104（2/2）輸出至功放板的音頻信號的最大幅度控制在一定范圍內。

圖1

二、功放板

實測電路如圖2所示。運放U1（1/2）、U1（2/2）為緩沖放大，三極管Q4，Q*為差分輸入對管，Q14是其E極恒流源；Q6、Q8、Q15為電壓放大，Q7為Q6、Q8提供工作電流；推動管Q9、Q10、場效應功率管FET4與推動管Q3、Q1、場效應功率管FET2組成準互補對稱電路。

而運放U2為其過載保護電路，當輸出給喇叭的功率較大時，流過康銅絲電阻R4、R20的音頻電流也較大。電流越大，R4、R20的電壓降也越大，都會使得輸入給U2正輸入端的電壓越高，當U2正輸入端的電壓大于負輸入端電壓時，其輸出端輸出高電平經過二極管D2控制三極管Q13的B極，使其C、E極之間等效電阻降低，其作用使得Q14的B、E極之間電壓降低，從而Q14的C、E極之間等效電阻變大，故使得Q4，Q*的E極靜態電流變小，最終導致功率管FET2、FET4的輸出電流變小，降低輸出功率在一定允許范圍內。

當輸出給喇叭的功率達到功放極限值，運放U2經D2輸出的電壓使Q13的C、E極之間能夠飽和導通時，其作用使得Q14的B、E極之間電壓為零，導致Q14的CE極之間截止，故使得Q4，Q*的E極無靜態電流，最終功率管FET2、FET4無輸出電流，無功率輸出。同時，運放U2經D2輸出的電壓使Q18的C、E極之間能夠飽和導通時，Q17的B極為低電平，Q17的E、C極飽和導通。Q16的作用是使得Q17的導通能夠自保持，故Q17的C極輸出高電平經二極管D10使得前級板上保護指示燈LED點亮，也控制Q100飽和導通，使工作指示燈LED熄滅。Q100的C、E極飽和導通后，使得功放板Q#的B極為低電平（Q#的另一個作用是開機時延時給Q6、Q8提供工作電流，關機時立即切斷Q6、Q8的工作電流，達到防止開關機沖擊喇叭的作用。），Q#的C、E極截止，Q7的B極變為高電平，Q7的CE極截止，Q7就無電流提供給Q6、Q8，起的作用同樣也是使功率管FET2、FET4無輸出電流，無功率輸出。

而運放U2的正輸入端接有偏壓（由R123、D17A2、D17A1組成），負輸入端接有偏壓（運放正電源-29V與負電源-40V經R118、R119的分壓值），有關元件的大小取值決定保護起控電平的大小范圍。

圖2

三、開關電源板

實測電路如圖3所示。高壓側由兩個IRF740功率管推挽工作在開關狀態，低壓側的3個繞組：一組經D13、D15全波整流后產生正負40V供應功放電路；一組經D8-～D11全波整流及Q1、Q2穩壓后輸出正負15V供應運放電路；另一組經整流濾波后與正40V疊加產生57V供應功放部分。當功率管擊穿損壞，前面提到的過載保護電路無法起作用時，電源板正負40V的保險絲FUSE1、FUSE2就會熔斷，保護電路及喇叭。

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