乐派 发表于 2015-10-31 21:42:21

DIY心得之“音箱篇”

本帖最后由 乐派 于 2015-11-1 14:42 编辑

老生常谈就不说了,说点论坛上比较少涉及的内容吧!

一, 等功率曲线

先看一张图。网上抓来的,小了点,凑合看。

这是某品牌的el34电子管的曲线图,横坐标是阳极电压(通俗说应该是屏阴电压差。一般固定偏压电路,阴极接地为0V,屏阴电压就是屏极电压。)

纵坐标就是阳极电流。

右上角是产生该曲线的一些条件罗列;

还有一条标示25w的虚曲线,是该管子的最大阳极耗散等功率曲线。该曲线上的任何一个点,所对应的横坐标纵坐标的电压电流乘积都是25w.

这个图告诉了我们基本的几点;

1,原则上,电子管须工作在这个等功率曲线的下方。(为什么说原则上呢?因为电子管在动态工作状态下,即使有极短时间越过等功率曲线,但在整个周期内,电子管却并不一定就过热。还有在一些偏乙类推挽工作状态下,负半周时,接近截止,基本在"休息”“乘凉”,所以也不容易过热。)
   
2,若长时间工作在等功率曲线的上方区域,电子管将过热损坏;静态时,电子管必须工作在等功率曲线的下方;

3,所以,简单量一下你的机器的阳极电压,静态阳极电流,两值相乘,得出的功率值跟电子管的标称最大屏耗值对比一下,就能知道你的机器在静态下有没有过热。总体上说,阳极电压高的,电流得低;电压低的,电流可以高些;



乐派 发表于 2015-10-31 22:14:26

本帖最后由 乐派 于 2015-11-1 15:16 编辑

二, 认识一下阻抗线。


在diy 时,我们控制好了静态时的阳极电压和静态阳极电流,确保电子管静态不过热,是不是就高枕无忧了呢?

回答是否定的。

有可能会出现这种情况—— 静态或小音量下没问题,但高音量输出时红屏了,管子挂了。。。

其实,“阳极电压,静态电流”,只能决定管子静态时会不会过热。要知道管子动态有声音有输出时会不会过热, 需要“阳极电压,静态工作电流,输出变压器阻抗”,三者共同决定。(这里默认电路形式,参数不变,撇开这个因素。)

看下面这个图。

这条红线就是阻抗线。对应的大致是500v/200MA=2.5K阻抗的输出变压器。

注意,在这里,这条线完全处于25w等功率虚线的下方,但又非常靠近等功率曲线。这个图告诉我们

1, 在已知电子管,和已知输出变压器阻抗的情况下,阳极电压和静态电流的最大取值,就在这条红色阻抗线上。

2,一个阻抗值,对应一个斜率的阻抗线。如下图A,标示了三个阻抗线,分别对应 2.5k,1.6k, 1.1K 阻抗的输出变压器。

3,也就是说,原则上你可以用不同的,阻抗差异较大的输出变压器来DIY你的机器。条件是,在相应的阻抗线上选用合适大小的阳极电压及静态电流。

4,一般所谓的“最佳阻抗值”,来自于输出功率的考量。并非出于所谓音色考量。

乐派 发表于 2015-10-31 22:45:54

本帖最后由 乐派 于 2015-11-1 16:10 编辑

三,在阻抗线上取值

在已知管子型号(如某型EL34),和已知输出牛阻抗(2.5k)的情况下,你可以选择各种各样的阳极电压和最大阳极静态电流。如下图中绿色线条所示,分别是;

1,240V,100MA;   静态功耗=24W;   

2,300V ,80MA;   静态功耗=24w;

3,400v, 32MA;静态功耗=12.8w;


这3种参数都可以使用,而管子不过热。也就是说,

1,在DIY时,你可以尝试使用各种输出电压的电源变压器,200v-400v多,都可以。

2,但音色风格会不同。一般HIFI喜欢低压大电流;吉他喜欢高压小电流。

3,这3种参数下,机器的动态脾气也不一样。 前二者静态功率达到24w,已经接近最大管耗值,所以管子热,声底一贯的厚,温暖;而第三个机器静态功耗12.8W,只有最大管耗的一半,所以开始时管子凉,声底细一些,冷一些;但是一旦大音量用起来,管子也马上就热起来,声音也厚重给力起来。

4,有人一看到只有用到管耗的50%,就想调高静态电流, (貌似本坛网友也有70%云云。。。)其实随便调高静态工作电流是不行的,往往会使管子在动态时过热损坏。

乐派 发表于 2015-10-31 23:05:54

本帖最后由 乐派 于 2015-11-1 15:59 编辑

四,随意提高机器的静态电流,容易挂机

我们把楼上的"400v, 32MA;静态功率=12.8w" 改为 "400v, 50MA;静态功率=20w"   (为最大耗散功率的80%,静态时不过热。)


然后我们再通过“400v,50MA"这个点,作2.5k斜率的阻抗线,我们会发现阻抗线大部分已进入“等功率曲线”的上方了,管子在动态下要过热。

如下图中的红色细线所示。

乐派 发表于 2015-11-1 00:15:02

本帖最后由 乐派 于 2015-11-1 16:08 编辑

l略微总结一下

1,功放电子管的静态管耗功率,不等于其动态管耗功率;

2,吉他功放,一般使用相对高电压低电流设计。 其静态管耗往往比动态管耗小;

3,一个成熟品牌的吉他功放,其大功率输出状态下的动态管耗是很接近管子最大管耗的,不存在随意调高工作电流的空间。虽然它在静态时耗散功率很低;

4,如果随意调高一个品牌机的工作电流,极有可能在你大音量弹得最嗨的时候,烧了管子;

5,要使楼上例子中调高的“400v, 50MA"成立,理论上可以换用更大阻抗的输出变压器。如下图红色阻抗线,700V/120MA=5.8k;

6,本文所使用曲线图及具体数值,只是为了方便作者说明一些道理,并不具备按图索骥的权威性。特此说明。

小馍馍胡落落 发表于 2015-11-1 20:07:24

好贴好贴~~GC为数不多的技术流

民工甲 发表于 2015-11-1 23:40:40

爆赞!!!!

wongman 发表于 2015-11-2 07:54:06


那,管子的負載阻抗,可以隨意確定了?只要屏壓x屏流,不超該管屏耗就行了?
還需有別的原則嗎?

阿魂 发表于 2015-11-2 12:05:47

忍不住的出来给楼主顶一个。。。好贴!!

h810421347 发表于 2015-11-2 12:12:58

老鸟弹琴 发表于 2015-11-2 12:54:10

怒顶

1小刀1 发表于 2015-11-2 14:19:03

管箱观光团到此一游 谢谢楼主的资料

乐派 发表于 2015-11-2 22:05:53

五, “最佳输出阻抗及输出功率简易计算。

   在二楼,我说过,“一般所谓的“最佳阻抗值”,来自于输出功率的考量。并非出于所谓音色考量。”,现在就这个话题略微展开一下。

   搞商业讲究利益最大化,搞功放设计的,则喜欢搞功率最大化:同样条件下输出最大的,就是最佳阻抗,呵呵~

   看下图,分别是由三种不同阻抗值,得到相应不同功率值。每个红色三角形的面积,就是它们各自阻抗给出的输出功率近似值。

大致分别是:

1, 480v*200ma/2=48W ;

2, 380v*230ma/2=43.7W;

3,   220V*310MA/2=34.1W;


   1号三角形围出的面积最大,输出功率48w最大,所以1号阻抗值(2.5W)当选为本帖“最佳阻抗”!

几点延伸思考:

1, 在diy条件下,你可以使用不同阻抗的输出变压器。(当然,还需配合相应的阳极电压和工作电流,就在相应的阻抗线上取值。)音色不一定会难听,你可能会喜欢,也可能不喜欢。但输出功率一定会小一些。
   
2,商业机一般不会把一个能出50W的机器,改电路改阻抗,输出35W, 这再怎么也是好吃不好听啊,整不好卖不掉就砸手里了 。diy不一样,手头有什么,就玩什么,只要器件参数允许,爱怎么玩怎么玩。大可不必为了自己的变压器比名机少了500欧姆阻抗而耿耿于怀。

3,注意,上面的三角形计算法,针对的是吉他功放常用的AB1类推挽电路的简易计算法。 得出的不是“不失真功率”,也不是“失真小于百分之N功率”之类的值,而是彻头彻尾的“脏功率”。就是音量开大到电子管上饱和下截止的程度,超驱动,后级过载时的功率。在AB1类电路中,第一栅极电压上到0v, 管子电流就饱和了。所以三角形的上顶点是阻抗线与Ug1=0V曲线的交点;三角形的右顶点,是截止点。(其实管子很难完全截止,这里是近似算法,不讲究了。)三角形的两条直角边,分别是屏压摆幅和屏流摆幅。

4,貌似“脏功率”这个词,是第一次在GC被使用。我觉得它很适合描述吉他功放。







湛江杀人王 发表于 2015-11-2 22:40:20

精彩 学习学习!

5z40 发表于 2015-11-7 21:45:17

强烈欢迎这样的贴子……。

66cccfff 发表于 2020-2-25 08:23:40

技术流,赞的一批
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