一种电子管功放的制作方法

1.本实用新型涉及音响功放领域，更具体地说，涉及一种电子管功放。


背景技术：

2.在音响的功率放大器（简称功放）领域，目前，按其功率放大器件区分，主要分为两种，即晶体管功放和电子管功放。电子管功放由于其功率小，大动态效果很弱，在晶体管功放出现后，由于晶体管功放具有成本低，体积小，而且功率大等特点，对于流行音乐特别是大动态具有很好的支持力度，而在主流市场上取代了电子管功放。但是，由于电子管功放也具有其独特的特色，如声音自然甜美，具有“胆味”，对于古典音乐能很好的再现，也得到一些发烧友的喜爱，还能保持一些市场。
3.目前，为电子管功放的电子管供电的常规电源主要有三种，第一种供电电源为直接通过工频变压器降压提供所需的低压交流电源，第二种供电电源为通过工频变压器降压并整流滤波后提供低压直流电源，第三种供电电源为通过开关电源提供低压直流电源。由于电子管功放所用的核心功率放大部件为电子管，而电子管灯丝供电需低压大电流的特性，采用上述三种方式供电存在以下不足之处：采用第一种供电电源的有交流哼声（即工频干扰）；采用第二种供电电源和第三种供电电源存在功率因数低、效率低的问题，而且低压直流电源都会产生偏转磁场而影响电子流发射、衰弱电子发射动能而降低了电子管的使用寿命。
4.而且，由于常规的电子管功放所采用的电源为上同三种电源，导致其结构布局只能围着这三种电源来设计，较为笨重的变压器和电子管均内置在机壳内部，不利于散热；而且，电子管损坏频率比较高，更换时也不方便；整机搬动时也不方便。


技术实现要素：

5.为解决现有电子管功放存在的上述缺陷，本实用新型提供一种结构更为合理、电源更为优异的电子管功放。
6.为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：
7.一种电子管功放，包括机壳、设在机壳前面的前面板、设在机壳后面的后面板、设在机壳上功放电子系统；功放电子系统包括功放电路板、电源电路系统、电子管；其特征是：
8.所述前面板的上部设有与前面板一体成型的前拉手板，后面板的上部设有与后面板一体成型的后拉手板；前拉手板和后拉手板上均设有可供人手上提的前拉手板和后拉手板的方形镂空孔；
9.功放电路板包括主控电路板、解码电路板、调功电路板、变压器控制板；主控电路板和变压器控制板均固定在机壳内部，调功电路板固定在前面板的内壁上，解码电路板固定在后面板的内壁上；
10.所述电源电路系统为高频交流电源控制电路，高频交流电源控制电路包括第一变压器和第二变压器，第一变压器设置在主控电路板上；第二变压器设置在机壳的顶部；
11.电子管设置在机壳的顶部。
12.进一步优选地，所述前拉手板和后拉手板之间设有两根连接棒，分别为左拉手连接棒和右拉手连接棒；左拉手连接棒和右拉手连接棒左右对称地设置在前拉手板和后拉手板的顶部之间；机壳的顶部设将第二变压器盖住的变压器装饰盖。
13.进一步优选地，高频交流电源控制电路包括为电子管提供电源的高频交流电源，高频交流电源包括顺序连接的π型滤波电路、整流电路、滤波电路、负载电路、电子管，以及上电启动电路和振荡电路，所述上电启动电路和振荡电路控制负载电路工作；其特征是：π型滤波电路与市电连接，上电启动电路的输入端与滤波电路连接，上电启动电路的输出端与振荡电路的控制端连接，振荡电路的输入端与滤波电路连接，振荡电路的输出端与负载电路的输入端连接；
14.所述上电启动电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第六电容、第七电容、双向触发二极管和第一二极管；第一电阻、第二电阻和第七电容依次串联，第一电阻连接在整流电路直流输出端的电源正端，第七电容连接在整流电路直流输出端的电源负端；第六电容并联在第一电阻和第二电阻组成的串联体两端之间；双向触发二极管一端连接在第二电阻和第七电容的串联节点上，双向触发二极管的另一端作为上电启动电路输出端；第一二极管的正极连接在第二电阻和第七电容的串联节点上；
15.所述振荡电路包括第四电阻、第五电阻、第三二极管、第四二极管、第一三极管、第二三极管、第八电容、第九电容、第五二极管、第六二极管和第一变压器；第一变压器的原边包括初级绕组，第一变压器的副边包括第一次级绕组和第二次级绕组；
16.其中，第一变压器的第一次级绕组的同名端通过第四电阻与第一三极管的基极连接，第五二极管和第八电容均并联在第一三极管集电极和发射极之间，第三二极管并联在第一三极管的基极和发射极之间；第一次级绕组的非同名端与第一三极管发射极连接；
17.其中，第一变压器的第二次级绕组的非同名端通过第五电阻与第二三极管的基极连接，第六二极管和第九电容均并联在第二三极管集电极和发射极之间，第四二极管并联在第二三极管的基极和发射极之间；第二次级绕组的同名端与第二三极管的发射极连接；
18.其中，第一三极管的集电极与整流电路直流输出端的电源正端连接，第一三极管的发射极和第二三极管的集电极连接，第二三极管的发射极与整流电路直流输出端的电源负端连接；双向触发二极管的上电启动电路输出端通过第三电阻与第二三极管的基极连接；第一二极管的负极与第二三极管的集电极连接；
19.所述负载电路包括第二变压器、第十电容和第十一电容；其中第一变压器的初级绕组的非同名端连接在第一三极管的发射基和第二三极管的集电极之间，第一变压器的初级绕组的非同名端连接在第二变压器的初级绕组的一端，第二变压器的初级绕组另一端连接在第十电容和第十一电容之间；第十电容和第十一电容依次串联在整流电路的直流输出端的电源正负端之间。
20.进一步优选地，所述π型滤波电路包括第一电容、第二电容、第一共模电感、第三电容和第四电容；第一电容并联在第一共模电感的电源输入端，第二电容并联在第一共模电感的电源输出端；第三电容和第四电容分别并联在第一共模电感的电源输出端母线与地线之间，用以滤除母线上面共模干扰。
21.进一步优选地，所述整流电路包括整流桥，整流桥的交流输入端与第一共模电感
的电源输出端连接。
22.进一步优选地，所述滤波电路包括均并联在整流桥输出端之间的第一电解电容、第二电解电容和第五电容。
23.进一步优选地，所述第一共模电感的电源输入端母线串联有熔断器。
24.进一步优选地，所述第二变压器的次级设有3组输出绕组，分别为第一输出绕组、第二输出绕组、第三输出绕组，第一输出绕组、第二输出绕组、第三输出绕组分别与各自对应的电子管连接，向对应的电子管输出高频交流电源。
25.方法原理：电路上电后，经过π型滤波电路、整流电路、滤波电路进行整流滤波得到310v直流电压，并为第十电容和第十一电容充电；同时，整流后的310v直流电压经过上电启动电路的第一电阻和第二电阻对第七电容充电，当第七电容电充到指定电压后双向触发二极管导通，经过第三电阻使第二三极管正偏导通，此时由于第一变压器的反馈作用第一三极管为截止状态；第二三极管导通后，第七电容通过第一二极管进行放电，第七电容上的电压迅速减小，流过第二次级绕组的电流减小，引起第二次级绕组上负下正的电压，根据同名端的原理第一次级绕组得到上正下负电压，从而使第一三极管迅速饱和导通；同时由于第一变压器的反馈作用，使第二三极管迅速截止状态；由此周而复始形成高频振荡方波，高频振荡的方波经过第一变压器的初级绕组升压输出给第二变压器进行变压，从而在第二变压器的输出端得到电子管功放灯丝所需的高频交流电源。
26.由上可知，相对于现有技术，本实用新型具有如下的优点：整体结构紧凑，有利于小型化；部分敞开式结构，容易散热，也有利于电子管的维护，前拉手板和后拉手板之间设置的左拉手连接棒和右拉手连接棒，即可以作为搬动时的提手，同时，还巧妙地兼作电子管和变压器的防护栏使用；采用新型的电子管灯丝电源供电方式，电路结构简单、高效，设计合理，关键功率器件保护措施周详；通过高效率、高频率、既不影响音质又不影响电子管寿命的高频交流电源，有效地解决了现有技术中各种电源存在交流哼声、功率因数低、效率低的问题；同时还解决了低压直流电源产生偏转磁场而影响电子流发射、衰弱电子发射动能而降低了电子管的使用寿命的技术问题。
附图说明
27.图1为本实用新型的优选实施的立体图。
28.图2为图1的分解图。
29.图3为本实用新型优选实施的整体电路原理框图。
30.图4为本实用新型的高频交流电源控制电路的电路原理框图。
31.图5为本实用新型的高频交流电源控制电路的电路原理图。
32.图中主要附图标记的说明：20
‑
机壳，21
‑
前面板，22
‑
后面板，23
‑
前拉手板，24
‑
后拉手板，25
‑
左拉手连接棒，26
‑
右拉手连接棒，27
‑
变压器装饰盖，28
‑
主控电路板，29
‑
解码电路板，30
‑
调功电路板，31
‑
变压器控制板，32
‑
电子管，t1
‑
第一变压器，t2
‑
第二变压器。
具体实施方式
33.下面结合附图和优选的实施方式，对本实用新型及其有益技术效果进行进一步详细说明。
34.需要说明，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该技术特征。
35.参见图1~图5，本实用新型优选实施的电子管功放包括机壳20、设在机壳20前面的前面板21、设在机壳20后面的后面板22、设在机壳20上功放电子系统；功放电子系统包括功放电路板、电源电路系统、电子管32；
36.所述前面板21的上部设有与前面板21一体成型的前拉手板23，后面板22的上部设有与后面板22一体成型的后拉手板24；前拉手板23和后拉手板24上均设有可供人手上提的前拉手板23和后拉手板24的方形镂空孔；
37.功放电路板包括主控电路板28、解码电路板29、调功电路板30、变压器控制板31；主控电路板28和变压器控制板31均固定在机壳20内部，调功电路板30固定在前面板21的内壁上，解码电路板29固定在后面板22的内壁上；
38.所述电源电路系统为高频交流电源控制电路，高频交流电源控制电路包括第一变压器t1和第二变压器t2，第一变压器t1设置在主控电路板28上；第二变压器t2设置在机壳20的顶部；
39.电子管32设置在机壳20的顶部。
40.优选地，所述前拉手板23和后拉手板24之间设有两根连接棒，分别为左拉手连接棒25和右拉手连接棒26；左拉手连接棒25和右拉手连接棒26左右对称地设置在前拉手板23和后拉手板24的顶部之间；机壳20的顶部设将第二变压器t2盖住的变压器装饰盖27。
41.前拉手板23和后拉手板24之间设置的两根连接棒，分别为左拉手连接棒25和右拉手连接棒26，即可以作为搬动时的提手，同时，还巧妙地兼作电子管32和变压器t2的防护栏使用。
42.参见图3，所述功放电子系统的功能电路包括顺序相连声音信号输入接口51、调功电路52、解码电路53、放大电路54，再由放大电路54的输出接口与喇叭55连接，其中，放大电路54中的电子管由高频交流电源56供电。再将这些功能电路制作成相应的功能电路板即可。
43.进优选地，高频交流电源控制电路包括为电子管提供电源的高频交流电源，高频交流电源包括顺序连接的π型滤波电路11、整流电路12、滤波电路13、负载电路14、电子管17，以及上电启动电路15和振荡电路16，所述上电启动电路15和振荡电路16控制负载电路14工作；其特征是：π型滤波电路11与市电10连接，上电启动电路15的输入端与滤波电路13连接，上电启动电路15的输出端与振荡电路16的控制端连接，振荡电路16的输入端与滤波电路13连接，振荡电路16的输出端与负载电路14的输入端连接；
44.参见图2、图4，优选地，所述上电启动电路15包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第六电容c6、第七电容c7、双向触发二极管d2和第一二极管d1；第一电阻r1、第二电阻r2和第七电容c7依次串联，第一电阻r1连接在整流电路12直流输出端的电源正端，第七电容c7连接在整流电路12直流输出端的电源负端；第六电容c6并联在第一电阻r1和第二电阻r2组成的串联体两端之间；双向触发二极管d2一端连接在第二电阻r2和第七电容c7的串联节点上，双向触发二极管d2的另一端作为上电启动电路15输出端；第一二极管d1的正极连接在第二电阻r2和第七电容c7的串联节点上；
45.参见图5，所述振荡电路16包括第四电阻r4、第五电阻r5、第三二极管d3、第四二极管d4、第一三极管q1、第二三极管q2、第八电容c8、第九电容c9、第五二极管d5、第六二极管d6和第一变压器t1；第一变压器t1的原边包括初级绕组np，第一变压器t1的副边包括第一次级绕组ns1和第二次级绕组ns2；
46.参见图5，其中，第一变压器t1的第一次级绕组ns1的同名端通过第四电阻r4与第一三极管q1的基极连接，第五二极管d5和第八电容c8均并联在第一三极管q1集电极和发射极之间，第三二极管d3并联在第一三极管q1的基极和发射极之间；第一次级绕组ns1的非同名端与第一三极管q1发射极连接；
47.参见图5，其中，第一变压器t1的第二次级绕组ns2的非同名端通过第五电阻r5与第二三极管q2的基极连接，第六二极管d6和第九电容c9均并联在第二三极管q2集电极和发射极之间，第四二极管d4并联在第二三极管q2的基极和发射极之间；第二次级绕组ns2的同名端与第二三极管q2的发射极连接；
48.参见图5，其中，第一三极管q1的集电极与整流电路12直流输出端的电源正端连接，第一三极管q1的发射极和第二三极管q2的集电极连接，第二三极管q2的发射极与整流电路12直流输出端的电源负端连接；双向触发二极管d2的上电启动电路15输出端通过第三电阻r3与第二三极管q2的基极连接；第一二极管d1的负极与第二三极管q2的集电极连接；
49.参见图5，所述负载电路14包括第二变压器t2、第十电容c10和第十一电容c11；其中第一变压器t1的初级绕组np的非同名端连接在第一三极管q1的发射基和第二三极管q2的集电极之间，第一变压器t1的初级绕组np的非同名端连接在第二变压器t2的初级绕组的一端，第二变压器t2的初级绕组另一端连接在第十电容c10和第十一电容c11之间；第十电容c10和第十一电容c11依次串联在整流电路12的输出端的电源正负端之间。
50.参见图5，优选地，所述π型滤波电路11包括第一电容c1、第二电容c2、第一共模电感l1、第三电容c3和第四电容c4；第一电容c1并联在第一共模电感l1的电源输入端，第二电容c2并联在第一共模电感l1的电源输出端；第三电容c3和第四电容c4分别并联在第一共模电感l1的电源输出端母线与地线之间，用以滤除母线上面共模干扰。此处的地线，指的是机壳地。
51.参见图5，优选地，所述整流电路12包括整流桥db1，整流桥db1的交流输入端与第一共模电感l1的电源输出端连接。
52.参见图5，优选地，所述滤波电路13包括均并联在整流桥db1输出端之间的第一电解电容ec1、第二电解电容ec2和第五电容c5。
53.参见图5，优选地，所述第一共模电感l1的电源输入端母线串联有熔断器fu。
54.参见图5，优选地，所述第二变压器t2的次级设有3组输出绕组，分别为第一输出绕组out1、第二输出绕组out2、第三输出绕组out3，第一输出绕组out1、第二输出绕组out2、第三输出绕组out3分别与各自对应的电子管连接，向对应的电子管输出高频交流电源。
55.各电路补充说明如下：
56.参见图3，接头cn1为市电10（如220v交流电）接口，第一电容c1和第二电容c2为x电容，第一共模电感l1为共模电感，第一共模电感l1与第一电容c1、第二电容c2组成π型电路，第三电容c3和第四电容c4为y电容，整流桥db1为全波整流桥，第一电解电容ec1、第二电解电容ec2和第五电容c5为耐高压的滤波电容。
57.参见图5，第一电阻r1和第二电阻r2串联后再与第六电容c6并联，组成降压启动电路，可在一定程度上减少过电压所带来的损害。
58.参见图5，第一二极管d1为放电二极管，单向导通作用为第七电容c7进行放电。
59.参见图5，第一变压器t1为振荡反馈变压器；第二变压器t2为高频逆变变压器。
60.参见图5，第四电阻r4为第一三极管q1的启动电阻，第八电容c8为谐波吸收电容，第五二极管d5为续流二极管。
61.参见图5，第五电阻r5为第二三极管q2的启动电阻，第九电容c9为谐波吸收电容，第六二极管d6为第二三极管q2的续流二极管。
62.参见图5，第一三极管q1的发射极和第二三极管q2的集电极连接，即第一三极管q1和第二三极管q2串联连接；第一三极管q1的发射极第二三极管q2均为npn型三极管。
63.参见图5，第十电容c10和第十一电容c11电容串联功能是：将220v交流电经π型滤波电路11、整流电路12和滤波电路13整流滤波后，在第十电容c10、第十一电容c11两端得到空载310v的直流电压，为后面的高频逆变变压器第二变压器t2提供工作电源。
64.高频交流电源控制电路的使用方法和工作原理说明如下：参见图2，根据实际情况选取元器件参数，将图2公开电路原理图制成电路板，安装在电子管功放中；电路上电后，电流经过保险管fu后再经π型电路和第三电容c3、第四电容c4滤除毛刺干扰，然后经过整流桥db1整流后，再经第一电解电容ec1、第二电解电容ec2和第五电容c5滤波，得到310v直流电压后为第十电容c10和第十一电容c11充电；
65.同时，整流后的310v直流电压经过第一电阻r1和第二电阻r2对第七电容c7充电，当第七电容c7电充到指定电压后双向触发二极管d2导通，经过第三电阻r3使第二三极管q2正偏导通，此时由于第一变压器t1的反馈作用第一三极管q1为截止状态；
66.第二三极管q2一旦导通，则第七电容c7通过第一二极管d1进行放电，第七电容c7上的电压迅速减小，流过第二次级绕组ns2的电流减小，引起第二次级绕组ns2上负下正的电压，根据同名端的原理第一次级绕组ns1得到上正下负电压，从而使第一三极管q1迅速饱和导通；同时由于第一变压器t1的反馈作用，使第二三极管q2迅速进入截止状态；
67.由此周而复始形成高频振荡方波，高频振荡的方波经过第一变压器t1的初级绕组np升压输出给第二变压器t2进行变压，从而在第二变压器t2的输出端得到电子管功放灯丝所需的高频交流电源。
68.本实用新型的创新点在于将发热器件外置，并用独立的保护措施进行防护；同时，首次将高频交流电源应用在电子管功放中的电子管上。上述说明内容中，电路中所选的各元器件的具体型号、参数，可根据实际使用情况互相匹配调整，属于现有技术中常用的技术，对属于现有技术中常规使用的内容，如结构和工艺，为了节省篇幅，不再赘述。未揭示的加工工艺和零件，按现有技术的常规技术处理即可。
69.根据上述说明书及具体实施例并不对本实用新型构成任何限制，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的控制思路及方法以不同的方式实施或转变，也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。