三种音响电源的对比测试

　　一 电源部分在音响系统中的重要性

　　电源部分是整个音响系统的基石。系统中的各种电路，归根到底都是电源的调制器，对原始信号进行各种各样的变换处理后输出。其能量都由电源提供。电源供电的质量，直接决定着整个系统的最终性能级别。在发烧友的实战中，电源的重要性已经被越来越多的人所认识，电源部分在整个系统中的地位和造价也在不断升高。但各种电源之间究竟有多大区别呢？

　　在功放中，由于功放的大功率、大动态特性，通常采用简单的线性电源，即工频变压器加简单的整流滤波电路后供电路使用。只有要求高的场合才对电压放大级以前进行稳压供电，个别电路会连推动级也稳压供电，但末级采用稳压供电的就极其罕见了，只出现在个别Hi-End级别的器材和单端甲类功放中。

　　近年来，开关电源越来越多地受到关注，与D类功放相互呼应，被称为未来功放的理想电源。但开关电源使用起来究竟表现如何？这在不少人心里还是一个疑问。实践已经证明，普通工业用的开关电源并不适合直接套用在音响之中，由于设计需求与音响相差甚远，工作频率偏低，其表现不尽人意。那么，专门为音响设计的开关电源又如何呢？

　　下面结合本人制作功放中的一次实践，简单地探讨一下各种电源的基本性能表现。

　　二 三种参测电源介绍

　　1.工频电源（工频变压器＋整流滤波）

　　音响中最常见的电源一般由工频变压器配合整流和滤波元件组成。常用的变压器从磁路结构上看主要的有E型、环型、C型和R型，见图1～图3。

　　一 电源部分在音响系统中的重要性

　　电源部分是整个音响系统的基石。系统中的各种电路，归根到底都是电源的调制器，对原始信号进行各种各样的变换处理后输出。其能量都由电源提供。电源供电的质量，直接决定着整个系统的最终性能级别。在发烧友的实战中，电源的重要性已经被越来越多的人所认识，电源部分在整个系统中的地位和造价也在不断升高。但各种电源之间究竟有多大区别呢？

　　在功放中，由于功放的大功率、大动态特性，通常采用简单的线性电源，即工频变压器加简单的整流滤波电路后供电路使用。只有要求高的场合才对电压放大级以前进行稳压供电，个别电路会连推动级也稳压供电，但末级采用稳压供电的就极其罕见了，只出现在个别Hi-End级别的器材和单端甲类功放中。

　　近年来，开关电源越来越多地受到关注，与D类功放相互呼应，被称为未来功放的理想电源。但开关电源使用起来究竟表现如何？这在不少人心里还是一个疑问。实践已经证明，普通工业用的开关电源并不适合直接套用在音响之中，由于设计需求与音响相差甚远，工作频率偏低，其表现不尽人意。那么，专门为音响设计的开关电源又如何呢？

　　下面结合本人制作功放中的一次实践，简单地探讨一下各种电源的基本性能表现。

　　二 三种参测电源介绍

　　1.工频电源（工频变压器＋整流滤波）

　　音响中最常见的电源一般由工频变压器配合整流和滤波元件组成。常用的变压器从磁路结构上看主要的有E型、环型、C型和R型，见图1～图3。

　　目前功放中流行的是环型变压器，俗称环牛，但由于从外面看不到铁芯，因此外表上很难直接判断品质高低。市面上环牛的质量参差不齐，很多售品都是虚有其表，看起来非常雄壮有力，实际使用效果却很差。而E型、C型和R型变压器由于铁芯外露，品质如何比较容易把握。特别是C型和R型变压器，由于铁芯制作工艺较为复杂，整体造价较高，所以基本上都是精品。这次测试一共选用了4台不同结构的变压器，见图4，它们功率大小各异，次级输出组数与电压各不相同，但次级主输出电压较为接近，基本上涵盖了音响爱好者制作功放时常见的选择。各工频变压器的主要参数见表1，为了列表方便，对次级小电流绕组的数据加以省略，实际测试时也只测试主绕组。顺便说一下，判断变压器的质量可以从绕组的直流电阻和空载电流来进行，一般绕组的直流电阻越低，空载电流越小，变压器的质量也越好。整流滤波电路有2种：一种是35A铝壳方桥配2只10000mF/63V大电解；一种选用了规格较高的配置：25A的进口扁桥负责整流，滤波电容采用90个220mF/63V松下音频专用高整电解并联，总容量达到19800mF（见图5）。多个小电解的并联大大降低了滤波电容的等效电感，增大了滤波电流，使整流滤波电路的电流输出能力和高频响应得到了很大的改善。实测时主要使用后一种配置进行。

　　2.开环式开关电源

　　该电源使用SPM系列开关电源驱动模块，见图6。据厂家介绍，该产品具有以下优点：

　　（1）半桥开环式开关电源，效率》90%，自然冷却，无需外加散热器。

　　（2）无反馈，瞬间可提供额定电流5倍以上的电流，非常适合大功率的功放，完全替代工频变压器。

　　（3）振荡频率为40kHz占空比为50%的矩形波，轻松通过EMC测试。

　　（4）变压器设计简单，一致性好，稳定性高。

　　（5）外围元件极少，安装空间小，PCB可以做到与同等功率的变压器的安装尺寸一样，老产品无需更改结构设计，直接更换电源部分。（6）成本低，整块电源板成本不到同等功率的环形变压器电源的50%。该电源采用半桥式驱动，工作于开环状态，重量约700g。厂家标称功率500W，连续EMS功率不小于400W。采用了标准化设计，可以通过更换驱动模块、主变压器和功率管、电容等相关元件方便地调整输出功率和电压等参数，厂家提供电压、功率定制业务。PCB尺寸为140mm×120mm。有多组输出电压，双60V/0.5A（供功放前级使用），双40V/6A（供末级使用），双15V/1A（供前级使用），单18V/0.3A（供保护电路使用）。工作频率约40kHz，采用双面PCB，结构紧凑精练，通过了EMC测试。厂家声称专用来替换环牛，由于是开环方式工作，其实际表现与环牛类似，无保护，但有一定的短时过载能力，最大瞬时输出电流可达30A。零售价约110元。厂家给出的样品参考技术参数见表2。

　　3.开关稳压电源

　　该电源为原武汉天龙公司的产品，见图7。型号是DNC－450A，重量约1100g，半桥式驱动。电源设计紧凑合理，带有全功能保护电路，工作频率100kHz，使用内环检测电路，反应速度快。副电源输出为双24V，无保护功能；主稳压输出可以在35～45V范围内连续调节（测试调整为双44V），可以输出6A电流，超过7.5A电源自动保护，输出被切断，过流消失后电源自动恢复工作。

　　电源的主要技术指标见表3。