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在90年代以前，電子器件生產廠商提供的功放IC輸出功率實際都在30W以下。在經過10多年的努力后，美國NS公司和意法SGS公司都在90年代期間相繼開發生產出多款輸出功率超過30W的功放IC芯片。其中，LM3876、LM3886是美國NS公司的代表作，TDA7294、TDA7295、TDA7296是意法SGS公司的代表作。這些功放IC芯片都具有很小的安裝體積和多項安全保護功能，使用上很可靠。但同時也正因為功放IC芯片需要有很可靠的過熱、過流、過壓、過功耗等多項安全保護功能，生產廠家在設計IC芯片的內部保護電路時，可能會因為所采取的檢測方式過于敏感或欠成熟，出現一些不夠良好的問題。生產廠家沒有在其產品介紹說明中將這些缺陷寫出來，固然有可能是不希望自己的產品銷售受到影響，但更多的原因是他們自己也未必發現了這些缺陷，而需要用戶在使用過程中將發現的問題反饋給生產廠家，他們再去改進開發新的器件。譬如，美國NS公司的音響工程師曾給我推薦使用他們生產的功放IC，其中有一款型號為LM4701（樣品型號為LM4700），該款功放IC據說是替代LM1875的器件，它具有靜音控制功能，輸出功率比LM1875高。但實際的使用證明：LM4701在推動4Ω負載時能夠正常工作，不出現誤保護動作的電源電壓不可以超過±20V，最大輸出功率只有20W。如果電源電壓超過±20V，譬如為±22V時，輸出功率不但不會增大，100Hz以下低聲頻段能夠正常輸出的功率會降低到只有10W。雖然在±26V穩壓電源供電下，LM4701可以給8Ω負載輸出25W功率，但因其電源實用范圍只有±32V，在使用非穩壓直流電源供電情況下，LM4701可以給8Ω負載輸出的功率還達不到20W。又譬如，意法SGS公司生產的TDA7264雙功放IC，產品介紹資料中標明它的最高工作電壓為±25V，最大輸出電流為4A，比TDA2030A的性能指標（最高工作電壓為±22V，最大輸出電流為3.5A）要高。但實際的使用證明：TDA7264在推動4Ω負載時，能夠可靠工作，不出現誤保護作的電源電壓不可以超過±15V，相應的輸出功率只有2×12W。此外，TDA7264工作時器件上的發熱溫度（測試點放在IC金屬片上）應保持在70℃以下。否則， TDA7264的內部過熱保護電路會因為IC在較高的發熱溫度下工作產生累積效應，在連續工作30分鐘后出現“軟保護”而使其能夠輸出的功率降低到正常值的1/4以下。本來，理想的過熱保護功能應該是在功放IC的發熱溫度達到最高允許值時關斷輸出，待其溫度冷卻至比最高允許值低若干度時重新恢復輸出。TDA7264工作之后，發熱溫度在短時間內達到110℃也沒有出現過熱保護，工作情況良好，人們會因此誤認為TDA7264具有很好的溫度特性而降低對它的散熱要求。美國NS公司在80年代生產的LM1875功放IC雖然沒有靜音功能，但其內部設計的過熱保護功能已接近理想要求，因此直到如今還繼續被音響生產廠大量選用。但是美國NS公司在90年代生產的LM3875、LM3886大功率功放IC，在過熱保護功能方面的表現卻很令人失望！尤其是采用陶瓷絕緣封裝的功放IC，因其導熱狀況不佳，LM3875在推動4Ω負載時，連10W以上的正弦波額定功率都不能連續輸出。就是改成8Ω負載，陶瓷絕緣封裝的LM3875能夠正常輸出30W正弦波額定功率的時間也僅能維持幾秒鐘就開始出現雜波。同樣，陶瓷絕緣封裝的LM3876，在推動4Ω負載時能夠正常輸出40W正弦波額定功率的時間也只能維持幾秒鐘就開始出現雜波。必須使用金屬片導熱的封裝器件，并保持功放IC金屬片上的發熱溫度不超過85℃，LM3875（或LM3876）、LM3886才能分別給4Ω負載正常的長期輸出30W與50W正弦波額定功率。因此，人們在使用LM3875、LM3886等功放IC器件時，一定要給它們配上足夠大的散熱器。同時，用于給功放IC金屬片絕緣的導熱片厚度應盡可能薄，不要超過0.3mm，這樣才能確保功放IC與散熱器之間的溫差只有幾度。 意法SGS公司在80年代生產的TDA2030A功放IC，在過熱保護方面的表現比美國NS公司生產的LM1875略差，它的特點就是當功放IC金屬片上的發熱溫度超過105℃時輸出信號波形上將出現雜波。而LM1875功放IC在發熱溫度低于最高允許值時，輸出信號波形始終保持正常。只有當IC金屬片上的發熱溫度達到115℃后，LM1875功放IC才關斷輸出。TDA2030A功放IC金屬片上的發熱溫度也是要達到115℃后才關斷輸出，所以它有一個不穩定工作的溫度段，好在這個溫度段已經是很高的溫度，對使用沒有明顯的影響。令人感到欣慰的是，意法SGS公司在90年代推出的TDA7296、TDA7295、TDA7294幾款實際輸出功率都能達到50W的功放IC，在過熱保護方面的表現已經做得非常良好。它們在功放IC的發熱溫度低于最高允許值時，輸出信號波形都始終保持正常良好。必須在功放IC金屬片上的發熱溫度達到115℃之后，它們才關斷輸出。相對于其它大功率放大IC來說，意法SGS公司生產的TDA7296、TDA7295、TDA7294確實是其中的佼佼者。經實際測試：用這幾款功率IC制作的放大器，靜態輸出背景噪聲電壓不大于0.25mV，在4Ω負載上輸出1W功率時的信噪比已大于78dB，因此在4Ω負載上滿功率輸出50W功率時的信噪比將高達95dB。有了性能良好大功放IC，人們自己制作高水平的Hi－Fi音響系統和自己制作高水平的多聲道家庭影院音響系統，就不再成為困難之事。 |
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