甲类功放发热大是因为其在信号的整个周期内,放大器的功率输出元件都不会出现电流截止,导致效率低下,大部分电能转化为热能。
1、工作原理与效率:甲类功放的输出级中两个(或两组)晶体管永远处于导电状态,也就是说不管有无讯号输入它们都保持传导电流,并使这两个电流等于交流电的峰值,这种工作方式具有最佳的线性,每个输出晶体管均放大讯号全波,完全不存在交越失真(Switching Distortion),即使不使用负反馈,它的开环路失真仍十分低,这种设计也带来了效率低下的问题,由于无讯号时仍有满电流流入,电能全部转为高热量,当讯号电平增加时,有些功率可进入负载,但许多仍转变为热量,甲类功放的电声转换效率很低,大部分功耗都转化为热能了。
2、散热需求:为了有效处理散热问题,甲类功放必须采用大型散热器,这是因为甲类功放在工作时会产生大量的热量,如果不及时散热,可能会导致元件过热甚至损坏,大型散热器能够提供足够的散热面积,确保功放在长时间工作后仍能保持稳定的温度。
3、音质与温度的关系:甲类功放的声音特点非常平滑,音色圆润温暖,高音冰凉空灵,这种音质与温度有一定的关系,在刚开机时,由于各级静态电流还较小,末级电流仅二三十毫安(盛夏时稍大),相当于低偏置的甲乙类或乙类,声音自然“好听”不起来,但是随着结温的缓慢升高,每升高1℃,β增加约1%,Vbe减小约2.5mV,这两者同时作用,晶体管静态电流会升高得很快,当机器烘至热平衡时,各级工作点早已达到甲类额定偏置状态,此时声音也是地道的“甲类声”,因此也就相对“好听”。
4、元件品质与设计要求:纯甲类功放对元器件及工艺水平的要求非常苛刻,联机调校繁琐而费时,如末级功放管的配对就是在额定工作温度点附近进行动静态测配,甲类功放常工作于60℃~85℃的高温环境下,这对元件的耐高温性能提出了更高的要求。
5、经济型甲类功放的局限性:经济型甲类功放虽然价格相对较低,但整体指标要逊色一些,瞬态响应、输出功率等方面可能不如同等价位的甲乙类放大器或超甲类放大器,经济型甲类机的“热噪声”也不容忽视,且冷热态温差较大。
甲类功放发热大的原因主要是由于其工作原理导致的电声转换效率低下,以及为了保持音质和稳定性而采取的大型散热设计和对元件品质的高要求,在选择和使用甲类功放时,需要充分考虑这些因素,并根据实际情况进行合理选择和维护。
以下是关于甲类功放发热大的常见问题解答:
问:甲类功放为什么发热大?
答:甲类功放发热大是因为其电声转换效率低下,大部分功耗都转化为热能了,为了保持音质和稳定性,甲类功放采用了大型散热器,这也增加了其发热量。
问:甲类功放的音质与温度有什么关系?
答:甲类功放的音质与温度有一定的关系,在刚开机时,由于各级静态电流还较小,声音自然“好听”不起来,但是随着结温的缓慢升高,晶体管静态电流会升高得很快,当机器烘至热平衡时,各级工作点早已达到甲类额定偏置状态,此时声音也是地道的“甲类声”,因此也就相对“好听”。
问:如何降低甲类功放的发热量?
答:降低甲类功放的发热量可以从以下几个方面入手:一是优化电路设计,提高电声转换效率;二是采用更高效的散热材料和技术;三是在使用过程中注意通风散热,避免将功放盖住、挡住或放在封闭的空间里。