從小天使後級談「限流電阻法」

文/曾錦桐

玩DIY最刺激的一刻,莫過於上電開機的那一瞬間……相信我,無論技術如何高超、經驗如何充裕的玩家,在上電的那一瞬間,都是一樣緊張的。

「限流電阻法」是保護擴大機在測試階段的一種技巧,利用這個技巧,我們可以保證擴大機在開機瞬間不致毀損,最了不起,燒兩個電阻罷了,用兩個電阻來保全擴大機上的投資,可以說是再划算不過的了。

從概念上理解
請讀者參考下面這張圖:

其中10歐姆的電阻就是限流電阻,而電阻上的保險絲,嗯,先當它不存在好了。大家都知道,在串連的回路上,電流是相同的,所以,擴大機從電源供應器吃掉多少電流,恰好會等於通過兩個10歐姆電阻的電流。所以,只要知道10歐姆電阻上有多少電流,就可以推算出擴大機吃掉多少電流。

那10歐姆電阻上通過多少電流?很簡單,我們只要拿個電表量測10歐姆電阻兩端的電壓,譬如量到的電壓為1V,用1V除以10歐姆,就可以獲得0.1A,也就是說,擴大機這個時候吃掉100mA的電流。

討論至此,讀者或許有一個困惑,「限流電阻」不過是量測擴大機消耗電流的工具,何來保護作用?應該這樣說,限流電阻的保護作用,來自它的「承受功率」,只要通過限流電阻的電流太大,就會燒毀電阻,電阻一燒毀,擴大機就獲得保護了。

當擴大機出問題時,要不然就是電流太大,燒掉一堆零件;要不然就是電流太小,或者沒電流,讓擴大機動也不動,這兩個問題,以前者特別嚴重,因為電流太大會燒零件,燒零件,代表$$損失……….

因此,聰明的讀者應該發現了,如果限流電阻要真能發揮限流作用,這個承受功率可不能無限制擴張,最好設定得剛剛好,電流稍微大一點,就燒毀了,用不到一塊錢的成本保護擴大機。以剛剛提到的例子來說,0.1A的電流通過10歐姆電阻,不過消耗0.1*10*0.1=0.1W功率,使用1/4W的電阻已經綽綽有餘,如果擔心燒得太快(譬如打算用比較高的靜態電流),那就用1/2W電阻吧!

小天使的作法
在小天使後級擴大機中,我們可以利用限流電阻調出所需的靜態電流。把三用電表的探棒搭在PCB上的限流電阻,轉動VR可變電阻,當電表指示1V時(假設限流電阻為10歐姆),擴大機的輸出級靜態電流「大約」為100mA。

為什麼說「大約」?因為限流電阻量到的是整部後級的「靜態電流」,但我們VR想調整的,卻是輸出級功率晶體的「靜態電流」,只不過,擴大機其他部分(不包含輸出級的部分,如差動輸入級、電壓放大級等)所消耗的電流並不是很多,所以,就把量到的電流當成是輸出級的電流了。

量測靜態電流,一定要耐性,要慢慢量。譬如目標為100mA,或許先調個80mA,然後隨著溫度的提高,靜態電流會有一些波動,沒關係,再把他調回來就好,最好觀察個一兩個鐘頭,確定靜態電流很穩定了,再結束調整。

不知道讀者發現了沒,小天使後級的限流電阻不僅擺在電路板上,旁邊還多了保險絲座!這個保險絲座,是讓裝機者方便的,這樣限流電阻調整完畢後,就不必拿下來,直接用保險絲短路掉就好了。所以,有兩點得特別提醒初學者:
1. 調整靜態電流時,可別忘了把保險絲拿掉,否則電表是量不到電壓的。(被保險絲短路了)
2. 調整完畢後,記得把保險絲裝上去,或者把限流電阻拿掉,因為擴大機在正常唱歌時,電流會增加,那是會燒限流電阻的。

另外,如過您經常裝機,或者打算經常裝機,建議多準備幾個限流電阻,寧可多燒幾個電阻,保護機器,可別為了麻煩,弄個好幾瓦的大電阻,那就沒有任何保護效果了。