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Sanders Magtech白皮书 [复制链接]

北京飞韵美
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发表于 2016-05-22 09:50 |只看楼主
很多烧友会问magtech的电源管理是否有效。为了说明这个问题，我要从基础谈起。首先效率是输入和输出的比，有多少能量被白白消耗了,换个说法，电压管理部分的工作会造成能量消耗，它的有效性是相对没有电压管理而言的Magtech功放可以把这个损耗减为零。Magtech的电压管理为什么如此有效呢？电源的目标是产生直流电流和相应的电压至下游设备，线性电源的工作分为三个部分。第一部分是变压器，他首先会把市电电压转化成下游设备需要的电压。并产生正弦波的交流电流正弦波是平滑的，一个正一个负形成一个周期，第二个部分是桥式整流器，由四个二级管组成，二级管会形成单向的电流，原因是它快速的翻转了正弦波的极性（180度）这时交流就变成了直流的脉动的波形，频率提高了一倍。第三部分是电容组，它就像电池一样储存能量给下游设备电容组和电池的区别是，电容组可随冲随放，这样可以实现电流的大小随时变化的，电容组另一个用途是，把上级送来的脉动直流变成持续的直流，我们叫这个功能为过滤，那些直流的脉冲被消除了，不然我们会在音箱里听到很明显的哼声。电容组提供了很大的峰值电流，我们这时可以听到低音鼓的威力了，B类功放就是这样简单的工作的，无声时无电流，大动态就需要大电流。电流的这种变化方式，造成电压的波动，你会看到这个变化会达到30%的幅度，这就造成了功放的失真和线性游离，功放被音乐绑架了,解决电路失真的最好方法是控制电压处于特定的区间，AB类功放它需要持续的偏置电流，而这个电流又与电压的浮动直接相关。但所有人都明白功率不是取之不尽的，所以毫无控制的电压需求，造成功放的性能下降。对电压的无节制的索取，将造成整个电压的不稳，过高的功率需求甚至会造成小范围的电压下降达到10%以上。这种情况在我们大量使用电器时，同样会出现。这就是为什么晚上音乐好听，其实这是因为这时的电压最稳定。更坏的消息时，你的功放会吸干墙插中能量，一般来说20安培的电路只能提供2400瓦的功率。
同时，电源频率是另一个能量源，60赫兹的电源比50赫兹的电源会提供20%以上的额外功率下面我们进入了一个更复杂的领域，P=u^2/R,我们熟悉这个公式就会明白功率与电压的关系不是线性的，是平方关系，音箱得到的功率来源于功放电压的输出。功放的额定功率决定于是输出电压的平方除以音箱的阻抗。
我们简单的算一下，100瓦的功率作用于8欧姆的音箱，要求28.28伏的电压，同时音箱可以得到3.5安培的电流。电压减少一半到14.14伏，电流下降到1.76安培。这时进入音箱的功率也就只有25瓦了。所以30%的电压下降会造成50%的功率损失。以上这些因素，造成这样多的恶果，为什莫人们不使用电压稳定机制呢？实际的情况是，传统的电压稳定机制除了造成机器高热外，毫无用处。这个传统的电压稳定机制是一种降电压的方法，前级就是把正常工作时的电压降到90伏，（120伏的国家为例），这样只有电压降到90伏时，机器才受影响。当然，外部电压有时也会升高到125伏，如果我们假设前级的元器件的最佳工作电压是12伏，降压机制依然可以把电压控制在12伏。

这种稳压机制见图，电压调整元件与负载组成一个并联电路。其原理可近拟理解为用一个可调电阻与负载并联后接在一个比负载额定电压高的电压源上，当输入端电压升高时，通过调小可调电阻，使输入的电压维持恒定。这种稳压机制是低效的，同时会大量的把电能转化为热能。请记住，由于前级的电流很小，所以即使浪费30%的功率在稳压部分也无所谓，但一个AB型功放照此来做就会浪费50%的效率。那么说来，magtech每产生1000瓦时，就会消耗2000瓦的电功率。这时稳压机制要保证至少30%的幅值控制能力，这还没有考虑外部电压和频率的变化因素。为了解决这个问题，我们使用升压稳压控制。升压稳压机制需要两个电源，如前级的例子一个是120伏，另一个是90伏。这个高压的电源只在电压增加时，才投入工作。升压稳压的这种结构只需要处理超过正常值的部分，但需要两个电源增加了复杂性，同时依然会造成能耗。另一种稳压技术是开关稳压，通过定时的开合控制电流，从而控制电压。但这种开关稳压会造成噪音，同时设计复杂。其实在市场上还有其他的解决方案，我的方法在于既然热消耗产生于电压作用于阻抗，我们是否可以在稳压部分不出现电压。如果稳压控制电路这时工作就不会有热消耗。我们观察到，在整流器的输出的脉动直流，在峰值时电压处于最高，但在每一个脉动电流的开始和结束时，电压为零。如果稳压控制电路这时工作就不会有热消耗。Megtech使用了两个电源，就像上面提到的升压稳压，低电压电源是个常规的工作电压。第二个电源只要到大输出时，才加入工作。Magtech功放即使在常规电源需求时，稳压部分也会工作在低功耗的状态下。
当需要大的输出时，耦合晶体管会使高电压电源加入工作。这个设计的关键是晶体管只在脉动电压是零时，才导通，所以没有任何的能量消耗。其实这个设计的重点不是两个电源而是数字控制电路,这个控制电路时时监控着脉动波，只有在需要时耦合晶体管才会通，最终增加更多的脉动波，以保证电压的稳定。我们可以看到，耦合晶体管在大负载时，会长时间打开，在低负载时他们会实时开启或关闭来控制脉动波。具体来说，稳压部分可以形成120周的脉动波，而每一个脉动都会给80，000uf的电容组充电 。这就如同你用55加仑的水倒入一个泳池，泳池的水位依然不会变动。按照脉冲波的方式调节电压可以达到0.2V每次，而没有这个设计的电压变化可以达到50v以上。当然，在晶体管导通是会有1欧姆的阻抗，会产生一点点热量，但这种状态只有在高负载时才会发生。Magtech功放是独一无二的设计，这个设计收到了专利法的保护。Magtech和ESL功放一样的优秀，可以驱动非常低效率的喇叭，不需要任何的保护电路。
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最后编辑北京飞韵美 最后编辑于 2016-05-22 09:54:36
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发表于 2016-05-22 10:18 |只看楼主

道理很简单：普通功放为了防止在大动态时输出功率不足只能增加功放管和电容的数量，这样的坏处是1，费电，2，增加热量，3，因为机器过热从而加速机器的老化，而大力神功放的专利技术是在小功率时一个变压器 工作，需要大动态时两个变压器工作从而减少电力的消耗，并且是功放的温度很低。
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