Схема одного канала эстрадного усилителя мощности (УМ) WS-701 показана на рисунке (второй канал совершенно идентичен). Спецификация элементов схемы приведена в таблице. Рассмотрим некоторые особенности данного усилителя. Для питания УМ используется источник двухполярного напряжения ±70 В. Это позволяет без мостового включения двух каналов получать номинальную выходную мощность не менее 150 Вт на нагрузке 8 Ом. Заслуживает внимания последовательное соединение выходных транзисторов УМ (VT109-VT112). Этим решается вопрос выбора и установки в УМ транзисторов, Uкэ.макс которых менее 140 В (Uкэ.макс транзисторов KD503>80 В). Все выходные транзисторы УМ имеют структуру n-р-n.

Рассматриваемый УМ не имеет защиты акустических систем (АС), о чем не следует забывать как при эксплуатации УМ, так и в процессе его ремонта. Автор при ремонте подобных УМ использовал схему защиты АС, собранную по схеме усилителя «Бриг-001 [1]. Эта схема проверена многолетней практикой эксплуатации во многих конструкциях УМ.

Металлический корпус усилителя WS-701 не имеет электрического контакта с общей шиной схемы УМ (корпус заземляют). Пожалуй, основной недостаток данного УМ — высокий уровень искажений (по современным меркам). Впрочем, предназначение эстрадного УМ заключается не в классе Hi-Fi, а в способности долго и безотказно работать на выходной мощности, близкой к номинальной и больше. В этом и состоит основное отличие таких УМ от бытового «ширпотреба», где производитель обычно экономит на теплоотводах, меди, железе и т.д.

О ремонте
При ремонте УМ подключают к электросети через разделительный трансформатор (коэффициент трансформации 1:1) или через ЛАТР. Автор использовал ЛАТР с амперметром [2]. Диоды VD1 и VD2 в схеме рис.1 [2] типа КД521. Линейность шкалы этого амперметра и широкий диапазон измеряемых токов позволяют работать с нагрузками до 2 кВт.

Ремонт УМ требует аккуратности и повышенного внимания ко всем производимым операциям, иначе можно «дожечь» многие радиоэлементы. Недопустимо устанавливать вместо штатных предохранителей «жучки», ведь в данном УМ предохранители являются единственной защитой от неприятностей.

Примечательно, что не всегда в этом усилителе выходят из строя все 4 выходных транзистора. Случалось заменять и один-два из них, оставив остальные. Но при этом необходимо обязательно проверить величину их Uкэ.макс. Автор проводил отбор и проверку всех транзисторов по методике [3]. Очень удобно и выгодно воспользоваться портативным измерителем Uкэ.макс [4] непосредственно во время приобретения транзисторов, например, на радиорынке.

Если нет в наличии блока питания с защитой по току, то используют простой и доступный на практике способ. Вместо предохранителей в цепях ±70 В включают мощные проволочные резисторы, имеющие сопротивление при комнатной температуре 50… 100 Ом (100 Вт). Чтобы не вывести резисторы из строя, их опускают в стеклянный сосуд с водой. В последнее время автор использует вместо этих резисторов широко распространенные нагревательные элементы мощностью 1 кВт для одно- или двух конфорочных электроплит. Сопротивление такого нагревательного элемента приблизительно равно 50 Ом, т.е. как раз именно то, что необходимо. Его охлаждать не нужно, а сжечь практически невозможно. По цене резисторы и нагревательные, элементы примерно эквивалентны: вместо резистора ППБ-50Г (50 Вт) можно спокойно купить нагревательный элемент мощностью 1 кВт.

Если УМ исправен, то падение напряжения на резисторах в цепях ±70 В небольшое (при токе покоя УМ 70 мА на резисторе сопротивлением 50 Ом «теряется» около 3,5 В). Требуемый ток покоя устанавливают подстроечным резистором R102 (R202 для второго канала УМ).

VT10, VT102, VT106	BC157B	R101	1k	R129, R130	3,9k
VT103	BF457	R102, R107	39k	R133	10
VT104	BC148	R103	910	C101, C115, C116	4,7 мкФ – 25 В
VT105	BC147B	R104, R124, R125	5,6k	C102	510
VT107, VT108	BD139	R105, R127, R132	7,5k	C103, C106	0,01 мкФ
VT109 – VT112	KD503	R106, R113, R114	470	C104, C107	10 мкФ – 40В
VT113, VT114	BD140	R108	1,2k	C105	47 мкФ – 10В
VD101	BZP683-C12	R109	220	C108	10
VD102, VD103	BZP683-C33	R110, R111, R115, R116	2,7k	C109	220 мкФ – 63 В
VD104, VD106, VD107	BAP795	R112	27	C110	100 пФ
VD105	BAP796	R117, R118	150	C111, C112	150 пФ
VD108	BYP401-50	R119, R120, R123, R126	39	C113, C114	330 пФ
VD109, VD110	BYP401-200	R121, R122	0,33	C119	0,01 мкФ – 250 В
RP101	10k	R128, R131	4,7k	—	—

Если ток покоя в норме, то проверяют величину постоянного напряжения на выходе УМ. Для исправного УМ — это не более 0,1 В. Когда на выходе УМ присутствует напряжение, близкое к питающему (70 В), а ток покоя в норме, то совсем не обязательно неисправен выходной (KD503) или предвыходной транзистор (BD139 или BD140). Так, например, обрыв перехода коллектор-эмиттер транзистора VT103 (BF457) привел к появлению на выходе УМ положительного напряжения, близкого по величине к питающему. Перегорали предохранители по цепям ±70 В, очень повезло, что не вышли из строя транзисторы KD503. Транзистора BF457 тогда в наличии не оказалось, поэтому пришлось его заменить отечественным КТ940Б. Последний был отобран с величиной параметра h21э около 100. Похожие «симптомы» наблюдались и в случае обрыва перехода коллектор-эмиттер транзистора дифференциального каскада (ДК) VT201 типа ВС157В. Был выпаян и второй транзистор ДК VT202. Оба транзистора были заменены отечественными КТ3107И. В ДК нужно использовать однотипные транзисторы с малым разбросом параметров. Поэтому оба экземпляра были подобраны с h21э около 200 и проверены измерителем Uкэ.макс [3].

Вместо дефектного BD139 можно установить КТ815Г. У последнего похуже частотные характеристики, но в остальном он ничем не уступает BD139.

Запомнился случай, когда заменили выходные VT109 и VT110, а VT111 при прозвонке омметром не вызывал никаких подозрений. Но измерение Uкэ.макс прибором [3] выявило, что Uкэ.макс<40 В. Его тоже заменили новым KD503. После длительной эксплуатации УМ, особенно в режимах, близких к предельным, деградация характеристик р-n-переходов — вовсе не редкость.

Неисправности, связанные с конденсаторами
«Завал» на НЧ. Виновным оказался конденсатор С105 (47 мкФх10 В). Замена его отечественным К50-35 (47 мкФх40 В) полностью устранила дефект. Похожая ситуация была и с потерей емкости конденсатором С101 (4,7 мкФх25 В). Мультиметр DT890B «оценил» его емкость менее 0,1 мкФ.

Искажения появляются также при высыхании электролитического конденсатора С109 (220 мкФх6З В). При резком (более чем на порядок) уменьшении емкости данного конденсатора наблюдаются ограничения амплитуды сигнала на большой (номинальной и более) выходной мощности УМ. Дело в том, что конденсатор С109 «вольтoдобавочный». Он создает «следящую» положительную обратную связь (ПОС). За счет этого напряжение питания усилителя напряжения VT103 увеличивается при увеличении его на выходе УМ. Сейчас вместо такой системы используют активные источники тока -генераторы. Вместо неисправного С109 был установлен отечественный К50-24 (220 мкФх6З В). Подойдет и К50-29 (или другой) для горизонтального положения на плате.

В одном канале УМ имели место повышенные искажения сигнала, особенно при работе на малой не более нескольких ватт) мощности. Оказалось, что УМ самовозбуждался на высоких частотах, но только при наличии входного звукового сигнала. Детальный анализ показал, что на печатной плате данного канала УМ не был вовсе установлен конденсатор 0111 (его позиционное обозначение на плате УМ — С11) емкостью 150 пФ. В качестве 0111 был установлен конденсатор типа КСО емкостью 150 пФ. Самовозбуждение исчезло.

Специфические искажения на номинальной и более высокой мощности УМ возникали, когда имела место большая разница в величине емкости между конденсаторами фильтра выпрямителя УМ. Приблизительная оценка емкости (с достаточной для практики точностью) возможна даже стрелочным омметром (например, М41070/1, модернизированный автором согласно [5]). Легко оценить разницу в емкости можно и по разнице в «просадках» напряжения на конденсаторах. Заметно улучшает качество звука замена «электролита» С101 (С102) конденсатором К73-17 емкостью 4,7 мкФх6З В. Чтобы устранить специфическое «бубнение» данного УМ на НЧ, емкость конденсаторов С101 и С108 увеличивают в три раза. Дело в том, что акустика, входящая в комплект с этим УМ, имеет внушительные размеры, поэтому эффективно воспроизводит частоты в диапазоне 30…40 Гц, не превращая их в тепло, как это имеет место в дешевой акустике бытового назначения.

Выбор транзисторов
Вместо выходных KD503 (Uкэ.макс=80 В; Рк.макс=150 Вт; Iк.макс=20 A; frp=2 МГц; Н21э>40) устанавливают КТ819ГМ (цоколевка совпадает) в случае работы УМ при выходной мощности, не большей номинальной. Лучше всего применить транзисторы типа КТ8101А (Б), которые нужно обязательно проверить по параметрам Uкэ.макс и h21э. Дело в том,

что среди КТ8101 очень много бракованных. Используют экземпляры с Uкэ.макс >100 В и h21э в пределах 50… 100 (при Iк<5 А). Проблема связана еще и с тем/ что h21э у многих транзисторов КТ8101 может достигать 200…300 и более, причем он очень нестабилен. В УМ такие транзисторы применять нельзя. Хорошо зарекомендовали себя (и не только в УМ) тошибовские транзисторы структуры n-р-n типа 2SC3281 (150 Вт, 200В, 15 А, 20 МГц) и их аналоги структуры p-n-р типа 2SA1302.

Вместо транзисторов BD139 (100 В; 8 Вт; 1,5 А; более 100 МГц) можно использовать КТ815Г, а вместо BD140 (100 В; .8 Вт; 1,5 А; более 50 МГц) -КТ814Г. Поскольку у транзисторов КТ814Г величина параметра h21э обычно в 2-5 раз больше, чем у КТ815Г, то их подбирают в пары.

Вместо ВС157 кроме КТ3107 автор устанавливал также КТ9115А. В одном из каналов УМ’ВР457 (160 В; 1,2 Вт; 0,3 А; 90 МГц; h21э>40) был заменен широко распространенным КТ604БМ (пластмассовый корпус; 250 В; 0,8 Вт; 0,2 А; более 40 МГц; h21э=30…120).

Литература:
1.  Белов И.Ф. Справочник по бытовой приемно-усилительной радиоаппаратуре. — М.: Радио и связь, 1982.-524с.
2.  Зызюк А.Г. Сетевой амперметр к ЛАТРу//Электрик. — 2000. -№12.-С.П.
3. Зызюк А.Г. Подбор транзисторов для мощных УМЗЧ//Радioаматор. -2001.-№6.-С.6-7.
4. Зызюк А.Г. Переносной вариант измерителя Uкэ.макс//Электрик. -2002. -№8. -С.8-10.
5. Зызюк А.Г. Модернизация омметра М410701 и не только//Электрик. -2001.-№12. -С.20-21.

Автор: Зызкж А.Г. г. Луцк 

---