惠威HIVI X3车载音响功放电路改造

一、概述

     大家好，本文主要分享HIVI X3车载功放由乙类放大器改为甲乙类放大器的方法。出于车载电器的安全和功耗和成本考虑，几乎所有的模拟功放都采用乙类放大器，而本文分享的功放机由于基本素质很高，设计精良且用料扎实，因此值得一改。下图是功放的外观，整体大气方正。

简单的说一下为什么厂家都把模拟功放设置在乙类状态，即使部份厂家在设计上采用了三极管钳位电路，他的偏置电压最多是临近功率管的截止开启电压而不会使功率管导通。厂家很有可能是基于以下两点原因，一是人工成本，因为是车载设置它的偏置电压不能太高最好是刚刚开启的状态，这就需要精调需要专业调试人员，需要人工成本和时间还有调试设备成本；二是可靠性，由于模拟电子本身属于半定量设计，有很多因素会影响使用状态，再加上车上的恶劣环境，这些因素综合起来促使生产商采取妥协路线。从这个角度来说，车载功放更适合使用D类功放也就是数字放大系统。较少的音质牺牲换来很大的可靠性和更低的功耗。

此次分享的是HIVI X3的机器，大部分机器电路是类似的仅作为抛砖引玉的作用，如果是使用二极管钳位进行偏置的机器则不建议进行修改，那样操作困难容易产生安全隐患。总之，不建议没有一定专业知识和动手能力的人做这样的修改，因为可能会导致自燃等危害生命的安全事故。

二、电路分析

本以为可以在网上找到电路原理图，结果找了很久都没有找到，并且连机器的图片和介绍都是寥寥无几，从听音直观感觉，这个机器极大概率是工作在乙类状态的，于是我决定打开外壳自己抄板。这台机器是带有逆变电路，高转低电路，前级电路和功放电路的完整功放系统，本次只考虑进行偏置电压调整，所以只做功放部分的电路分析修改。

从上图可以看出整机的用料和做工是非常不错的，前级部分用的是OPA2604这种“发烧”器件，高转低用的是TI的NE5532。整体的做工也达到车规水准，较大的器件都有作固定，电源部分有做开窗镀锡扩流。

本机共有4个放大通道，“1”开头的是第一个通道的编号，以此类推至第4个通道。比如第二个通道对应的电阻就是R231和R232.开机后实测功率管的偏置电压为1V，功率管处于截止状态，因此我们需要修改R131和R132的阻值比例来改变Q10Z两端的电压，从而改变偏置电压。图中黄色部分为常见的热补偿偏置电压方案，钳位三极管Q10Z必须与功率管固定在同一散热片上，并尽可能靠近。其偏置电压计算公式为：

要指出的是此处的偏置的电压要减去四个三极管（Q108，Q109,Q110,Q113），每个通道为两对功率管并联计算偏置电压只需取其中一对管的Vbe压降就可以了，如图红框所示。实践使用是通过增加R131阻值的方式增加偏置电压，本次修改中我使用了8.2K电阻，最终静态电流为20mA。

下图是修改后的状态：

    R132,R232,R332,R432就是更换后的电阻，要注意钳位三极管与散热片的接触状态，保证充分接触，修改后会有很大的发热，并随时注意观察。在车上更加要注意观察，如果发现发热异常必须关机并进行检查。这种电路修改必须是具备较强动手能力并有扎实的电路基础知识才能进行，安全第一！

三、结果

    花了这么多精力进行了改造会怎么样呢，最重要的还是要看结果。世上的事不是努力了就会收到意想的结果，还必须方法正确，实践是检验真理的唯一标准。通过测试，改造后音乐细节明显比之前丰富，特别是在小音量下更为明显，人声富有情感，可以明显听出歌手演唱时想表达的情感（那些压根就没有情感表现能力的歌手除外）。顺便提一下，这次还更换了输入电容和反馈藕合电容，就是上图里绿色电容和它旁边的电容，换成了更适合音频的专用电容，这个相对来说没什么技术含量，就不去说了。整机发热明显，之前基本就不发热，因为根本没有静态电流。实际使用，在30度温度不温度不高于50度，整体可以接受。

    总结，以很小的成本得到了比较大的音质提升，所有的改动都是基于理论分析和计算，再结合实际情况进行调试。一般来说，通过对设计方案的修改可以获得较大的提升，难度也是最高的；其次是对材料进行更换，比如本案例，换了关键的电容。所以我们在生产中，首先要重视设计，其次关注工艺，然后是原材料。设计一旦定型就很难更改，工艺条件一旦定型也很难更改，其它的都可以进行快速的改变。