FU5单端15W低电压设计.docx

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1、FU5单端15W低电压设计FU-5单端15W低电压设计 李平川 本人早些年曾经搞过一段时间的无线电维修工作，主要是维修大型工业扩音机，如上海飞跃27522，飞跃150，R50等机器，所以经常接触的就是这些大功率的电子管扩音机，这几年没事闲暇之时搞些电子制作，一度受本地的一些音响发烧友的影响，开始迷上了音响DIY发烧，凭借着有些无线电基础和维修经验，制作过几台小功率的胆机，在发烧思想日渐积极的情况下，这些小功率的的胆机已经不能适合自己的发烧要求了，整理自己手中的管子收藏品，正巧有十几只在搞无线电时收集的美国GE和RCA的大功率三极管805，还有几只曙光和峡光的FU5。看到这些大管子心中顿觉欢喜，

2、心血来潮想做来试试。 FU5是直热式大功率三极功率发射管，世界上有几大电子管厂生产过该管子，国产型号是FU5，欧洲型号为805。近年曙光长沙电子管厂有生产出一款新款同类型的管子805A，该管子在各种技术参数上相对FU5都有了改进，还在设计上做了改动，将管子的屏帽取消，屏级改到管子的空脚上去，外观和845，211一样，内部屏级结构相似。该管子手册给出的工作电压很高，屏级耗散功率较大，屏压高达1500V，灯丝电压10V，电流3.25A，很不适合初级胆机制作基础的烧友制作，有一定的危险性，并且对滤波电解的耐压，电源变压器，输出变压器的绝缘要求很高，相应的制作成本会大大的增加。 在这里本人就向大家介绍

3、一下FU5低压运行的单端甲类运用，大大的确保了安全性。FU5是正栅压管，属右特性三级功率管，过去主要工作在大型扩音机里作音频放大，典型是在上海飞跃275扩音机里担任音频放大角色，使用两只FU5作乙类推挽放大，工作电压1500V，栅压16V，这种工作电压对广大胆爱好者烧友来说，无疑是道难以越过的鸿沟了，感觉近几年来用FU5制作的胆机真是少之又少，没有几位烧友看中这管子的，恐怕是被这可怕的高压和大功率的屏耗给吓退了吧。 那么就没有折衷的办法了吗？答是确定的，有！就是选择低电屏压的工作方式，这样运用的弊端就是效率下降，输出功率降低。众所周知的，电子管放大器的效率本身就不高，加之单端只有30左右，管子

4、的寿命也不太长。由于放大器输出功率中的大部分主要做功率储备，所以当实际使用中不需要很大输出功率时，就采用降低使用屏压来减小一些储备功率对放大器本身并没有多大影响，人们使用优良而且价格较高的三极管，如300B、211、845之类的高价管子无非是希望获得良好的音质，不会希望它在短时间内老化，而且延长管子使用寿命，还能使电子管在较长的时间里还能保持原有的音质，这对价格较昂贵的、品质较高的管子来说很有意义。机器对元件的要求也将低了，功率管的负载阻抗相对降低，失真减小了，输入驱动电压也相应降低了，单端的输出变压器更加好饶了等等。总之只要最大输出功率能够满足要求，那么低压运用还是利多弊少，况且输出功率低的

5、话可以选择灵敏度高的箱子袮补。 FU5低压运用输出级的基本结构，与高压运用时一样，最大输出功率由屏级电压Ep、屏级电流Ip、栅极电压Ec和负载阻抗RL决定的，其中Ec由推动管6P14的阴极22K电阻决定，因此我们的屏级电流和负载阻抗的选取要考虑到不应使输出功率进一步受到降低的影响。屏压在固定720V使用时可以加大屏级电流在105ma130ma之间，不超出屏耗范围，FU5正常的单端工作时屏级负载阻抗是选在4.5K5K，本人选在2.5K使用，效果不错，如有条件自己饶输出牛的话，初级可以多抽几个头，2.5K、3K、3.5K三种阻抗，选取一个适合的，有了这三个阻抗抽头，输出变压器也可以用做其它的后级管

6、子，如FU7、6L6G负载是2.5K，300B负载是3K，FU50接三极管接法负载是3.5K，这样即使FU5机器拆了输出变压器照样能用作其他的后级上，实用性较强。还建议大家将输出变压器初级用双线并绕，就是两个2.5K的绕组了，两组绕组直流电阻、初级阻抗完全相同，这样的玩法会更多，两个初级绕组引线头尾相连，变压器铁心对插就变成了负载阻抗5K的推挽输出变压器，铁心单向插，留空气息，变压器初级引线独立引出，变成两个独立的2.5K绕组，即可做单端并管输出变压器了，两个绕组并联到一起就是一个单端输出变压器，真是玩法多多，灵活性强，此法我认为具有推广价值，大可一试的。 根据FU5的屏栅极曲线经过计算，选择

7、工作电压720V，栅极电压28V，屏极电流105ma，屏耗75.6W，在允许屏耗范围之内，仅为最大屏耗的76%，这样对管子的使用寿命有了良好帮助，延长了使用时间，单管输出功率为15W左右，推动灵敏度在86dB以上的箱子是游刃有余了，该机是经过本人实作调试出来的，所有数据均为调试后所得的，整机电路设计有些特殊，前级电压放大级采用自己较喜欢的SRPP电路，使用6N3-T并管做SRPP放大。SRPP电路本身输出阻抗就低，加上电路选用并管使用，大幅度降低管子内阻及电路输出阻抗，使电路瞬态反应加快，频响加宽，电路放音效果主要表现在中低频力度弹性，高频频响，声场定位上。6N3-T早期用在电子管电视机内高频

8、电压放大，管子本身主要用途是高频电压放大及振荡，旁热式双三级管，灯丝管脚特殊，1、9脚灯丝，标准使用屏压是150V，屏级电流8ma，跨导4.8ma/V，最大屏级耗散功率1.5W，放大因数35，工作电压较低，放大倍数适中，直接代换的进口型号是5670、WE396A、2C51、6H3n。推动级使用五级功率管6P14-T做阴极输出担任，6P14-T在做单端甲类小功率放大时个人认为表现并不是让人满意，但是在做推动时有良好的效果。本人实验时，使用6V6GT、6P3P、EL34、6L6G、KT66、FU7做推动时效果及动态频响都不如6P14-T好，东德的EL84用在该机上表现最佳，其次是苏联产的6n14n

9、。我不赞成高价买进口管子，但是有条件的可以一试，如有时间在当地的旧货市场EL84、6n14n这管子不是难找的,都是早期电子管电视机上用的管子，全新的找不到，旧的也可一试的。再者功率管做推动是管子使用屏压较高，工作电流大，输出阻抗比电压管低，输入电压适应范围较大，能输出较为强劲的推动电压。FU5因属大功率右特性三级管，可以正栅压工作，并为拓宽频响，减小相位失真，推动级采用直接耦合至805栅极形式工作。6P14-T阴极输出时阴极直流电位是28V，正好供给FU5栅极工作电压，直接供给FU5栅极，变压器即可省去一组低压电压绕组。末级使用的是曙光出口的805A，管子没有屏帽，外观得到改进，使用也较为方便

10、，且外观和845相同比较漂亮。要是试听RCA的805和FU5时其机器外壳已经设计加上了FU5屏级接线，使用插件连接的，在用FU5是插上屏级接线即可，很方便。关于机器电源电路本人没有特意画图，简单介绍一下，电源是每声道共用一组电源，采用分体式设计的。电源变压器用的是自饶的300W电源牛两台，高压690V绕组，桥整流，采用开关电源上拆的日本ELNA高速电解，450V270uf两只串在一起使用，耐压900V，做两级滤波供给FU5屏级使用。机器制作选用的元件没有什么古董和极品的元件，机器所选用的管子都不是什么紧缺奇货，电阻我一贯选用国产的大红袍高精度金属膜电阻。此种电阻在本地存量很多，购买价格便宜，组

11、织较全，而且一项口碑很好，个人也没有时间去找炭膜电阻来焊机，因此选用此电阻算是明智之选了。机器中的前级和推动级用的两个耦合电容用的是WIMA MP3的无感金属膜聚丙烯电容，是老美的开关电源上拆下来的拆机品，测试特性不错，这种电容高频特性很好，属WIMA产品里的常见品种，价格低廉，效果不错，性价比很高的东西。 输出变压器是胆机的灵魂所在，无疑对音质影响很大，本机的两只输出变压器全是本人自饶的，选用了0.2mm厚的美国电子称上拆下来的变压器铁心，输出变压器的尺寸是舌宽35mm叠厚50mm，全部采用进口高强度无氧铜漆包线绕制的，初级阻抗我选用的2.5K时效果最好。大家会怀疑这样的变压器成本会不低吧，

12、实则不然，无氧铜线买新线当然贵了，但是还有个便宜的方法能找到和新的一样的无氧铜线，我这有这样的便利条件。到旧货市场找那些专拆旧电脑的，买他们拆下来的电脑显示器的消磁线圈，那绝对是好线，而且绝对不是浸漆的，使用相当方便。我收的就是比废铜价格每公斤高出两元钱，就是没用了的话也不赔钱。有人说发烧玩的就是心跳，我理解为花很少的价钱买到好东西是的心跳是最有收获的。关于机器电源电路本人没有特意画图，简单介绍一下，电源变压器用的是美国柜式开关电源上拆的电源变压器铁心，片厚0.35mm，舌宽38mm，叠厚52mm，设计功率为300W一只，也是用拆机的无氧铜线绕的，效果非常好。高压690V绕组，桥整流，采用开关

13、电源上拆的日本ELNA高速电解，450V270uf两只串在一起使用，耐压900V，做两级滤波供给FU5屏级使用，为减少成本没有使用阻流圈，当电源设计合理得当时，没有必要再用阻流圈了，本机没用阻流圈机器信噪比经过细心调整后噪声残留微乎其微，耳朵贴在喇叭上才能听到有吱吱的响声。整机因是分体设计的机壳，每声道一组电源，两声道独立供电，所以本机分离度相当的好，声场定位准确，在设计制作上只增加了一台电源变压器和一组整流滤波电源，虽然投资成本增高些，但是效果会令人很满意的。 在所有原件都齐全的情况下就可以开始焊制了，这里我再简单的介绍一下本机的焊制与调试。机器需要注意的就是FU5的栅极电压，调整6P14阴

14、极电阻R即可得到相应的FU5的栅压，在FU5屏级电压固定在720V时，其栅极电压可在25V30V之间调整。调整FU5栅压时将FU5屏级和输出变压器之间的连线断开，串入一块200ma的直流电流表，然后通电检查FU5的屏级电流是否正常，调整6P14的阴极电阻使FU的屏流在105ma左右，然后关断电源，拆去电流表，恢复FU5屏级和输出变压器之间的连线，这里要注意的就是调整时输出变压器绝对不能空载，否则输出变压器初次级间电位差极高，容易烧毁输出变压器，相信大家都知道这个常识的。本机设计的FU5是交流供给灯丝电压，灯丝间两只51欧的电阻要严格配对，如两只阻值不平衡的话会引起交流声，我选用交流供电时考虑到

15、信噪比问题，将灯丝电压降低了6，使用9.4VAC供电，实际信噪比效果令我满意，但这种方法还是不可取的，最好还是正常10VAC供电，也可用直流供电，效果会更好。本机实际测量输出功率虽只有10W左右，但是音质和推动能力的品质相当高了，推惠威3.2箱灵敏度只有85dB，但该机丝毫不费力气，动态营造感觉极具震撼力，由此见得FU5的实力不同小视。 机器成功焊制完成后在试听时使用美国的5670、苏联的6n14n、曙光出口的805A一套管子。整机从制作到调试成功一共历时3个多月的时间，下了不少功夫，我所得到的效果也令我感到欣慰了。正式试听时找了本地的几位烧友来评审，选用了自己平价买来的一款丹麦喇叭，广东组装

16、的五单元落地箱，灵敏度89dB，音源是当地烧友在天津给我带的SONY普通CD机，经过了简单磨改的，原NE5532运放换成了OPA2604，输出电容换了两只20uf的聚丙烯金属膜电容，电源稍加修改了一下。喇叭线是上海华敏5N无氧铜的，信号线用的怪兽M100i，目前还不知是真是假呢。当时放了一曲1812震撼了在座的所有烧友，清脆的号声，具有强劲冲击力的炮声，丝毫不显无力，反应速度极快，毫无低频的托尾，实在让那些资深的烧友惊讶，805A竟有如此的音效，我只是暗暗沾沾自喜。再试听一曲贝多芬电钢琴，声音由远至近，高频的清脆钢琴音，高音余梁围绕的回味，低音的回想，表现的淋漓尽致，丝毫没有刺耳的失真。鉴于此

17、机如此的表现实让我得到很多的欣慰。时隔一日，我应邀将此机捧到当地烧友家和他新做的845单端进行了比拼，得到的结果是朋友只得认为自己的845单端甘拜下风，我的感觉是805A不一定优于845，大家的结论是朋友的845单端没有调好，还欠火候。当我带着爱机回家时，美的差点没把机器掉在地上，喜形于色了，开玩笑的，只是心里有喜乐感。话不多说了，鉴于上图是机器的电路，在调整过程中有几个地方的电阻值稍有改动了，待这段时间我将机器实际再测量一下，将各点电压逐一标好，给各位进行参考，本文如有错处还望见谅了，言语有些夸夸其谈的地方，只当是心理色彩的描写，并无他意。在此向穷坛烧友们致以敬意，日后还望大家多多指正。 再

18、说几句题外话，本文中没有使用一些所谓什么TCC油浸电容，丹麦战神电容，ABB和DALE电阻，还有什么某某的发烧极品牛之类的东西。我的RCA和GE的805还都是早年在旧货市场淘到的便宜货，记得当时是4元一只买的，看看现在的价格都飞到哪去了，要是值得买的就是805A了，我的这对还是机器制作到一半时在外地出差时花了180大元买的，当时想就算是个收藏品了。还有WIMA的电容，拆机的，现在才1元一只，品质、特性和使用效果兼优，用着何乐而不为呢？何必硬着头皮背着老婆攒私房钱去买那些东西，被知道了还要被老婆痛贬一顿，此举又有何为之呢？相信那些高烧元件的作用不如调好电路为妙，试想如一一选用的话，发烧的哥们们的

19、制作成本会翻几倍？回报不一定会和投入的成比例吧，我不是不相信那些东西的作用，说实话不想把钱投到不值得的地方，一部天价的DIY作品早已失去了DIY的本质，内含的心理因素会占多少？可想而知，好东西必然是好，但量力而行吧，发烧如此，何时能是尽头呢？我认识的一位朋友就非常崇拜这些高级品，专对管子来说，那仁兄在网上见到自己没有的进口管子就买，收集无数，他自己常说每月薪水4千余元，玩这些东西不在话下，立志要收集各种自己没见过的进口音频放大器可以用的管子，在网上仅半年时间花掉了5万多元，现在看到他再说此事那老兄以变得乖巧多了，经常叹气说自己买的管子和电阻、电容照现在价格来说着实不赔钱，但想不赔钱出掉那就不是像自己买东西那么痛快了，要想全出掉变成现钱的话，不知何年了。如今想收集胆管的想法早已烟消云散，只因一个原因就是，存世的管子品种太多，我常劝他说：你有多大财力感有此想法，可笑之极。回头看看现在的炒作势头，蒸蒸日上，还是想开些，“看好东西世上无数，我只居于现有之物，从不去想强求手中，免得竟是一无是处”。