万声达TKOKPA广播-纯后级功放AP-2500
纯后级广播功放
AP-1500 AP-2000 AP-2500
使用手册
性能特点：
●100V\70V定压输出及4 -16Ω定阻(平衡,不接地)
●电源、信号、失真、保护、LED指示一目了然
●RCA插口、XLR插口供方便地实现链接
●输出短路保护并示警
●成系列大功率纯后级功放可供选择
前面板：
①交流电源开关⑤保护指示灯(直流或短路保护)
②电源指示灯⑥温度指示灯
③失真指示灯(为避免失真请适当调低增益) ⑦散热窗
④信号指示灯(输出电平) ⑧音量控制旋钮
后面板及连接：
①散热窗⑦ 220V交流电源线
②交流低压保险丝⑧卡隆输入口
③100V输出(热端) ⑨ RCA输入插口
④70V输出(热端) ⑩ RCA环接口
⑤4-16输出(热端) ○11卡隆环接口
⑥输出公共端○12220V交流保险丝
安装注意事项：
1、当接通电源并输入信号后，如听到短促报警信号音，即说明输出线路有短路故障，应立即
切断电源，排除故障后重新加电。
2、因负载线路有一定的功率损耗，根据现场，应预留足够的功率余量,通常用所接的喇叭功率
和乘以1.3倍得出功放的功率。（因广播线材的质量、大小及长短不同，倍数有所不同）3、其它注意事项请参照前面的基本安装注意事项。
输入连接：
图1 三线卡隆插座
所有输入均应连接于机器后板的卡隆插口(图1)或RCA插口.
输出连接：
输出端子在后面板,可用香蕉插或铲形插连接.黑色为公共端,红色为热端.
通常应使用定压"端子输出,此时各个扬声器应带线间变压器,扬声器的总功率应小于功放的额定功率.
扬声器在近距离配置时也可用定阻"(4-16Ω)端子输出,相应地此时扬声器的总阻抗相应为4-16Ω.
注意:不能在两个热端之间输出功率。
性能规格：
某型基站大功率模块散热优化设计
某型基站大功率模块散热优化设计 【摘要】在通信系统设计中可靠性设计是一个重要的设计环节，而设备的散热效果尤其是大功率设备的散热设计好坏对设备的可靠性有着至关重要的影响。根据实际设计工作中遇到的问题，利用热设计专业软件6SigmaET对某型基站大功率发热模块进行了散热数值模拟仿真，根据仿真结果对散热器进行优化设计，结果表明优化散热器结构参数可以在降低散热器重量的同时改善模块的散热状况。 【关键词】散热设计;数值模拟;优化;基站 基站是在一定的无线电覆盖区域中通过交换中心，与终端之间进行信息传递的无线电收发装置，它是无线通信系统的重要信息枢纽。整个基站的稳定性直接决定了整个通信系统是否稳定可靠地长期运行。在现代电子设备中，电子设备散热设计对设备的可靠性、稳定性至关重要。 目前基站设备越来越向大容量、大功率、高集成度方向发展，单位体积的热耗散也越来越大，而体积却越做越小，基站热设计已成为基站整机设计中越来越重要的问题。通常情况下，当温度超过一定值时电子器件的失效率随着温度增加按指数增加，不合适的冷却是使电子设备可靠性降低的主要原因之一，电子设备的故障20%是由于高温引起的[1]。 1.热设计与热仿真 1.1 热设计 一般情况下，热设计从狭义的角度上的定义是指对电子产品进行热控制，即对电子元器件以及整机或系统的温升进行控制所采取的措施[2]。 电子设备热设计的目的是要为电子设备内部各组成要素（如芯片、元件、组件、系统等）提供良好的热环境，确保电子设备内部各组成要素在所处的工作环境条件下温度不超过标准及规范所规定的最高温度，保证它们在规定的热环境下，能按预定的参数正常、可靠地工作。 1.2 热量传递 热量传递是指能量从高温物体向低温物体转移的过程，是能量转移的一种方式。热量传递通过三种方式传播，即热传导、热对流、热辐射。 热传导是指依靠物体内部的温度差或两个不同物体直接接触，不产生相对运动，仅靠物体内部颗粒热运动传递能量，如分子碰撞、自由电子运动、分子热运动等。
万声达TKOKPA广播-纯后级功放AP-2500
纯后级广播功放 AP-1500 AP-2000 AP-2500 使用手册 性能特点： ●100V\70V定压输出及4 -16Ω定阻(平衡,不接地) ●电源、信号、失真、保护、LED指示一目了然 ●RCA插口、XLR插口供方便地实现链接 ●输出短路保护并示警 ●成系列大功率纯后级功放可供选择 前面板： ①交流电源开关⑤保护指示灯(直流或短路保护) ②电源指示灯⑥温度指示灯 ③失真指示灯(为避免失真请适当调低增益) ⑦散热窗 ④信号指示灯(输出电平) ⑧音量控制旋钮 后面板及连接：
①散热窗⑦ 220V交流电源线 ②交流低压保险丝⑧卡隆输入口 ③100V输出(热端) ⑨ RCA输入插口 ④70V输出(热端) ⑩ RCA环接口 ⑤4-16输出(热端) ○11卡隆环接口 ⑥输出公共端○12220V交流保险丝 安装注意事项： 1、当接通电源并输入信号后，如听到短促报警信号音，即说明输出线路有短路故障，应立即 切断电源，排除故障后重新加电。 2、因负载线路有一定的功率损耗，根据现场，应预留足够的功率余量,通常用所接的喇叭功率 和乘以1.3倍得出功放的功率。（因广播线材的质量、大小及长短不同，倍数有所不同）3、其它注意事项请参照前面的基本安装注意事项。 输入连接：
图1 三线卡隆插座 所有输入均应连接于机器后板的卡隆插口(图1)或RCA插口. 输出连接： 输出端子在后面板,可用香蕉插或铲形插连接.黑色为公共端,红色为热端. 通常应使用定压"端子输出,此时各个扬声器应带线间变压器,扬声器的总功率应小于功放的额定功率. 扬声器在近距离配置时也可用定阻"(4-16Ω)端子输出,相应地此时扬声器的总阻抗相应为4-16Ω. 注意:不能在两个热端之间输出功率。 性能规格：
射频设计中的热问题分析及解决
射频设计中的热问题分析及解决 热量管理是所有电路设计人员都关心的一个问题，特别是针对大信号时。在射频/微波电路中，大信号常见于功率放大器和系统发送端元件。不管是连续波（CW）信号还是脉冲信号，如果产生的热量得不到有效疏导，它们都将导致印制电路板（PCB）上和系统中的热量积聚。对电子设备来说，发热意味着工作寿命的缩短。 防止电路热量积聚需要一定的想象力：可以想象成热量从一个热源（如功率晶体管）流向一个目的地（如散热片或设备底座）。 理解热量在系统各射频/微波元件中是如何产生的也有助于热量分析。例如，功率放大器发热不是仅因其工作在大功率级，诸如放大器效率、放大器输出端的阻抗匹配（VSWR）以及源自放大器输出的热路径等因素都会影响放大器热量的产生。尽管具有50%效率的功率放大器似乎已经很不错，但这也会浪费掉系统供给它的一半能量，其中大部分以热量的形式损失掉了。 除功率放大器外，像滤波器和功率分配器这样的无源器件的插入损耗以及元件、同轴电缆和其它互连器件连接处的阻抗不匹配（高VSWR）也会导致“散热障碍”。高效的热管理需要了解热量从源（例如放大器）流过所有连接电缆和其它元件再到散热终点的热量流动过程。 在电路层面，热管理也是放大器自身的一个问题，因为热量从放大器的有源器件向外流动——有些热量通过电路板材料，有些进入周围元件，有些流入电路板上下方周围的空气。理想情况下，可以提供一条让热量从有源器件正确地散发出来的路径，因为这些器件周围的热量积聚也会缩短它们的工作寿命。此外，这些热量可能对某些器件造成有害影响，比如在硅双极型晶体管中温度的不断上升，即通常所说的“热失控”。 在散热不当的情况下，有些器件相比其它器件更易受到损坏。例如，GaAs半导体衬底的导热率大约只有硅器件的三分之一。在高温下，GaAs晶体管也可能遭受记忆效应的影响（也就是说即使温度已经下降，器件仍可能工作在高温时的特定增益状态），进而导致器件线性性能变差。 热量分析实质上是基于对器件或电路中使用的不同材料的研究，以及这些材料的热阻或其对热量流动的阻力。当然，反过来说就是材料的导热率，这是衡量材料导热能力的一个指标。热材料（比如导热胶和电路板材料）的数据手册中一般都列有这一参数，参数值越高，代表这种材料处理大功率级和发热量的能力就越高。 热阻可以用温度变化（该数值是作为所采用功率的函数）来描述，通常单位为℃/W。在为器件、电路板和系统建立热量模型时，必须考虑所有热效应的影响，这不仅包括器件的自发热效应，还包括其对周边器件的影响。由于这些交互作用的存在，热建模一般是通过构建一个带有全部发热器件的热矩阵来完成的。 在电路上，即使像电容这样的无源电路元件也可能对散热起作用。American Technical Ceramics公司的应用笔记《陶瓷电容中的ESR损耗（ESR Losses in Ceramic Capacitors）》就讨
PA 纯后级广播功放说明书
OWNER’S MANUAL Before operating, please read this manual completely. PA3002 PA4002 PA5002 Public Address Amplifiers FEATURES ●Transformer isolated 100V, 70V and 4 Ohms speaker outputs. ● 5 LED indicator for status display. ●XLR socket and mm jack for link convenient. ●Output circuit shorting protection & display. ●Series amplifiers of high output power available.
AMPLIFIER FRONT VIEW 1. AC power switch (1 is power on and the “power LED ” is on ) 2. POWER LED indicator 3. CLIP LED indicator (Please reduce 4. the gain to prevent severely clipped waveforms reaching the loudspeakers) 5. SIGNAL LED indicator (Output level) 6. PROT LED indicator (DC or output circuit shorted indicator) 7. TEMP LED indicator (high temperature indicator) 8. Volume (input attenuator) 9. Unit’s fan exhaust window AMPLIFIER REAR VIEW and CONNECTIONS 1. fan intake window 2. COM. output 3. 4～16 output 4. 70V output 5. 100V output 6. 220V AC fuse 7. XLR input 8. socket input 9. socket link 10. XLR link 11. 220VAC power cord 1 2 3 4 5 6 7 8 1
纯后级功放(660W)招标参数 模板
纯后级功放（660W） (1)设有RCA插口，XLR插口，非常适用大、中、小型公共场合广播使用 (2)设有100V、70V定压输出和4~16Ω定阻输出 (3)输出音量可调节 (4)4、5单元LED工作状态显示：电源“POWER”、信号“SINGNAL”、消顶“CLIP”、保护“PROT”、高温“TEMP”， 便于观察机器工作情况 (5)具有完善的输出短路保护和超温保护功能 (6)散热风扇温控启动 (7)额定输出功率 660W (8)输出方式 4-16 ohms(Ω)定阻输出， 660W 70V(7.4 ohms(Ω)) 100V(15.1 ohms(Ω))定压输出 (9)线路输入 10k ohms(Ω) < 1V ,不平衡 (10)线路输出 10k ohms(Ω) 0.775V (0 dB) ,不平衡 (11)频率响应 60 Hz ~ 15k Hz (± 3 dB) (12)非线性失真THD <0.5% at 1kHz,1/3的额定输出功率 (13)信号噪声比S/N >70 dB (14)阻尼系数 200 (15)电压上升率 15V/uS (16)输出调整率 < 3 dB,从无信号静态工作状态到满负荷工作状态 (17)功能控制音量调节一个,电源开关一个 (18)冷却方式 DC 12V FAN温控风冷方式 (19)指示灯电源:‘POWER’,消顶:‘CLIP’,信号:‘SINGNAL’,保护:‘PROT’,高温:‘TEMP’ (20)保护 AC FUSE×15A AC FUSE×1,负载短路,温度过高 (21)电源线 (3×1.5 mm2)×1.5M (标准) (22)电源 AC 220V ± 10% 50-60Hz (23)电源消耗 485W 620W 880W (24)机器尺寸约89(H)×483(W)×366(D) mm (25)包装箱尺寸约185(H)×520(W)×435(D) mm (26)净重约19.74kg (27)毛重约21.36kg
使用Solidworks进行热设计仿真
使用Solidworks进行热设计仿真 1 引言 通常对电子设备进行热分析主要有4个步骤：建模、确定边界条件、网格划分及计算、后处理。其中建模的工作量最大，要进行准确的热分析，必须建立一个良好的热分析模型，但在实际工程中模型往往非常复杂，很难精确建模。 一般建模的流程是先由结构设计工程师建立设备的计算机辅助设计(CAD)模型，然后由热设计工程师在该CAD模型上进行适合热仿真软件的二次建模。二次建模的方法可以是由热仿真软件自带的转换程序进行CAD 模型导入，也可以在热仿真软件中手动重新建模。当模型热设计优化完成后还需要反馈CAD 模型修正信息给结构设计工程师，由结构设计工程师对CAD模型进行更改，完成整个设计闭环。在这个过程中，存在CAD模型的转换，不能完全重新利用，CAD模型需要修改乃至重新建模，这些都会占用设计人员相当多的时间和精力，且限制于热仿真软件的建模能力，某些CAD模型需要简化或变通才能使用，而这些改变往往会影响仿真精度。SolidWorks三维设计软件具有结构建模和热仿真分析同时进行的能力和优点，能够克服上述缺陷，简化设计过程。 2 FlOEFD流体分析工具 Solidworks软件是结构设计工程师们广泛使用的三维设计软件，其具有良好的人机操作界面，强大的在线帮助系统，同时还有数量众多的设计插件，利用其中的FlOEFD流体分析工具能够很方便地进行热分析和仿真。 FlOEFD流体分析工具是Flomerics公司的产品，是可以无缝集成于主流CAD 软件中的通用计算流体动力学分析软件，是针对工程师开发，因此工程师只需要很少的流体动力学以及热传导知识，无需更多理解数值分析方法，即可在熟悉的CAD 软件界面中完成热仿真分析。FlOEFD 流体分析工具在Solidworks软件中的嵌入式版本为流体仿真(FlowSimulation)，是Solidworks软件中的一款插件。FlOEFD流体分析工具的分析步骤包括CAD模型建立、自动网格划分、边界施加、求解和后处理等，这些都完全可以在CAD软件界面下完成，整个过程快速高效。FlOEFD流体分析工具直接应用CAD 实体模型，自动判定流体区域，自动进行网格划分，无需对流体区域再建模。在做CAD 结构优化分析时，对一个CAD 模型进行一次分析定义，同类结构的CAD 模型只需应用FlOEFD流体分析工具独有的项目克隆Project Clone)技术，即可马上进行不同配置下的计算。 3 应用实例
计算机仿真在电子设备热设计中的运用(doc 8页)
计算机仿真在电子设备热设计中的应用 白秀茹 （中电集团第54研究所石家庄 050081） 摘要：电子元器件和设备在工作时会耗散大量热量，为保证元器件和电子设备的热可靠性，
热分析和热控制必不可少。Icepak是目前较流行的专业的、面向工程师的电子产品热分析软件之一，利用它，可大大减少计算量，缩短研制周期，降低成本。某野外工作设备，内部安装了大功率器件，而工作环境温度较高，热设计的优劣成为该设备结构设计的关键。本文较详细地介绍了利用Icepak进行该设备热设计仿真的过程,并通过对计算结果分析、比较，以得到最优设计。 叙词：热设计 Icepak软件建模耗散热 引言 电子元器件和设备在工作时会耗散大量热量，为保证元器件和电子设备的热可靠性，热分析和热控制必不可少。实际工作中，合理利用热分析软件进行热设计，可提高产品一次成功率，缩短研制周期，降低成本。大家知道，传热学中有大量的公式、表格，以往的手工计算繁复、耗时。Icepak是目前较流行的专业的、面向工程师的电子产品热分析软件之一，利用它，可大大减少计算量。本文将较详细地介绍利用该软件进行该设备热设计的过程。问题描述 某野外工作设备，内部安装了功放、电源等大功率器件，其要求工作环境苛刻，设备正常工作的环境温度为－25℃～＋55℃，湿度≤90%（温度为25℃），防雨，抗风沙，可连续工作，小型化。不难看出，热设计的优劣成为该设备结构设计的关键。成功的热设计应是在保证设备高温下可靠工作的同时，使设备的重量、加工成本控制在低限。 根据指标要求，将该设备设计成铝合金密封机箱。因为有小型化要求，根据各器件外形尺寸进行内部布局，尽量做到紧凑，合理利用空间。机箱内部尺寸初步定为L×W×H＝270mm ×200mm×160mm；机箱内安装的主要元器件如下：⑴、1个电源，总功率300W，其中45W 为耗散热，其可靠工作最高温度＋85℃；⑵、1个功放，总功率200W，耗散热为170W，可靠工作的底盘最高温度＋70℃；⑶、3个滤波器，可靠工作最高温度＋85℃；⑷、接插件若干。元器件在机箱内分上下三层安装，两个热源器件电源、功放分别紧贴机箱顶壁、底板安装，以利用耗散热最直接地传导到外界大气中。功放与电源中间安装3个滤波器。 Icepak软件功能及特点简介 Icepak广泛应用于通讯、汽车及航空电子设备、电源设备、通用电器及家电等。该软件可解决不同类型的问题：系统级（Systems）、组件级（Components）、封装级（Packages）。 该软件有如下技术特点： ●建模快速：利用各种形状的几何模型与现成的模型库可以方便的建立所求解问题的 模型。具有MCAD、ECAD/IDF直接输入接口。 ●具有自动化的非结构化网格生成能力：可以逼近各种复杂的几何形状，大大减少网 格数目，提高模型精度。同时还支持结构化和非结构化的不连续网格，可在不降低 模型精度情况下减少网格数量以提高计算速度。 ●广泛的模型能力：涵盖强迫对流、自然对流和混合对流模型、热传导模型、流体与 固体之间的耦合传热模型、物体表面间的热辐射模型。另外，还可以模拟层流、紊 流，瞬态及稳态问题、多种流体介质问题。 ●强大的解算功能：具有强大的CFD（计算流体力学）、有限体积方法（Finite Volume Method）结构化与非结构化网格的求解器，并行算法，能够实现UNIX或NT的网格 并行。 ●强大的可视化后置处理：分析结果可以通过视图的形式输出，包括速度矢量图、等 值面图、粒子轨迹图、网格图、切面云图、点示踪图等，非常直观。 Icepak软件的具体使用步骤包括建模、加载初始条件、划分网格、检查气流、求解计算、检查分析结果等。
纯后级广播功放
纯后级广播功放 PA-9150 PA-9200 PA-9250 使用手册 性能特点： ●100V\70V定压输出及4 -16Ω定阻(平衡,不接地)输出 ●电源、信号、失真、保护、LED指示一目了然 ●RCA插口、XLR插口供方便地实现链接 ●输出短路保护并示警 ●成系列大功率纯后级功放可供选择 前面板： ①交流电源开关⑤保护指示灯(直流或短路保护) ②电源指示灯⑥温度指示灯 ③失真指示灯(为避免失真请适当调低增益) ⑦散热窗 ④信号指示灯(输出电平) ⑧音量控制旋钮 后面板及连接：
①散热窗⑦ 220V交流电源线 ②交流低压保险丝⑧卡隆输入口 ③100V输出(热端) ⑨ RCA输入插口 ④70V输出(热端) ⑩ RCA环接口 ⑤4-16Ω输出(热端) ○11卡隆环接口 ⑥输出公共端○12220V交流保险丝 安装注意事项： 1、当接通电源并输入信号后，如听到短促报警信号音，即说明输出线路有短路故障，应立即 切断电源，排除故障后重新加电。 2、因负载线路有一定的功率损耗，根据现场，应预留足够的功率余量,通常用所接的喇叭功率 和乘以1.3倍得出功放的功率。（因广播线材的质量、大小及长短不同，倍数有所不同）3、其它注意事项请参照前面的基本安装注意事项。 输入连接：
图1 三线卡隆插座 所有输入均应连接于机器后板的卡隆插口(图1)或RCA插口. 输出连接： 输出端子在后面板,可用香蕉插或铲形插连接.黑色为公共端,红色为热端. 通常应使用定压"端子输出,此时各个扬声器应带线间变压器,扬声器的总功率应小于功放的额定功率. 扬声器在近距离配置时也可用定阻"(4-16Ω)端子输出,相应地此时扬声器的总阻抗相应为4-16Ω. 注意:不能在两个热端之间输出功率。 性能规格：
功放热设计资料
某型功放模块散热设计研究 1 前言 随着功放技术的不断进步，功率密度不断地提高，功放模块体积也随之大大缩小。模块体积不断的缩小，要求产品结构必须紧凑，而热设计又制约着结构设计，在满足热设计要求的前提下，通过合理、正确地空间布局，最大限度的压缩模块空间以提高模块的功率密度恰好是热设计优化的主要任务。 在大功率情况下，散热设计通常采用强制风冷方案。影响散热效果的主要因素包括：（1）与功放模块配合的底板厚度；（2）散热肋片厚度；（3）肋片间距；（4）散热器与风扇间的距离，这个因素对其风扇出口流场均匀度和风压损失影响较大；（5）并联风扇之间的间距。 2 热设计仿真技术 针对电子设备热产生机理与传播方式，必须对电子设备的热场分布进行分析研究，采用合理的热设计方法，保证电子设备在允许的温度范围内工作。电子冷却分析软件通过模型建立、模型求解和结果解释三方面将电子产品的热效应分析放在了设计阶段，以期解决如下问题：优化电子系统内结构设计参数；优化电子系统强制对流和自然对流的冷却方案。电子产品热设计中，计算仿真软件得到了广泛应用，其在操作界面、计算精度和计算速度等方面都已成熟。 目前，在电子冷却方面比较突出的两个产品是Flotherm 和Icepak ，与前者相比，Icepak 具有如下特点： 采用非结构化网格，能够针对复杂的几何外形生成三维四面体、六面体的非结构化网格，有多种网格生成方法，能够满足现代电子产品设计中几何形状越来越复杂的要求。 采用FLUENT5的非结构化网格技术和解算方法，采用了多种高分辨率的格式，如TVD 格式等，保证了工程问题的计算精度。 提供了丰富湍流模型和先进的热辐射模型（如DO 模型），可以模拟自然对流、强制对流和混合对流等流动现象。 ICEPAK是基于有限体积法离散方法的新一代热设计仿真软件。它可以模拟真实的温度场、压力场和速度场，帮助设计师确定合理优化的方案，从而提高设计水平、降低成本、大大缩短项目研制的周期。 3 功放模块的散热设计与分析 功放模块的温度控制，主要是控制功率管的结温。生产厂商一般将器件的最高结温规定为90℃-150℃。可靠性研究表明，对于使用功率元件的电子设备因长期通电使壳体温度超过90℃，从而导致故障率大大增加。故要求功率管壳体温度，即散热器底板温度（先忽略安装时的接触热阻）应低于90℃。基于以上的散热要求，将功放模块单独设置在单元盒中，再与平板散热器配合安装。功放模块工作时的发热功率共约为400W ，功率相对较大，因此单靠散热器自然冷却是不能完全解决它的冷却问题，为此设置两套风机对散热器进行强制风冷。散热器选择重量轻、导热性好的铝合金材料；在散热器材料确定的条件下，底板的厚度会影响其本身的热阻，从而影响散热器底板的温度分布和均匀性，查阅部分国家标准，取散热器底板厚度为5～6mm，长度和高度根据结构设计要求取值为300mm 和150mm 。其结构形式如图1 所示。 图1 功放模块散热模型示意图
PA纯后级广播功放说明书
P A纯后级广播功放说明书 The latest revision on November 22, 2020
OWNER’S MANUAL Before operating, please read this manual completely. PA3002 PA4002 PA5002 Public Address Amplifiers FEATURES Transformer isolated 100V, 70V and 4 Ohms speaker outputs. 5 LED indicator for status display. XLR socket and mm jack for link convenient. Output circuit shorting protection & display. Series amplifiers of high output power available.
AMPLIFIER FRONT VIEW 1. AC power switch (1 is power on and the “power LED ” is on ) 2. POWER LED indicator 3. CLIP LED indicator (Please reduce 4. the gain to prevent severely clipped waveforms reaching the loudspeakers) 5. SIGNAL LED indicator (Output level) 6. PROT LED indicator (DC or output circuit shorted indicator) 7. TEMP LED indicator (high temperature indicator) 8. Volume (input attenuator) 9. Unit’s fan exhaust window AMPLIFIER REAR VIEW and CONNECTIONS 1. fan intake window 2. COM. output 3. 4～16 output 4. 70V output 5. 100V output 6. 220V AC fuse 7. XLR input 8. socket input 9. socket link 10. XLR link 11. 220VAC power cord OPERATING PRECAUTIONS 1 23 4 5 6 7 8
某大功率功放的热设计
某大功率功放的热设计 李伟春梁亚冲 (广州海格通信有限公司，广东广州510656) 摘要：介绍了某新型大功率功放的热设计方案。由于采用热管与冷板相结合的冷却方案，大大提高了该功放的散热效果。该方案的可行性已得到了初步的试验验证。 关键词：热设计；热管；冷板 1引言 功率器件在其工作时，将产生一定的热耗散并传至周围环境，使其温度升高，从而影响到设备的可靠性。实际上，大部分电子设备的失效都是由温度升高引起的。所以，电子设备中冷却系统的设计必须在预期的热环境下，把电子元器件的温度控制在规定的数值之下，在热源至外部环境之间提供一条低热阻通道，以确保热量能够顺利地散发出去。 2 问题的提出 我公司某1kW功放要求体积418mm×450mm×162mm，采用8个Motorola的SD2933大功率场效应管。每个SD2933大功率场效应管的最大功耗接近300W，热流密度达50W/cm2（注：每个SD2933大功率场效应管表面积约6cm2）。该功放要求在环境温度55℃下工作，每个功 率管最大功耗为300W时，其管壳最高温度不超过85℃。 3 3.1 课题的热设计思路 A)将高达的热流密度进行快速和大面积的扩散，传到散热器上； B)该散热器散热面积必须足够大，但体积必须足够小； C)利用风机和设计合理的风道对整机进行热设计。 基于以上思路，方案将SD2933大功率场效应管耗散的热量经由低热阻的热管均布地传至铝制冷板，再用三台风机进行强制抽风冷却（方案布置见图1所示）。其中，热管的热阻值接近0.005℃/W。冷板体积414mm×330mm×65mm（见图3），直流轴流风机尺寸为 120mm×120mm×32mm，其体积流量为100 CFM，数量3个，气流分布较均匀。 3.2 关键技术 3.2.1 减少管壳-热管和热管-冷板接触热阻 为便于安装和接触，热管制造成扁平的形式，并保证其接触面要足够平（见图2）。
采用大功率MOSFET管功率放大器模块的热设计
采用大功率MOSFET管功率放大器模块的热设计 夏立新 (中国人民解放军第六九零九工厂设计所，江苏昆山215300) xialx6909 摘要：主要阐述了采用大功率MOSFET管功率放大器热设计的原则、方法和步骤，结合具体的工程应用，介绍了多种冷却降温措施，重点突出了散热器的理论计算过程。 关键词：冷却；大功率；热设计；步骤；过程；措施 某功放拟采用国际最新功率器件——场效应晶体管(MOSFET)作为高频功率放大器件。功放的主要包括若干500W功放模块，50V160A开关电源等部分，采用模块化设计。本文论述的重点是单个放大器模块的热设计过程。 1热设计的原则 1.1热设计必须与电气设计、结构设计同时进行，相互兼顾；热控制系统的分析、计算， 应与模拟试验相结合；所设计的热控制系统，应具有充分的应变能力；热控制系统，应是结构简单、可靠，工艺成熟易行，具有较好的经济性；所设计的热控制系统，应符合相关的规范、标准和指导性文件的规定。 1.2热设计就是围绕着最大安全温度进行设计。最安全温度是根据功放单机的可靠性指 标，按照可靠性理论来选取。将整机的可靠性指标按照应力分析法分配到放大器的元器件，根据使用状况最恶劣的元器件（在该功放中是功率管）所允许的失效率确定元器件的许用结温[T j]，作为元器件的最大安全温度。 2分析整机结构 输出功率为500W功放模块主要由功率放大单元、功率分配器、功率合成器、散热器、模块控制板等组成。效率不低于30%，要求能在+55℃的高温环境下正常工作。 由于电子设备热设计的因素很多，在热设计计算过程中，我们应该抓住其主要矛盾，因此作出如下假设： ●热负荷均匀分部在散热器上； ●功率器件到功率模块的底板，模块的底板到散热器均为一维稳态导热。 冷却方式是根据质量因素热耗体积密度来选择。还需要考虑的典型因素有：热阻、重量、维护要求或维修性、可靠性、费用、制造容差、热效能、效率或有效系数、环境适应性、环保、尺寸、复杂性、功耗及对设备电性能的影响。由于功放单机的热流密度超过0.08W/cm2，体积功率密度超过0.18W/cm3。因此，采用轴流风机强迫风冷散热，散热器选用钎焊成型的带散热片的散热器。 2.1整机散热核算 整机所需的风量应等于各单元发热元件所需的风量之总和，热负荷Q=W／η－W（W为输出功率，η为整机效率），空气的出口温度应根据单元内各元件的允许温度来确定。 环境温度：+55℃ 空气在压力为1.01×105Pa时的物性参数： ●热负荷Q0(kcal／h) ●密度ρ=1.06kg/m3 ●比热C p=1005 kcal /kg〃℃ 29
TDA2030单电源双通道纯后级功放
TDA2030单电源双通道纯后级功放设计与制作报告一、摘要 后级的输入讯号很单纯，就是承接前级的输出。但后级的负载是喇叭，这就是让许多音响迷，甚至杂志评论写手搞不定之处。后级是前级的负载，是高阻抗负载；喇叭是后级的负载，是低阻抗负载。看起来差不多，只差一个字，但阻抗的一高一低却造成「很容易推」或「推不动」现象。当前级接上高阻抗的后级，它主要提供适切的输出电压，因为后级扩大机的输入阻抗很少低于10KΩ，有这种后级，但不多见，一般都是47KΩ左右。当后级扩大机接上低阻抗的喇叭，它不但要提供适切的电压，也要提供足够的电流。 除少数特例，目前喇叭阻抗很少高过8Ω，甚至还低于4Ω。而1KΩ=1000Ω。差异是不是很大？ 所以Hi-End后级，不但讲求大功率输出，动辄数百瓦，每声道独立装箱，还特别注明是大电流设计，当负载阻抗降低一半，输出功率会提升至原来的两倍。若是输出电流能力不足，当负载阻抗降低时（某些喇叭在工作时，例如Dynaudio，它的阻抗会随着讯号频率降低而降低)，若扩大机输出电流不够，就会产生切割─clipping 二、引言 如今随着科学技术的迅猛发展，电子产品被应用到了人们工作、生活的各个角落。而在众多电子产品中功放的应用相当广泛，功放技术已经渗透到国民经济的各个行业和日常生活的方方面面，在工业自动化、生产过程控制、信息采集和处理、通信工程、音乐播放、家庭生活、办公教学、家用电器等各个方面得到了广泛的应用。特别是一些家用电器音响几乎都是用功放完成。 大量的音频功放的使用带来了大量的音响的生产。在一些功放的生产以及维修中，对其音响是否规范的检测尤其重要。 在功放生产线上，工人们需要对功放的每个部分进行检测，以确定音响能否发出高品质的音效。为了解决音频功放的检测问题，适应市场需要而设计不同类型的音频功放设备。 三、设计方案 3．1系统框图
PA纯后级广播功放说明书
P A纯后级广播功放说 明书 集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
OWNER’S MANUAL Before operating, please read this manual completely. PA3002 PA4002 PA5002 Public Address Amplifiers FEATURES Transformer isolated 100V, 70V and 4 Ohms speaker outputs. 5 LED indicator for status display. XLR socket and mm jack for link convenient. Output circuit shorting protection & display. Series amplifiers of high output power available.
AMPLIFIER FRONT VIEW 1. AC power switch (1 is power on and the “power LED ” is on ) 2. POWER LED indicator 3. CLIP LED indicator (Please reduce 4. the gain to prevent severely clipped waveforms reaching the loudspeakers) 5. SIGNAL LED indicator (Output level) 6. PROT LED indicator (DC or output circuit shorted indicator) 7. TEMP LED indicator (high temperature indicator) 8. Volume (input attenuator) 9. Unit’s fan exhaust window AMPLIFIER REAR VIEW and CONNECTIONS 1. fan intake window 2. COM. output 3. 4～16 output 4. 70V output 5. 100V output 6. 220V AC fuse 7. XLR input 8. socket input 9. socket link 10. XLR link 11. 220VAC power cord OPERATING PRECAUTIONS 1 2 3 4 5 6 7 8
某大功率室外型功放机箱的结构设计
28 技术应用与研究 某地面站系统使用的Ｘ频段功放机箱功能为大功率、高效率和高线性度的固态功率放大器。该设备一直依赖于进口，现阶段，基于设备国产化的发展趋势，为降低设备成本，保持设备生产周期的稳定性，急需设计出适用于该频段的室外功放机箱。 一、室外X频段功放机箱的结构总体设计 １．室外Ｘ频段功放机箱内部模块组成 机箱内主要器件为激励放大模块、末级放大模块、温度检测模块、衰减模块、监控模块、波导转换、电源模块、功分器模块、检波模块等。 ２．室外Ｘ频段功放机箱的轻型化、小型化设计 为便于设备安装，机箱设计要充分满足设备轻型化、小型化的设计要求。在结构设计过程中，在满足各项功能性指标的前提下，优化机箱内各元器件的布局，使元器件间接线更合理、散热性能更佳，并适当对机箱壁进行减重设计。 为有效控制机箱的整体尺寸、重量，并考虑设备的可维修性，经过与用户的充分沟通，该型号室外功放机箱整体布局分为三层：电源层、通风散热层及功能层，其中，功能层又细分为两层，分别安装元器件。机箱整体布局如图１所示。细分为两层的功能层布局为激励放大模块、末级放大模块、温度检测模块、衰减模块、监控模块、波导转换、功分器模块、检波模块及其他元器件。功能层布局如图２所示。功放机箱的外形尺寸设计为９３０长×４９０宽×２２５高（单位：ｍｍ）。为保证设备轻型化，机箱框架材质选用铝合金，在同时满足机箱承重及安装强度的前提下，对机箱壁减薄减重。 图１ 室外功放机箱总体布局 图２ 室外功放机箱功能层布局３．室外功放机箱环境防护设计 环境因素涉及气候、生物、地理、海拔、温湿度等方面各个因素，这些环境因 某大功率室外型功放机箱的结构设计 李 莎 中国电子科技集团公司第五十四研究所 【摘 要】某地面站系统使用的X频段功放机箱一直依赖于进口，为降低设备成本，保持设备生产周期的稳定性，急需设计一种室外X频段功放机箱。本文从顶端入手，从机箱的结构总体设计、热设计及防雨、防尘、三防设计等方面，详细论述了机箱的结构设计过程，并经过仿真计算，论证了设计的合理性。 【关键词 】功放机箱；室外机箱；结构设计 素的作用必然会使功放机箱的材料及器件受到腐烛或破坏，电子器件和装备性能劣化，从而影响其性能。因此要有针对性的开展散热设计，三防设计等研究，满足室外功放机箱环境防护设计要求。 二、机箱热设计 １．散热方案选取 电子设备的热设计，首先要从确定设备的冷却方法开始，冷却方法的选择应根据热流密度、温升要求、可靠性要求以及尺寸、重量、经济性和安全性等因素，选择最简单、有效的冷却方法。该设备的总热耗为２４９６Ｗ，通过功率放大盒底部焊接热管和机箱底板设计为散热器，并将散热器表面积设计为约２５０００ｃｍ２，使得其热流密度控制在０．１Ｗ／ｃｍ２左右。又根据功率管器件要求，其管壳温度应控制在９０度以下（环境５５度，温升３５度以下），因此选择强迫风冷散热。强迫风冷散热工作可靠、易于维修保养、成本相对较低，是一种较好的冷却方法，所以在需要散热的电子设备冷却系统中被广泛采用，同时也是高功率器件采取的主要冷却形式。 强迫风冷系统风道的实际很关键，风道一般分为吹风和抽风两种方式，这两种方式的优缺点分别是： １）吹风方式： Ａ、风扇出口附近气流主要为紊流流动，局部换热强烈，宜用于发热器件比较集中的情况，此时必须将风扇的主要出风口对准集中的发热元件； Ｂ、吹风时将在设备内形成正压，可以防止缝隙中的灰尘进入设备； Ｃ、风扇将不会受到系统散热量的影响，工作在在较低的空气温度下，风扇寿命较长。 ２）抽风方式： Ａ、送风均匀，适用于发热器件分布比较均匀，风道比较复杂的情况； Ｂ、进入风扇的流动主要为层流状态； Ｃ、风扇将在出风口高温气流下工作，寿命会受影响； Ｄ、系统内形成负压，缝隙中的灰
音乐传真A1000大功率功放制作设计(纯后级)
音乐传真A1000大功率功放制作设计（纯后级） 本文主要是关于音乐传真A1000大功率功放制作设计（纯后级）的介绍，希望通过本文能让你对音乐传真A1000大功率功放有更全面的认识。 功放功率放大器简称功放，俗称“扩音机”，是音响系统中最基本的设备，它的任务是把来自信号源（专业音响系统中则是来自调音台）的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音。 功放的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大，推动音箱放声。一套良好的音响系统功放的作用功不可没。 功放，是各类音响器材中最大的一个家族，其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后，产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能，不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同。 功放使用注意事项 1．要确保在安全电压内使用，最好用220V交流稳压电源或直流高压稳压模组供电。2．V+、V－误差不要大于1V，并且正负电源、地要焊接牢固，焊接完毕确认无误才能通电。 3．功放IC通电正常後的初始阶段，其稳定性相对分立元件功放是较差的，因此，至少要“煲机”或小音量放送10分钟以上，方能稳定且高效率地发挥其优异性能。 4．在制作功放中要严格一点接地，地线用多股粗铜线效果较好甚至还可用双桥整流配合浮地技术，最大限度提高其信噪比。 5．如当地电网污染严重，低压电网接有电焊机、矽整流器等电气设备时，可使用电源滤波器，若还不能消除，则用电源隔离变压器，但功率要有馀量。 6．要严格注意音响设备的开关次序，对於用Hi－Fi功放IC制作的功放，要牢记最後开机，最先关机。 7．新购来的功放IC上机前，最好采用插座，不要焊接，并固定好散热器，通电后如发热
AP-3000 功放
大功率纯后级广播功放 AP-3000使用手册 性能特点： ●100V\70V定压输出及4 -16Ω定阻(平衡,不接地)输出 ●电源、信号、失真、保护状态显示 ●通用插口供方便地实现链接 ●输出短路保护并示警 ●成系列大功率(大至2千瓦)纯后级功放可供选择 前面板： ①交流电源开关⑤保护指示灯(直流或短路保护) ②电源指示灯⑥温度指示灯(超温指示) ③失真指示灯(为避免失真请适当调低增益) ⑦通风散热窗 ④信号指示灯(输出电平) ⑧音量控制旋钮 后面板及连接：
①散热窗⑦卡隆输入口 ② 4 -16Ω⑧ RCA输入插口 ③100V输出⑨ RCA环接插口 ④70V输出⑩卡隆链接插口 ⑤输出公共端○11220V交流电源线 ⑥220V交流保险丝 安装注意事项： 1、当接通电源并输入信号后，如听到短促报警信号音，即说明输出线路有短路故障，应立即 切断电源，排除故障后重新加电。 2、因负载线路有一定的功率损耗，根据现场，应预留足够的功率余量,通常用所接的喇叭功率 和乘以1.3倍得出功放的功率。（因广播线材的质量、大小及长短不同，倍数有所不同）3、其它注意事项请参照前面的基本安装注意事项。 输入连接： 图1 三线卡隆插座
所有输入均应连接于机器后板的卡隆插口(图1)或RCA插口. 输出连接： 输出端子在后面板,可用香蕉插或铲形插连接.黑色为公共端,红色为热端. 通常应使用定压"端子输出,此时各个扬声器应带线间变压器,扬声器的总功率应小于功放的额定输出功率 扬声器在近距离配置时可用定阻"(4-16Ω)端子输出,相应地此时扬声器不必使用线间变压器,同时所有扬声器的总阻抗应不小于4Ω. 注意:不能在两个热端之间输出功率。 链接： 当有其它设备（例如其它功放）需用与本机相同之信号时，可由后面板的链接插口引出信号。由此，可实现多台设备（功放）链接。 性能规格：
公共广播系统 功放与线材选用
公共广播系统功放与线材选用 ●广播线材选用对照参考表 注：1、负载平均分布时，电压最大衰减20%以内（导线以来回线路计算），即平均声压级 ●广播功放选用 广播功放的选用，具有70V和100W恒压输出端或定阻(8～16欧姆)。广播线路通常都可长可短。对于小功率功放定阻输出，总阻抗必须等于8欧姆.同时要考虑到扬声阻抗匹配。对于要求大攻率的广播功放设备要结合大功率广播功放使用。 广播功放额定输出功率，应选用多大的额定输出功率，须视广播扬声器的总功率而定取决于广播分区功率大小来定。对于广播系统来说，只要广播扬声器的总功率小于或等于功放的额定功率，而且电压参数相同，即可随意配接，但考虑到线路损耗、老化等因素，应适当留有功率余量。 根据功能需要的背景音乐及广播系统，广播功放的额定输出功率应是广播扬声器总功率的1.3倍左右。但是，所有公共广播系统原则上应能进行灾害事故紧急广播。因此，系统须设置紧急广播功放。对于全区域报警的广播系统,紧急广播系统功放的额定输出功率应>=广播扬声器总功率的1.5倍来设置！ 通常用扬声器总量的1.5倍来选择功放. ●功率确定 服务性广播和业务性广播，各所需播放的区域除话筒语音外不需很大的音量，输出功率满足全域扬声器总量。
播放紧急广播时，系统的区域比较分散,为了保证有足够的响度和清晰度，并最大限度的节约成本,并保证在灾害性广播的时候能够及时播送分区消防广播语音，广播设计把消防功放和背景音乐广播功放分开设计使用两套功放。 传输电压国际标准一般为70V、100V、120V三档规格，根据规范宜采用低压传输方式并考虑减小线路损耗的原则，通过做最佳的、最合理的计算，我们采用100V恒压传输。 世邦通信技术有限公司 2007年