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      全手工打造TDA7293 功放

       關(guān)福 2014-11-19

      基本就是官方電路,只是輸入耦合個人認為2-3uF比較好聽。圖中所有元件參數(shù)都是最終實際參數(shù)。朋友要求有兩組輸入可以切換,所以加了個信號切換繼電器。電源部分的開關(guān)設(shè)計在此先感謝“低音巴松 ”、“shinyue ”、SHILKA “等壇友幫助出主意。
      高手們估計是都看膩了什么3886、7293之流,不過,對剛接觸音響的新手們來說,這篇制作應(yīng)該會有一定的幫助!既然定位在桌面功放,接電腦用,必然也就是推一推書架箱,功率要求也不是很大,而且發(fā)熱量要控制得住。我對7293IC的使用有一定的把握,所以這次就用它啦。
      從電路開始。有了完整電路圖,就該布置元件和走線了。

      機箱在網(wǎng)上買了倆,外觀比較樸素。想要放大點的牛又不想把電位器的線弄得很長,只好設(shè)計電位器延長方案。

      先測量所有元件的外形和引腳尺寸,然后布網(wǎng)格,畫PCB圖。

      打算繼續(xù)用單面感光板來做,IC引腳處有另外一小塊反過來做集中跳線,方便布線。機箱也是實際測量建模,所以各元件的裝配關(guān)系很明了,也方便后期加工。唯一需要定制的就是牛和兩個IC的導(dǎo)熱板。散熱完全靠機箱本身,這種是第一次嘗試。(后來測試問題不大)

      細節(jié)。布局很緊湊,比較擔(dān)心的問題就是散熱,還有牛會產(chǎn)生干擾。

      完成后基本外觀,很樸素。最后出來的PCB,一點接地,單面板難度較大,最后基本上搞成總線式接地了。

      這里再嘮叨一遍感光板的用法給新手參考:
      拿激光打印機打印膠片(打了N多張,有的板子反了,有的字反了,有的打花了),選出兩套,要求疊在一起保證基本不透光。放在兩個熒光臺燈下曝光15分鐘。(曝光時間和光強、距離,甚至感光板生產(chǎn)日期都有關(guān)系,使用前最好先裁一小塊測試一下)

      由于上次的感光板整個用洗板水洗過,把感光膜都洗掉了,又不太會涂綠油,結(jié)果銅箔不久就發(fā)暗氧化了。這次動腦筋,研究了個新方法進行二次曝光,做出焊盤。(不做焊盤的話,感光膜有一定的阻焊作用,不好焊)
      方法很簡單:第一次曬好電路后,蝕刻的時候避光進行,這樣蝕刻完感光膜仍然有效。然后再次用畫好的焊盤膠片來曝光,最后進顯影液顯影就OK了!

      小板曝光中。兩塊壓板就是這次要用的機箱面板。

      玻璃板一定要壓實,不然線路會模糊。

      快好的時候會看到顏色會從淡綠色變成藍綠色。(過曝也不好,線路上會有很多麻點,除非你的膠片打印的足夠黑)

      曬小板焊盤。蝕刻用的是“藍色環(huán)保蝕刻劑”常溫下腐蝕了將近1小時。(試過增加濃度,結(jié)果銅箔變成花花綠綠的,而且不再繼續(xù)反映,應(yīng)該是鈍化了)

      最后完成的板子。

      由于感光膜的保護,不涂綠油也不會擔(dān)心氧化問題了。(不過要注意,感光膜比較薄,不耐劃,制作中要小心保護)


      電路板做好后,就要進行打孔了,老婆非要試試,結(jié)果,有幾個眼打偏了...

      打完孔,裁完邊。掏孔用的是叟弓,也叫曲線鋸。直邊直接用的鋼鋸。最后用小銼刀將邊緣打磨光滑,并且倒角。

      可以看出,先做的那塊大板子的顏色已經(jīng)變的更藍了。

      陸陸續(xù)續(xù)往上焊零件。元件基本都是網(wǎng)購的,很多都是二手拆機件。威瑪、飛利浦應(yīng)該都是真的,比較懷疑的是ELNA。電阻就是普通國產(chǎn)金屬膜。右邊用0.5mm的銅皮做了地線的跳線,從繼電器肚皮底下穿過去。

      小元件差不多都焊完了。


      既然定位在桌面功放,接電腦用,必然也就是推一推書架箱,功率要求也不是很大,而且發(fā)熱量要控制得住。我對7293IC的使用有一定的把握,所以這次就用它啦。
      電路采用的基本就是官方電路,只是輸入耦合個人認為2-3uF比較好聽。朋友要求有兩組輸入可以切換,所以加了個信號切換繼電器。
      前面說過了,我的焊工爛,又不能用洗板水。【查看前文】(后來發(fā)現(xiàn),焊點不圓滑和焊錫質(zhì)量有很大關(guān)系,前一卷焊錫用完了,換了另一個牌子,感覺超級好用,流動性和光澤度都不錯)

      期間單獨測試了喇叭保護電路,工作正常,3秒吸合。但整機測試時發(fā)現(xiàn)有極大的交流嗡聲,后來發(fā)現(xiàn)是保護電路的地線走的不合理:最開始是從整流出來,正電源從板子側(cè)邊走到pc1237,負電源是用跳線直接連在放大電路的地線上,這樣形成了一個大的電流環(huán)。不得已,將負電源改為借用原來給信號切換繼電器供電的線路,從側(cè)邊走,這下噪音全無。
      由于PCB與導(dǎo)熱塊之間有點間隙,用0.8的銅板做了個勻熱。銅板用鋼鋸裁好尺寸,用1000號水砂紙加水打磨。然后在電路板蝕刻液里稍稍腐蝕了1分鐘,出來就變成這種沙金質(zhì)感了。

      導(dǎo)熱塊是定制的,板厚10mm。塊子上下兩端有些加工刀痕,用鋼銼修平后用水砂在平整桌面上拋光。IC安裝螺孔是與PCB高度對好,然后畫點,用2.5mm鉆頭打孔,然后M3絲錐攻絲。螺口邊按常規(guī)方法,用大號鉆頭輕輕轉(zhuǎn)幾下倒角。
      由于買的是高仿CMC水晶端子,安裝孔徑比機箱預(yù)留的要大1mm,而且還帶防轉(zhuǎn)豁口,就用小半圓銼和平銼把孔形修了一下。

      第一次試裝,看端子和PCB的位置是否合適。

      原本的喇叭端子尾端的焊接用半圓口被我鋸掉了,這才發(fā)現(xiàn),原來所謂的純銅端子其實是黃銅鍍紅銅。不知道正品CMC是不是也這樣,不過,端子做工還不錯,對得起價格。

      這是喇叭端子和PCB的連接片,畫好形狀,用剪刀剪0.5mm銅片做出來的。當(dāng)然,剪完銅片會卷曲,用錘子敲平,然后用銼刀修下邊口毛刺,最后還是扔進蝕刻液里搞成沙金的。

      最后焊接在PCB上,正極裸露較長的部分用熱縮管做絕緣處理。

      下面開始試裝機了!用模型上設(shè)計的空位出CAD圖,然后打印,貼在機箱底板上鉆孔。我是先用錘子+絲錐,在孔正中心點個坑。然后用2mm鉆頭打孔,在用2.5mm鉆頭擴孔。

      由于鋁件比較軟,拿手鉆直接用2.5mm鉆孔容易抖動造成孔徑偏大,所以用M3絲錐攻絲。手工攻絲時,可以在孔內(nèi)點一點點食用油幫助潤滑。

      機箱底板是2mm厚,能買到的六角銅柱螺絲,最短也有5mm。而由于機箱內(nèi)部高度問題,又不能加墊片墊高。所以套上個螺母,差不多2mm,然后把多余的鋸掉。斷口用銼打平,把螺母退出來的時候可以當(dāng)臨時板牙,給受損變形的螺紋做修復(fù)。最后再稍微修下毛刺即可。

      上PCB安裝銅柱。多頭組合改錐,這個東東我想喜歡折騰的都應(yīng)該有一套吧~加了點螺紋緊固膠,防止拆裝PCB時由于上面螺絲鎖的太緊,松開時帶動銅柱一起轉(zhuǎn)。

      上好銅柱,機箱底部很平整,手摸很光滑

      第二次試裝,看PCB與銅柱、喇叭端子與連接片之間是否能對齊。

      PCB有個別孔稍微有點偏差,用小圓銼稍微修一下解決。安裝螺絲用M3內(nèi)六角,墊了電木墊片。電木片比較有彈性,可以鎖的比較緊。
      電源插座上了兩顆螺絲,主要是怕插拔插頭時的壓力把PCB搞壞了。

      喇叭端子與連接片。上面兩個正極端子用2mm的ABS塑料板做了兩個墊片,這樣上下兩組的螺母就不在一個平面上了,方便在狹小的空間里把螺母上緊。

      這是第一版設(shè)計的電源開關(guān)電路。(有的朋友會問為什么搞這么復(fù)雜?其實我也想簡單,可惜為了放下更大的牛,把開關(guān)的位置給占了)第一版用的是一個線圈為AC230V的繼電器,想直接用小開關(guān)來控制。后來還特意發(fā)帖向論壇求助是否有問題,得到了大家的很多幫助。

      圖左:給手動音源切換那一套用的,圖右加了繼電器控制開關(guān),高壓部分用高溫膠帶貼了一下。

      面板安裝孔。還是用設(shè)計圖貼在上面,定位。鉆孔時先鉆個坑,然后把紙揭掉繼續(xù)鉆。面板是8mm厚,慢慢鉆到6-7mm深,不能著急,一下鉆透了就慘了。(如果有臺鉆就看刻度走,準確度高)

      盲孔攻絲,最好用這種3只一套的。頭頭錐先攻出引導(dǎo)紋路,在用第三錐把最里面的螺紋攻出來。這樣有效螺紋會更深。(一般不用二錐,直接用三錐。仔細看錐頭的形狀區(qū)別)

      這回好,忘了買8mm銅柱,只好用螺母墊成7mm的,也還可以。上好緊固膠。

      另一套的面板。多開了一個按鈕的孔,而且還得把開關(guān)臥進去,就鉆成這樣了。(孔內(nèi)壁沒法發(fā)黑處理,就用黑馬克筆涂一下,雖然顏色有點區(qū)別,但也還可以)

      齒輪箱裝好,轉(zhuǎn)動的手感還不錯。

      前后面板的標識文字,在AI里進行設(shè)計。把面板上原來的絲印文字用稀料擦掉,然后進激光雕刻機雕刻畫好的文件。

      面板雕刻。(激光雕刻只適用于有色鋁氧化表面,雕完是黃白色氧化鋁的顏色,不太適合銀色鋁本色面板雕刻)

      自編碼,包括之前做的一臺,這是第二和第三臺。(其實這塊手忙腳亂中雕錯面了。)

      其中一套完成品。

      電位器延長桿沒買現(xiàn)成的,因為一直覺得金屬桿從牛旁邊過會有感應(yīng)。期間找了ABS棒,亞克力棒,都覺得它們在導(dǎo)熱塊后面穿過,烤時間長了容易變脆,而且兩者的剛性差,轉(zhuǎn)動會有扭動形變。最后找了根碳纖管,是魚竿上的一節(jié),剛性很好。然后請同事焊了兩個黃銅連接件。

      零件基本齊全了,開始最后的裝配。
      通電開聲。用了個20W,雙AC12V的小牛做測試,接上炮灰音箱,音源是電腦。這時的保護電路未通電,手動閉合繼電器。(先放上音樂,然后輕點一下開關(guān),通電時間0.X秒,如果電路沒問題,喇叭就應(yīng)該直接出聲了,電容的余電還能讓它再響幾秒)確認各元件無異常后,就可以延長通電時間了。用這個小牛帶著聽了半天,導(dǎo)熱塊只是有點溫,低電壓的發(fā)熱相當(dāng)小。此時中點為0mV和0.1mV,電位器關(guān)到底無噪音無嗡聲,斷開輸入電位器開到頭有一丁點絲絲的熱噪。

      買這種繼電器的好處就是帶手動閉合開關(guān)。(主濾波的頂部離機箱蓋只有3mm,而且新批次沒絕緣帽,為了安全起見,用高溫膠帶貼了一下)

      定制的四線AC26V+單AC16V的牛,150W。(功率偏小,但是這種機箱也放不下更大的牛了,除非分體)原帶的線很長,果斷剪短,然后壓接插頭。

      每根線分成兩股,熱縮管分別套好,這是為了增大過流能力,也算冗余設(shè)計吧。
      交流走線要絞合,盡管很短
      電源輸入線也一樣,要絞和

      電位器快貼在機殼上了,所以也用高溫膠帶貼一下。兩個RCA座用粗銅絲繞一圈后焊死,防止打轉(zhuǎn)。

      這是手動音源切換的開關(guān),剛好在原來焊繼電器的位置焊上兩個3針插座連接。

      接地位置,采用的是直接接地。電源插座是焊接出線,然后用硅膠密封了一下。
      最后來張內(nèi)部布局

      整體通電,還好,沒煙花。噪音控制的還可以,貼在喇叭上有一點點交流哼聲,離開幾厘米就聽不到了。應(yīng)該是牛挨得太近的緣故,可惜沒有合適的牛罩。

      一般音量工作半小時,表面最熱處的溫度。(北京最近不是很熱,室溫大概26度)

      接線。自制的線材。正式試音:

      空間:15平書房,木地板+中間一塊地毯,后背整墻書架,左側(cè)厚落地窗簾。
      音源:創(chuàng)新X-FI MUSIC 聲卡(0460),win7 64bit 官方驅(qū)動
      音箱:天朗S8LR,8寸同軸信號線:自制,佳耐美4芯屏蔽線 + 雅寶GY-3.5GB插頭 + 雅寶RCA-007GB插頭(2.5米)
      喇叭線:自制,雅寶GY-180A + SC:03B-L香蕉頭(1.8米X2)(另一對怪獸線 + 百威頭)
      電源線:電腦用普通3芯線
      媒體:無損壓縮音軌,F(xiàn)OOBAR 2000 + 終極解碼2011

      沒有選特定的試音曲目,電子貝多芬最后一軌,1812真實炮聲版,老虎魚的第一張專輯第7軌,還有很多爵士樂和流行樂??偟膩碚f,就是7923的聲音,高頻解析還可以,中頻很暖,這可能和號角單元也有關(guān)系,低頻下潛不錯,但力度不是很大,屬于比較柔和的類型。

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