擴大機 是否適合長時間開機的關鍵→散熱

  一般車用擴大機內部會發熱的主要來源是後級的功率晶體,那是因為在電壓轉換的過程中,因為能源效率的問題,輸入的電能會有一部分會浪費掉,而以熱能的形式溢出。功率晶體上大量的熱不容易散出,因此必須加裝散熱片擴大散熱的面積,以提高散熱效率。

   功率晶體對於熱量十分敏感,適當的散熱可以改變晶體的電阻率 ( reistivity )。低溫能令功率晶體的效能增快,而高溫則會令晶體效能變得不穩定。散熱也會加快晶體的「電子遷移」速度。因為當熱量高時,電子的運動量也提高不少,因而會離開晶體表面,造成土丘及坑洞。當情況嚴重時,更會造成短路,燒毀晶體。所以功率晶體上的散熱片是讓功率晶體正常工作的必要配備。

  散熱片大部分都用金屬散熱器作為熱傳遞的載體。衡量傳熱效率的依據,主要是熱傳遞過程中,傳熱載體 (這裏主要是散熱器和空氣流體  的導熱係數,或導熱率,如果依傳導效率來區分,銀和銅是最好的導熱材料,其次是鋁、鎢和鎂。銀、鎢、鎂貴於銅、鋁,通常的散熱器採用銅或鋁製成,但因銅密度大,價格也較貴,鋁也就成了擴大機散熱器的主要用材,所以目前幾乎所有散熱片都是鋁製品。

  有人會問像 MARANTZ 750A體積那麼小,散熱會不會有問題?適合長時間的開機嗎?為甚麼左側會先燙呢? ...... 等等問題,我現在就以 750A為例,來說明擴大機的散熱原理,良好的散熱是確保擴大機正常工作的一個絕對必要的條件。就擴大機而言,會有散熱問題產生的只有後級功率擴大機,所以一般所看到有散熱片的,不是後級擴大機,就是前後級在一起的綜合擴大機,這兩種擴大機散熱片擺置的方式,大概也有兩種;一種是擺在機殼左右側  ,另外一種是把散熱片鎖在機殼內部。現在我們就針對此兩種擺放的方式做個分析:

 一、擺在機殼左右側  功率放大部份,是採用功率晶體,而左右聲道兩個功率晶體,就鎖在擴大機左側前後兩塊鋁製散熱片上,因此當您開機數分鐘後,左側的溫度會明顯的提高到   30 ~ 40 度,但右邊的溫度還是沒有明顯的變化,再等過一段時間後,整個機子 ( 包括右側  ) 大概會一直維持在這溫度,只要您一直以適當的音量播放時,這溫度會一直保持,不會再隨時間的增加而繼續攀升,即使您連續聽兩三天也是這個溫度,因為它所產生的熱能,都能利用空氣的傳導而即時消散,絕不屯積。假如您想以大音量連續播放,譬如說開舞會 ..等,您可用風扇直接吹左側的散熱片,加強它的散熱速度。

  一般正常的音量播放,擴大機內部的變壓器溫度,可以維持不變,即使長時間運轉,最多也是溫溫的;但是假設您的音量開得很大,甚至以它的全額電流在工作時,變壓器的溫度會逐漸升高,假如您的機殼是密閉的,那變壓器所產生的高溫無法即時散掉,溫度會隨著時間的增加而越來越高,最後導致聲音越來越差,甚至燒毀機子,變壓器不像功率晶體有散熱片作輔助散熱,所以使用擴大機時,除了不要音量開的過大之外,750A特別在機殼的上下蓋都留有透氣孔,用以加強功率晶體的進一步散熱能力,也讓變壓器能與外界的空氣產生對流的狀況,進而讓變壓器保持恆溫。就整體而言,750A的整個散熱處理,比一般的擴大機處理的較好。

   一般會導致功率晶體所產生的熱,無法透過散熱片即時排解的因素,最主要的原因是音量過大,導致功率晶體瞬間所產生熱的速度,大於散熱鋁板的熱傳導的速度,此種情況時間一久,就會產生超負載,就 750A而言,此時它會啟動自我保護裝置,聲音會斷斷續續忽有忽無,此時您只要將音量轉小,聲音即可恢復正常;另外一種工作不正常的狀況,就是所推的喇叭效率過低,擴大機本身推不動此低效率喇叭,此時最明顯的現象是,即使把音量旋鈕轉大,音量卻不會隨著加大,此時您最好關機,否則可能會將擴大機燒毀。

二、散熱片鎖在機殼內部

  現在一般市面上的擴大機, 有些為了降低成本,都把散熱片鎖在機殼內部,這對散熱片而言,猶如身處在一個密閉空間內,也就是說散熱片在這種環境下,根本無法有效散熱,像這種機子只能靠散熱片底面與機殼接觸部份,做間接性熱傳導,此種傳導方式,據估計只能散40%左右,也就是說,有將近60%的熱能,無法即時散掉而滯留在散熱片內部,這種累積的結果,造成機殼越來越燙,這時整部機子的元件,都會呈現工作不穩的情況,這也就是為什麼有的擴大機在聽一段時間後,會越聽越難聽的因素。 假如您的擴大機屬於高大寬鬆型的,因為內部空間大空氣對流較好,或許可撐久一點,但對體積較小的迷你機就沒那麼好了,所以針對迷你機散熱的考量就變得格外重要了。

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