Κύκλωμα ενισχυτή ισχύος 60W, 120W, 170W, 300W

Η ανάρτηση παρουσιάζει μια σε βάθος συζήτηση σχετικά με τις λεπτομέρειες κατασκευής ενός γενικού ενισχυτή υψηλής ισχύος που μπορεί να τροποποιηθεί ή να ρυθμιστεί ώστε να ταιριάζει σε οποιοδήποτε εύρος εντός 60 watt, 120 watt, 170 watt ή ακόμα και 300 watt εξόδου ισχύος (RMS).

Ο σχεδιασμός

Το διάγραμμα κυκλώματος στο Σχ. 2 λέει για το υψηλότερη ικανότητα ισχύος μορφή ενισχυτή, προσφέρει 300 W σε 4 ohms. Οι ρυθμίσεις για τη μέτρηση της εξόδου ισχύος αναμφίβολα θα συζητηθούν αργότερα εντός της ανάρτησης.

Το κύκλωμα βασίζεται σε μερικές σειρές συνδεδεμένες MOSFET, T15 και T16., Στην πραγματικότητα τροφοδοτούνται σε αντιφασική φάση από έναν διαφορικό ενισχυτή. Δεδομένου ότι η αντίσταση εισόδου των MOSFET είναι της τάξης των 10 ohms, η ηλεκτρική ισχύς της μονάδας δίσκου πρέπει πραγματικά να είναι απλά μέτρια. Τα MOSFET λειτουργούν ως αποτέλεσμα τάσης.

Το στάδιο του οδηγού αποτελείται κυρίως από T1 και T3 μαζί με T12 και T13. Αρνητικό d.c. Η ανατροφοδότηση μέσω του σταδίου εξόδου παρέχεται από το R22 και το αρνητικό a.c. ανατροφοδότηση από R23 ---- C3.

Το a.c. η αύξηση τάσης είναι περίπου 30 dB. Η παρακάτω συχνότητα αποκοπής καθορίζεται από τις τιμές των C1 και C3. Ο σκοπός λειτουργίας του πρώτου διαφορικού ενισχυτή, T1, T2 προγραμματίζεται από την τρέχουσα ροή μέσω του T3.

Το ρεύμα συλλογής του T5 επιβεβαιώνει το ρεύμα αναφοράς για τον τρέχοντα καθρέφτη T3-T4. Για να βεβαιωθείτε ότι το ρεύμα παραπομπής είναι σταθερό, η βασική τάση του Τ5 ελέγχεται καλά από τις διόδους D4-D5.

Η έξοδος του Τ1-Τ2 λειτουργεί έναν άλλο διαφορικό ενισχυτή, Τ12-Τ13, του οποίου τα ρεύματα συλλέκτη καθορίζουν το δυναμικό πύλης για τα τρανζίστορ εξόδου. Το μέτρο αυτού του δυναμικού θα εξαρτηθεί από τη θέση εργασίας του T12-T13.

Ο τρέχων καθρέφτης T9 και T10 μαζί με τις διόδους D2-D5 διατηρούν την ίδια λειτουργία με τα T3-T4 και D4-D5 στον πρώτο διαφορικό ενισχυτή.

Η σημασία του ρεύματος παραπομπής χαρακτηρίζεται από το ρεύμα συλλέκτη του Tm, το οποίο συχνά προγραμματίζεται από το P2 στο κύκλωμα εκπομπής του Τ11. Αυτός ο συγκεκριμένος συνδυασμός διαμορφώνει το ηρεμία (προκατάληψη) ρεύματος χωρίς την παρουσία (σήματος εισόδου.

Σταθεροποίηση ηρεμίας

Τα MOSFET διαθέτουν θετικό συντελεστή θερμοκρασίας κάθε φορά που το ρεύμα αποστράγγισης είναι ονομαστικό, διασφαλίζοντας ότι το ρεύμα ηρεμίας (προκατάληψη) διατηρείται απλά συνεπές με την ισχύουσα αντιστάθμιση.

Αυτό διατίθεται συχνά από το R17 σε σχέση με τον τρέχοντα καθρέφτη T9-T10, ο οποίος περιλαμβάνει αρνητικό συντελεστή θερμοκρασίας. Μόλις θερμανθεί αυτή η αντίσταση, αρχίζει να αντλεί ένα σχετικά πιο σημαντικό ποσοστό του ρεύματος αναφοράς μέσω του Τ9.

Αυτό επιφέρει μείωση του ρεύματος συλλέκτη του Τ10, το οποίο, διαδοχικά, επιφέρει μείωση της τάσης πηγής πύλης των MOSFET, η οποία αντισταθμίζει αποτελεσματικά την αύξηση που προκαλείται από το PTC των MOSFETs.

Η σταθερά θερμικής περιόδου, η οποία μπορεί να επηρεάζεται από τη θερμική αντίσταση των ψύκτρων θερμότητας, αποφασίζει το χρόνο που απαιτείται για την εκτέλεση της σταθεροποίησης. Το ηρεμιστικό (προκατειλημμένο) ρεύμα που καθορίζεται από το P είναι συνεπές στο +/- 30%.

Προστασία υπερθέρμανσης

Τα MOSFET προστατεύονται από την υπερθέρμανση από το θερμίστορ R12 στο κύκλωμα βάσης του T6. Κάθε φορά που επιτυγχάνεται μια επιλεγμένη θερμοκρασία, το δυναμικό στο θερμίστορ οδηγεί την ενεργοποίηση του Τ7. Όποτε συμβεί αυτό, το Τ8 αντλεί το πιο σημαντικό τμήμα του ρεύματος αναφοράς μέσω του Τ9-Τ11, το οποίο περιορίζει επιτυχώς την ισχύ εξόδου των MOSFET.

Η ανοχή στη θερμότητα προγραμματίζεται από το Pl, η οποία είναι ίση με τη θερμοκρασία ψύκτου ασφαλείας βραχυκυκλώματος Σε περίπτωση που η έξοδος βραχυκυκλωθεί με την εμφάνιση σήματος εισόδου, η μείωση της τάσης μεταξύ των αντιστάσεων R33 και R34 οδηγεί στο T14 να είναι άναψε.

Αυτό προκαλεί πτώση του ρεύματος μέσω T9 / T10 και επίσης, κατά συνέπεια, των ρευμάτων συλλεκτών των T12 και T13. Η αποτελεσματική γκάμα του MOSFETS στη συνέχεια περιορίζεται σημαντικά, διασφαλίζοντας ότι η απαγωγή ισχύος μειώνεται ελάχιστα.

Επειδή το πρακτικό ρεύμα αποστράγγισης βασίζεται στην τάση πηγής αποστράγγισης, περισσότερες λεπτομέρειες είναι σημαντικές για τη σωστή ρύθμιση του ελέγχου ρεύματος.

Αυτές οι λεπτομέρειες προσφέρονται από τη μείωση της τάσης μεταξύ των αντιστάσεων R26 και R27 (θετικά και αρνητικά σήματα εξόδου αντίστοιχα). Όταν το φορτίο είναι μικρότερο από 4 ohms, η τάση εκπομπού βάσης του Tu μειώνεται σε επίπεδο που συμβάλλει στο ρεύμα βραχυκυκλώματος που περιορίζεται πραγματικά σε 3,3 A.

Λεπτομέρειες κατασκευής

ο Σχεδιασμός ενισχυτή MOSFET είναι ιδανικά ενσωματωμένο στο PCB που παρουσιάζεται στο Σχ. 3. Ωστόσο, πριν ξεκινήσει η κατασκευή, πρέπει να καθοριστεί ποια παραλλαγή προτιμάται.

Το Σχ. 2 καθώς και ο κατάλογος εξαρτημάτων του Σχ. 3 είναι για την παραλλαγή l60 watt. Οι ρυθμίσεις για τις παραλλαγές 60 W, 80 W και 120 W παρουσιάζονται στον Πίνακα 2. Όπως ορίζεται στο Σχ. 4, τα MOSFET και NTC εγκαθίστανται σε ορθή γωνία.

Η συνδεσιμότητα των ακίδων περιγράφεται στο Σχ. 5. Το NTC βιδώνονται κατ 'ευθείαν σε διάσταση M3, τρυπιούνται (τρυπάνι τρυπήματος = 2,5 mm), τρύπες: χρησιμοποιήστε πολλή σύνθετη πάστα ψύκτρας. Η αντίσταση Rza και Rai συγκολλούνται απευθείας στις πύλες των MOSFET στην πλευρά χαλκού του PCB. Το πηνίο L1 είναι τυλιγμένο

R36: το σύρμα πρέπει να είναι αποτελεσματικά μονωμένο, με άκρα προ-κονσέρβες συγκολλημένα στα ανοίγματα ακριβώς δίπλα σε αυτά για το R36. Ο πυκνωτής C1 μπορεί ίσως να είναι ηλεκτρολυτικός τύπος, ωστόσο μια έκδοση MKT είναι πλεονεκτική. Οι επιφάνειες των Τ1 και Τ2 πρέπει να επικολληθούν μεταξύ τους με την πρόθεση ότι η θερμότητα του σώματός τους θα συνεχίσει να είναι ίδια.

Θυμηθείτε τις καλωδιακές γέφυρες. Το τροφοδοτικό για το μοντέλο 160 watt εμφανίζεται στο

Εικ. 6: Οι προσαρμογές για τα συμπληρωματικά μοντέλα παρουσιάζονται στον Πίνακα 2. Η αντίληψη ενός καλλιτέχνη για τη μηχανική του παρουσιάζεται στο

Εικ. 7. Μόλις κατασκευαστεί η μονάδα ισχύος, θα μπορούσαν ενδεχομένως να ελεγχθούν οι τάσεις λειτουργίας ανοιχτού κυκλώματος.

Το d.c. οι τάσεις δεν πρέπει να υπερβαίνουν τα +/- 55 V, αλλιώς υπάρχει κίνδυνος τα MOSFET να εγκαταλείψουν το goblin στην αρχική ενεργοποίηση.

Σε περίπτωση που επιτυγχάνονται κατάλληλα φορτία, θα είναι, φυσικά, πλεονεκτικό να εξεταστεί η πηγή υπό περιορισμούς φορτίου. Μόλις το τροφοδοτικό είναι σωστό, η εγκατάσταση αλουμινίου MOSFET βιδώνεται απευθείας σε μια κατάλληλη ψύκτρα.

Το Σχ. 8 παρουσιάζει μια αρκετά καλή αίσθηση του ύψους και του πλάτους των ψύκτρων και της οριστικοποιημένης κατηγορίας ενός στερεοφωνικού μοντέλου του ενισχυτή.

Για απλότητα, αποδεικνύεται κυρίως η στάση των τμημάτων της πηγής ισχύος. Τα μέρη όπου συναρμολογείται η ψύκτρα και η εγκατάσταση αλουμινίου MOSFET (και, πιθανώς, το πίσω μέρος του περιβλήματος του ενισχυτή) πρέπει να έχουν μια αποτελεσματική επικάλυψη θερμικής αγώγιμης πάστας. Κάθε ένα από τα δύο συγκροτήματα πρέπει να βιδώνεται στην ενσωματωμένη ψύκτρα με βίδες μεγέθους τουλάχιστον 6 M4 (4 mm).

Η ηλεκτρική καλωδίωση πρέπει να κολλήσει πιστά στις γραμμές οδήγησης στο Σχ. 8.

Συνιστάται να ξεκινήσετε με τα ίχνη τροφοδοσίας (καλώδιο βαρέως μετρητή). Στη συνέχεια, πραγματοποιήστε τις συνδέσεις γείωσης (σε σχήμα αστεριού) από τη γείωση της συσκευής ισχύος με τα PCB και τη γείωση εξόδου.

Στη συνέχεια, δημιουργήστε τις συνδέσεις καλωδίων μεταξύ PCB και τερματικών μεγαφώνων, καθώς και εκείνες μεταξύ των υποδοχών εισόδου και των PCB. Η γείωση εισόδου πρέπει πάντα να συνδέεται αποκλειστικά με το καλώδιο γείωσης στο PCB - αυτό είναι όλο!

Βαθμονόμηση και δοκιμές

Αντί για ασφάλειες F1 και F2, συνδέστε 10ohm, 0,25 W, αντιστάσεις στη θέση τους στο PCB. Το Preset P2 πρέπει να στερεωθεί εντελώς αριστερόστροφα, αν και το P1 είναι προγραμματισμένο στο κέντρο της περιστροφής του.

Οι ακροδέκτες του μεγαφώνου συνεχίζουν να είναι ανοιχτοί, καθώς και η είσοδος πρέπει να είναι βραχυκυκλωμένη. Ενεργοποιήστε το δίκτυο. Σε περίπτωση βραχυκυκλώματος στον ενισχυτή, οι αντιστάσεις 10 ohm θα αρχίσουν να αναπνέουν!

Εάν συμβεί αυτό, απενεργοποιήστε αμέσως, εντοπίστε το πρόβλημα, αλλάξτε τις αντιστάσεις και ενεργοποιήστε ξανά την τροφοδοσία.

Μόλις όλα φαίνονται σωστά, συνδέστε ένα βολτόμετρο (εύρος 3 V ή 6 V dc) σε μία από τις αντιστάσεις 10 ohm. Πρέπει να υπάρχει μηδενική τάση σε αυτό.

Εάν βρείτε το P1 δεν έχει αναστραφεί εντελώς αριστερόστροφα. Η τάση πρέπει να ανέβει ενώ το P2 αλλάζει σταθερά δεξιόστροφα. Ορίστε P1 για τάση 2 V: το ρεύμα σε αυτήν την περίπτωση θα μπορούσε να είναι 200 ​​mA, δηλαδή: 100 mA ανά MOSFET. Αποσυνδέστε και αλλάξτε την αντίσταση 10 ohm από τις ασφάλειες.

Ενεργοποιήστε ξανά την ισχύ και ελέγξτε την τάση μεταξύ της γείωσης και της εξόδου του ενισχυτή: σίγουρα δεν θα είναι υψηλότερη από +/- 20 mV. Ο ενισχυτής προετοιμάζεται μετά από αυτό για την προβλεπόμενη λειτουργικότητα.

Ένα τελικό σημείο. Όπως εξηγήθηκε προηγουμένως, η αλλαγή κατευθυντήριας γραμμής του κυκλώματος ασφαλείας υπερθέρμανσης πρέπει να κατανέμεται για περίπου 72,5 ° C.

Αυτό μπορεί εύκολα να προσδιοριστεί με θέρμανση της ψύκτρας, π.χ. με στεγνωτήρα μαλλιών και εκτίμηση της θερμότητας του.

Ωστόσο, με κάποιο τρόπο, αυτό μπορεί να μην είναι απολύτως απαραίτητο: το P1 θα μπορούσε επίσης να επιτραπεί να σταθεροποιηθεί στη μέση του επιλογέα του. Η κατάστασή του πρέπει πραγματικά να αλλάξει μόνο εάν ο ενισχυτής απενεργοποιείται πολύ συχνά.

Ωστόσο, η στάση του δεν πρέπει σε καμία περίπτωση να απέχει πολύ από τη μεσαία τοποθεσία.

Ευγενική προσφορά: elektor.com

Εικ: 2

Εικ: 3