Obvod výkonového zesilovače od 1 000 do 2 000 W

V tomto článku podrobně pojednáváme o jednoduchém, ale přesto úžasném 1 000 wattovém zesilovacím obvodu, který lze snadno upgradovat a dosáhnout tak výkonu až 2 000 wattů. Využívá relativně méně komponent a lze jej rychle nastavit pro získání masivního výkonu 1000 W na jakémkoli reproduktoru o výkonu 4 ohmy, 1 kva.

Tento okruh byl zaslán prostřednictvím e-mailu specializovaným nadšencem pro publikování na tomto webu

Úvod

Zde diskutovaný výkonový zesilovač je 1000 wattový zesilovač.

Tento zesilovač funguje extrémně dobře pro téměř jakoukoli aplikaci, která vyžaduje vysoký výkon, vysokou čistotu, minimální zkreslení a vynikající zvuk.

Dobrým příkladem toho může být zesilovač subwooferu, zesilovač FOH, 1kanálový špičkový zesilovač prostorového zvuku atd.

Zesilovač má čtyři klíčové stupně zesílení.

Začněme zkoumáním každé jednotlivé fáze s úplnými podrobnostmi.

The Error Amp

První stupeň je ve skutečnosti asymetrický obvod zesilovače vstupní chyby vyvážení.

Jedná se o uspořádání, které umožňuje jediný diferenciální stupeň a také vyvážené vstupní napájení.

Nevyvážený zdroj lze použít v případě, že je invertující nebo neinvertující vstup spojen se zemnicí linkou signálu.

Nyní pojďme diskutovat přesně o tom, jak každý jednotlivý tranzistor v této fázi pracuje společně.
Q6, Q7, R28- R29 a pomáhají vybudovat tento důležitý zesilovač diferenciální chyby.

Tato fáze využívá tranzistorové kolektory s typem zátěže typu cascode. Q1, Q2, R13 a ZD1 tvoří fázi cascode. Tento stupeň dodává konstantní 14,4 voltů kolektorům Q1, 2.

R42, R66, Q23, ZD2 a C19 fungují jako zdroj konstantního proudu, který napájí 1,5 miliampéru do 1. diferenciálního stupně.

Společně tyto stupně fungují jako první stupeň zesilovače a v podstatě určují způsob předpětí celého zesilovače od začátku do konce.

Fáze zesilovače napětí

Tento konkrétní stupeň je navržen pro poskytování maximálního možného zesílení napětí požadovaného pro další stupeň, aby bylo možné přepnout výstupní stupeň se 100% výkonem.

R3, R54, R55, R40, Q3, Q4, Q24, Q25, C2, C9, C16 strukturují druhý stupeň zesílení diferenciálního napětí. Q54 a Q55 fungují jako systém, který se nazývá proudové zrcadlové zatížení pro druhý diferenciální stupeň.

To zásadně tlačí tuto fázi, aby rovnoměrně sdílela proud získaný z R36, který může být kolem 8 miliampérů.

Zbytek částí, zejména kondenzátory, fungují jako lokální frekvenční kompenzátor pro tuto fázi.

Stupeň zkreslení / vyrovnávací paměti

Q5, Q8, Q26, R24, R25, R33, R34, R22, R44, C10 provádí předpětí a ukládání do vyrovnávací paměti, a tudíž zkreslení názvu a fázi vyrovnávací paměti.

Primárním cílem této fáze je dodávat MOSFET Gates s konstantním a uhrazeným napájecím napětím. A také přidat do fáze zesilovače napětí vysokou impedanční vrstvu z vysoké kapacity zdroje brány.

Bez této fáze by jistě mohlo dojít k tomu, že se frekvenční odezva a rychlost zabití stanou velmi špatnými.

Problémem však je začlenění dalšího stupně, doplňkového dominantního pólu přes zpětnovazební smyčku zesilovače.

Výstupní fáze

Tento stupeň přepíná napětí produkované ve VAS a dodává plný proud potřebný k provozu 8 nebo 4-ohmových reproduktorů. 2-ohmové reproduktory lze občas použít.

Vlastně jsem zkontroloval tento 1000 zesilovač nad 1600 W RMS přímo do 2 Ohm subwooferů. Nicméně bych vás nedoporučoval, abyste to dělali pro jakoukoli dlouhodobou aplikaci.

Kruhový diagram

STÁHNOUT ROZDĚLENÍ DPS

Specifikace napájecího zdroje

Napájecí prvky pro tento zesilovač jsou uvedeny v následujících odstavcích. Je určen pouze pro jeden kanál.
1 x transformátor o výkonu 1000 W. Primární vinutí by měla odpovídat zdroji střídavého proudu vašeho domu. např .: pro Indii a Evropu by primární vinutí mělo být na 240VAC.
Sekundární vinutí transformátoru by měla být hodnocena následovně.
2 x 65 voltů AC při plném zatížení.
1 x 400 V, 35 A, můstkový usměrňovač.
2 x 4,7K 5W keramické rezistory
Nejnižší specifikace filtračního kondenzátoru mohou být elektrolytické 2 x 10 000uf 100 voltů.
Nejlepší hodnota by mohla být 40 000uf na zásobovací lištu.

Testování a nastavení

Důrazně doporučujeme otestovat funkčnost zesilovače hned na začátku, abyste se ujistili, že skutečně funguje správně.

Toho lze dosáhnout pájením 10-ohmového ¼ wattového odporu mezi výstup zesilovače a jeden konec 330-ohmového 1W rezistoru použitého jako R38

Tímto způsobem propojíme zpětnovazební rezistor R37 s výstupem vyrovnávacího stupně.

Tím se v podstatě obejde koncový stupeň a převede jej na zesilovač s extrémně nízkým výkonem, který lze volně analyzovat, aniž by došlo ke zničení nákladného koncového stupně.

Jakmile to uděláte, připojte k němu napájecí zdroj +90 V a zapněte jej.

Ujistěte se, že na kondenzátorech napájecího filtru jsou pájeny odpory s odběrem 5 wattů o výkonu 4 k7 Ohm.

V tomto okamžiku doufejte, že nic nekouří, pomocí multimetru na rozsahu V změřte níže zobrazené poklesy napětí kolem následujících rezistorů. V případě, že čtou blízko zobrazených hodnot v rozmezí + -10%, pak byste mohli být pozitivní, zesilovač je ALRIGHT.

R1 = 1,6 V
R2 = 1,6 V
R3 = 1,0 V
R55 = 500mv
R56 = 500mv
Ofsetové napětí na R37 by mohlo číst 0 voltů, ale také by mohlo být až 100 mv.

Závěrečné testování s reproduktory

Po dokončení inspekcí nezapomeňte vypnout napájení a odpojit
10 Ohm rezistor.

Nyní jsme tedy dospěli do fáze, kdy bychom měli provést maximální test na modulu zesilovače.
Stále ještě musí být provedeny určité kontroly.
• Odtokové kolíky na všech výstupních zařízeních musí být zkontrolovány, zda nemají zásuvku k chladiči.
• Napájecí kabel může být zkontrolován z hlediska správné polarity vůči desce plošných spojů.
• Víceotáčkový hrnec P1 může být otočen zpět na 0 Ohmů, aby bylo zajištěno, že přes piny Gate a Drain Q8 IRF610 bude dosaženo hodnoty kolem 4,7k.
• Při připojování napájecího zdroje nezapomeňte zahrnout 8 ampérových pojistek umístěných na každém z napájecích vedení.
• Připojte multimetr v rozsahu stejnosměrného napětí k výstupu zesilovače.

Dobře, vzhledem k tomu, že můžete být spokojeni, že tento 1000 wattový zesilovač je nastaven přesně, nyní připojte napájení pomocí VARIAC pro ty, kteří k němu mají přístup, nebo jednoduše zesilovač napájejte přes daný zdroj

Při kontrole voltmetru můžete očekávat, že uvidíte něco kolem 1 mv až 50 mv offsetového (únikového) napětí.

Pokud to není vidět, vypněte napájení a znovu proveďte kontrolu práce.

V případě, že je vše v pořádku, vypněte systém a jemným šroubovákem dolaďte P1 pro předpětí koncového stupně.

Nejprve však připojte voltmetr kolem jednoho ze zdrojových rezistorů výstupního stupně pomocí svorek Alligator.

Nyní znovu zapněte napájení zesilovače a postupně dolaďte P1 při zkoumání voltmetru na hodnotu 18 mv.

Poté zkontrolujte zbývající část zdrojových rezistorů a vysledujte tu, která má největší hodnotu, a dolaďte P1, dokud na voltmetru nebude měřeno 18mv.

Dále připojte reproduktor a hudební vstup do zesilovače a pomocí CRO pro ty, kteří ho mají, analyzujte, zda je křivka uklizená a bez jakéhokoli šumu a zkreslení nebo ne.

Pokud nemáte generátor CRO a signálu, připojte předzesilovač a reproduktor a velmi pečlivě poslouchejte kvalitu výstupu. Výstupní zvuk by měl být extrémně čistý a živý.

To je vše, teď si užívejte! Právě jste sestavili sami a vynikající 1000 wattový výkonový zesilovač, který lze použít k dosažení pulzujícího zvuku s ohromujícím výkonem ...

Další zajímavý design

Zde je další skvělý snadno sestavitelný obvod výkonového zesilovače 1 kva, který lze rychle sestavit a implementovat.

Ve skutečnosti se jedná o 500 wattový design, ale výkon lze zvýšit na 1000 wattů vhodným zvýšením počtu mosfetů nebo jejich nahrazením variantami s vyšším jmenovitým výkonem.