Obvod výkonového zesilovače 60 W, 120 W, 170 W, 300 W

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Příspěvek představuje podrobnou diskusi o konstrukčních detailech univerzálního vysokovýkonného zesilovače, který lze upravit nebo upravit tak, aby vyhovoval jakémukoli rozsahu v rozmezí 60 W, 120 W, 170 W nebo dokonce 300 W (RMS).

Design

Schéma zapojení na obr. 2 vypráví o nejvyšší výkon ve formě zesilovače nabízí 300 W do 4 ohmů. Nastavení pro moderování výstupního výkonu bude bezpochyby později v příspěvku promluveno.



Obvod se spoléhá na několik sériově zapojených MOSFETů T15 a T16., Které jsou ve skutečnosti napájeny v antifázi diferenciálním zesilovačem. Vzhledem k tomu, že vstupní odpor MOSFETů je na úrovni 10 ohmů, musí být elektrický výkon měniče skutečně skromný. Výsledkem je, že MOSFET jsou napájeny napětím.

Řidičský stupeň je tvořen převážně T1 a T3 společně s T12 a T13. Negativní DC zpětná vazba přes koncový stupeň je dodávána R22 a záporná střídavá zpětná vazba od R23 ---- C3.



Střídavý proud zisk napětí je zhruba 30 dB. Níže uvedená mezní frekvence je určena hodnotami C1 a C3. Pracovní účel prvního diferenciálního zesilovače T1, T2 je naplánován proudem proudícím přes T3.

Kolektorový proud T5 zjišťuje referenční proud pro proudové zrcadlo T3-T4. Aby bylo zajištěno, že referenční proud je konstantní, je základní napětí T5 dobře řízeno diodami D4-D5.

Výstup T1-T2 ovládá další diferenciální zesilovač, T12-T13, jehož kolektorové proudy vytvářejí hradlový potenciál pro výstupní tranzistory. Míra tohoto potenciálu by závisela na pracovní poloze T12-T13.

Současné zrcadlo T9 a T10 společně s diodami D2-D5 mají v prvním diferenciálním zesilovači stejnou funkci jako T3-T4 a D4-D5.

Význam referenčního proudu je charakterizován kolektorovým proudem Tm, který je často naplánován P2 v obvodu emitoru T11. Tato konkrétní kombinace modeluje klidový (zkreslený) proud bez přítomnosti (vstupního signálu).

Stabilizace klidového proudu

MOSFET mají kladný teplotní koeficient pokaždé, když je jejich vypouštěcí proud nominální, což zaručuje, že klidový (zkreslený) proud je jednoduše udržován konzistentní s příslušnou kompenzací.

To je často dostupné z R17 přes aktuální zrcadlo T9-T10, které zahrnuje záporný teplotní koeficient. Jakmile se tento odpor zahřeje, začne prostřednictvím T9 odebírat relativně podstatnější procento referenčního proudu.

To přináší pokles kolektorového proudu T10, který následně vede ke snížení napětí hradlového zdroje MOSFETů, což účinně kompenzuje nárůst indukovaný PTC MOSFETů.

Konstanta tepelné periody, která může být ovlivněna tepelným odporem chladičů, určuje čas potřebný k provedení stabilizace. Klidový (zkreslený) proud fixovaný P je konzistentní v rozmezí +/- 30%.

Ochrana proti přehřátí

MOSFETy jsou stíněny proti přehřátí termistorem R12 v základním obvodu T6. Kdykoli je dosaženo zvolené teploty, potenciál přes termistor vede k aktivaci T7. Kdykoli k tomu dojde, odvodí T8 podstatnější část referenčního proudu pomocí T9-T11, který úspěšně omezuje výstupní výkon MOSFETů.

Tepelná tolerance je naplánována pomocí Pl, která se rovná teplotě chladiče zkratové bezpečnosti V případě, že je výstup zkratován při výskytu vstupního signálu, snížení napětí na rezistorech R33 a R34 vede k tomu, že T14 bude zapnuto.

To způsobí pokles proudu prostřednictvím T9 / T10 a podle toho také kolektorových proudů T12 a T13. Efektivní rozsah MOSFETů je následně významně omezen, což zajišťuje minimální snížení ztrátového výkonu.

Protože proveditelný odtokový proud závisí na napětí odtokového zdroje, je pro správné nastavení ovládání proudu důležité více podrobností.

Tyto podrobnosti nabízí pokles napětí napříč odpory R26 a R27 (kladné a záporné výstupní signály). Když je zátěž menší než 4 ohmy, napětí základního emitoru Tu se sníží na úroveň, která přispívá ke zkratovému proudu skutečně omezenému na 3,3 A.

Konstrukční detaily

The Design zesilovače MOSFET je ideálně postaven na desce plošných spojů uvedené na obr. 3. Před zahájením výstavby je však třeba určit, která varianta je preferována.

Obr. 2 a seznam komponentů na obr. 3 platí pro variantu s výkonem 160 wattů. Úpravy pro variace 60 W, 80 W a 120 W jsou uvedeny v tabulce 2. Jak je uvedeno na obr. 4, MOSFET a NTC jsou instalovány v pravém úhlu.

Pinová konektivita je uvedena na obr. 5. The NTC Jsou našroubovány přímo do rozměru M3, poklepány (závitovací vrták = 2,5 mm), otvory: použijte hodně pasty chladiče. Rezistor Rza a Rai jsou připájeny přímo k branám MOSFET na měděné straně desky plošných spojů. Induktor L1 je zabalen

R36: vodič by měl být účinně izolován a konce by měly být předem pocínovány připájeny k otvorům hned vedle otvorů pro R36. Kondenzátor C1 může být možná elektrolytický typ, přesto je výhodná verze MKT. Povrchy T1 a T2 by se měly navzájem lepit se záměrem, aby jejich tělesné teplo bylo stále stejné.

Pamatujte na drátěné mosty. Napájení pro 160 wattový model je uvedeno v

Obr. 6: Úpravy pro doplňkové modely jsou uvedeny v tabulce 2. Koncepce umělce jeho inženýrství je uvedena v

Obr. 7. Jakmile je napájecí jednotka zkonstruována, je možné zkontrolovat pracovní napětí naprázdno.

Stejnosměrný napětí nesmí být vyšší než +/- 55 V, jinak existuje riziko, že by se MOSFETy vzdaly goblina při počátečním zapnutí.

V případě, že lze získat vhodná zatížení, bude samozřejmě výhodné, aby byl zdroj zkoumán s omezením zatížení. Jakmile je napájecí zdroj v pořádku, je hliníkové MOSFET nastavení přišroubováno přímo k příslušnému chladiči.

Obr.8 představuje docela dobrý pocit z výšky a šířky chladičů a z hotového sortimentu stereofonního modelu zesilovače.

Pro jednoduchost je ukázáno hlavně postavení částí zdroje energie. Místům, kde se chladič a hliníkové MOSFET nastavení (a pravděpodobně i zadní panel skříně zesilovače) spojují, by mělo být přiřazeno účinné zakrytí tepelně vodivé pasty. Každá ze dvou sestav musí být přišroubována k zabudovanému chladiči pomocí minimálně 6 šroubů M4 (4 mm).

Elektrické vedení se musí věrně držet vodicích linek na obr.8.

Doporučuje se začít se stopami přívodu (vodič těžkého rozchodu). Poté vytvořte uzemnění (ve tvaru hvězdy) od uzemnění napájecího zařízení k PCB a výstupní zem.

Poté vytvořte kabelové propojení mezi deskami plošných spojů a reproduktorovými svorkami a také mezi vstupními zásuvkami a deskami plošných spojů. Vstupní zem by měla být vždy připojena pouze k zemnícímu vodiči na desce plošných spojů - to je vše!

Kalibrace a testování

Místo pojistek F1 a F2 připojte rezistory 10ohm, 0,25 W, na jejich místo na desce plošných spojů. Předvolba P2 musí být fixována úplně proti směru hodinových ručiček, i když P1 je naplánováno do středu její rotace.

Svorky reproduktoru jsou stále otevřené a vstup by měl být zkratován. Zapněte napájení. Pokud by v zesilovači došlo ke zkratům, začnou dýmat odpory 10 ohmů!

Pokud k tomu dojde, okamžitě vypněte, identifikujte problém, vyměňte odpory a znovu zapněte napájení.

V okamžiku, kdy vše vypadá správně, připojte voltmetr (rozsah 3 V nebo 6 V DC) přes jeden z 10 ohmových rezistorů. Musí na něm být nulové napětí.

Pokud zjistíte, že P1 není otočen úplně proti směru hodinových ručiček. Napětí by mělo stoupat, zatímco P2 se neustále mění ve směru hodinových ručiček. Nastavte P1 na napětí 2 V: proud by v takovém případě mohl být 200 mA, tj .: 100 mA na MOSFET. Odpojte a vyměňte 10-ohmový rezistor pomocí pojistek.

Znovu zapněte napájení a zkontrolujte napětí mezi zemí a výstupem zesilovače: toto rozhodně nebude vyšší než +/- 20 mV. Zesilovač je poté připraven na zamýšlenou funkčnost.

Závěrečný bod. Jak již bylo vysvětleno, musí být směrnice pro přepínání bezpečnostního obvodu proti přehřátí přidělena na přibližně 72,5 ° C.

To lze snadno zjistit zahřátím chladiče např. Fénem a hodnocením jeho tepla.

Nějak to ale nemusí být úplně zásadní: P1 by také mohlo být povoleno fixovat uprostřed jeho číselníku. Jeho situace by se měla změnit, pouze pokud se zesilovač vypíná příliš často.

Jeho postoj by však v žádném případě neměl být vzdálený od prostředního místa.

Zdvořilost: elektor.com

Obvod výkonového zesilovače 60 W, 100 W, 150 W, 250 W

Obr

Design desek plošných spojů 60W, 100W, 150W, 250W výkonového zesilovače

Obr

60W, 100W, 150W, 250W napájecí zdroj


Předchozí: Vytvořte tento obvod DC CDI pro motocykly Další: Polovodičový střídač / síťové střídavé obvody střídavého proudu využívající triaky