60W, 120W, 170W, 300W galios stiprintuvo grandinė

Šiame pranešime pateikiama išsami diskusija apie universalaus didelės galios stiprintuvo, kurį galima modifikuoti arba pritaikyti, kad atitiktų bet kokį diapazoną, esant 60 vatų, 120 vatų, 170 vatų ar net 300 vatų galiai (RMS), konstrukcijos detales.

Dizainas

2 pav. Pateiktoje grandinės schemoje pasakojama apie didžiausia galia stiprintuvo formos, tai siūlo 300 W į 4 omus. Be abejo, posto metu neabejotinai bus aptarti nustatymai, kaip sumažinti galingumą.

Grandinė remiasi pora serijų, sujungtų MOSFET, T15 ir T16. Iš tikrųjų antifazę maitina diferencialinis stiprintuvas. Atsižvelgiant į tai, kad MOSFET įėjimo varža yra 10 omų lygio, pavaros elektros energija iš tikrųjų turi būti tiesiog kukli. Dėl to MOSFET valdomi įtampa.

Vairuotojo etapą daugiausia sudaro T1 ir T3 kartu su T12 ir T13. Neigiama nuolatinė srovė grįžtamąjį ryšį per išėjimo pakopą teikia R22 ir neigiamas kintamosios srovės R23 atsiliepimai ---- C3.

A.c. įtampos padidėjimas yra maždaug 30 dB. Žemiau pateiktą ribinį dažnį lemia C1 ir C3 vertės. Pirmojo diferencialinio stiprintuvo T1, T2 darbo paskirtis numatyta pagal srovės srautą per T3.

Kolektoriaus srovė T5 nustato srovės veidrodžio T3-T4 etaloninę srovę. Norint įsitikinti, ar referencinė srovė yra pastovi, T5 bazinę įtampą gerai valdo diodai D4-D5.

T1-T2 išvestis valdo kitą diferencialinį stiprintuvą T12-T13, kurio kolektoriaus srovės nustato išėjimo tranzistorių vartų potencialą. To potencialo matas priklausys nuo T12-T13 darbinės padėties.

Srovės veidrodis T9 ir T10 kartu su diodais D2-D5 atlieka tą pačią funkciją kaip T3-T4 ir D4-D5 pirmajame diferencialiniame stiprintuve.

Referencinės srovės reikšmę apibūdina kolektoriaus srovė Tm, kurią P2 dažnai planuoja T11 spinduolio grandinėje. Šis konkretus derinys modeliuoja ramybės (šališkumo) srovę be (įvesties signalo).

Ramybės srovės stabilizavimas

Kiekvieną kartą, kai jų išleidimo srovė yra nominali, MOSFET turi teigiamą temperatūros koeficientą, užtikrinantį, kad ramybės (šališkumo) srovė būtų tiesiog išlaikoma pastovi taikant kompensaciją.

Tai dažnai galima gauti iš R17 per dabartinį veidrodį T9-T10, kuris apima neigiamą temperatūros koeficientą. Kai šis rezistorius sušyla, jis ima santykinai didesnę atskaitos srovės dalį per T9.

Tai sukelia T10 kolektoriaus srovės sumažėjimą, kuris nuosekliai sumažina MOSFET vartų šaltinio įtampą, o tai efektyviai kompensuoja padidėjimą, kurį sukelia MOSFET PTC.

Šiluminio periodo konstanta, kuriai gali turėti įtakos šilumos kriauklių šiluminė varža, lemia stabilizavimui reikalingą laiką. P fiksuota ramybės (šališkumo) srovė pastovi +/- 30% ribose.

Apsauga nuo perkaitimo

Termosistorius R12 T6 pagrindinėje grandinėje apsaugo MOSFET nuo perkaitimo. Bet kada pasiekus pasirinktą temperatūrą, termistoriaus potencialas paskatina T7 suaktyvėti. Kai tik tai atsitiks, T8 gauna didesnę atskaitos srovės dalį naudodamas T9-T11, kuri sėkmingai apriboja MOSFET išėjimo galią.

Šilumos toleranciją planuoja Pl, kuri lygi trumpojo jungimo saugumo šilumos kriauklės temperatūrai. Jei, esant įėjimo signalui, išėjimas trumpai sujungiamas, rezistorių R33 ir R34 įtampos sumažėjimas veda prie T14 įjungtas.

Tai sukelia T9 / T10 srovės kritimą ir atitinkamai T12 ir T13 kolektorių sroves. Vėliau efektyviai ribojamas MOSFETS diapazonas, užtikrinant, kad energijos išsklaidymas būtų kuo mažesnis.

Kadangi praktiška nutekėjimo srovė priklauso nuo nutekėjimo šaltinio įtampos, norint tinkamai nustatyti srovės valdiklį, svarbu pateikti daugiau informacijos.

Šią informaciją pateikia rezistorių R26 ir R27 įtampos sumažėjimas (atitinkamai teigiami ir neigiami išėjimo signalai). Kai apkrova yra mažesnė nei 4 omai, bazinė spinduolio įtampa Tu sumažinama iki tokio lygio, kuris prisideda prie trumpojo jungimo srovės, kuri iš tikrųjų ribojama iki 3,3 A.

Statybos detalės

The MOSFET stiprintuvo dizainas idealiai pastatytas ant 3 pav. pateikto PCB. Vis dėlto, prieš pradedant statybą, reikia nustatyti, kuris variantas yra pageidaujamas.

2 pav., Taip pat komponentų sąrašas, pav. 3, yra l60 vatų variantui. 60 W, 80 W ir 120 W variacijų koregavimai pateikti 2 lentelėje. Kaip išdėstyta 4 paveiksle, MOSFET ir NTC yra įrengti stačiakampyje.

Smeigtukų jungiamumas aprašytas 5 pav NTC s yra įsukami tiesiai į M3 matmenį, čiaupai (sriegimo grąžtas = 2,5 mm), skylės: naudokite daug radiatoriaus mišinio pastos. Rezistoriai „Rza“ ir „Rai“ yra lituojami tiesiai prie MOSFET vartų varinės PCB pusės. Induktorius L1 yra suvyniotas

R36: viela turėtų būti veiksmingai izoliuota, o galai iš anksto suplonuoti prie angų, esančių šalia tų, kurios skirtos R36. Kondensatorius C1 galbūt gali būti elektrolitinis, tačiau MKT versija yra naudinga. T1 ir T2 paviršiai turėtų būti klijuojami vienas su kitu, kad jų kūno šiluma ir toliau būtų identiška.

Prisiminkite vielinius tiltus. 160 vatų modelio maitinimo šaltinis parodytas

6 pav. Papildomų modelių koregavimai parodyti 2 lentelėje. Menininko koncepcija apie jos inžineriją pateikiama

7 pav. Kai tik sukonstruojamas maitinimo blokas, galima patikrinti atvirosios grandinės darbinę įtampą.

D.c. įtampa turi būti ne didesnė kaip +/- 55 V, priešingu atveju yra rizika, kad MOSFET pradinio įjungimo metu atsisakys gobelio.

Jei yra tinkamų apkrovų, žinoma, bus naudinga, jei šaltinis bus tiriamas laikantis apkrovos apribojimų. Supratus, kad maitinimo šaltinis yra tinkamas, aliuminio MOSFET sąranga yra prisukama tiesiai prie atitinkamos radiatoriaus.

8 paveiksle pateiktas gana geras šilumos šalintuvų aukščio ir pločio bei galutinio stiprintuvo stereofoninio modelio asortimento pojūtis.

Kad būtų paprasčiau, daugiausia parodomas maitinimo šaltinio dalių stovėjimas. Toms vietoms, kur susijungia šilumos kriauklė ir aliuminio MOSFET sąrankos (ir tikriausiai stiprintuvo korpuso užpakalinė plokštė), turėtų būti priskirta efektyvi šilumą laidžios pastos danga. Kiekvienas iš dviejų mazgų turi būti prisukamas prie įmontuotos šilumos kriauklės ne mažiau kaip 6 M4 (4 mm) dydžio varžtais.

Elektros laidai turi sąžiningai laikytis 8 pav.

Patartina pradėti nuo tiekimo pėdsakų (sunkiojo gabarito viela). Tada nustatykite įžeminimo jungtis (žvaigždės formos) nuo maitinimo įrenginio įžeminimo iki PCB ir išvesties įžeminimo.

Tada sukurkite kabelių jungtis tarp PCB ir garsiakalbių gnybtų, taip pat tarp įvesties lizdų ir PCB. Įvesties žemę visada reikia prijungti tik prie PCB įžeminimo laido - viskas!

Kalibravimas ir bandymai

Vietoj saugiklių F1 ir F2, pritvirtinkite 10 ohm (0,25 W) rezistorius jų vietoje PCB. Iš anksto nustatytas P2 turi būti visiškai užfiksuotas prieš laikrodžio rodyklę, nors P1 yra numatytas jo sukimosi centre.

Garsiakalbio gnybtai ir toliau atviri, taip pat įvestis turėtų būti trumpai sujungta. Įjunkite maitinimo tinklą. Jei stiprintuve turėtų būti kokių nors trumpųjų jungimų, 10 omų rezistoriai pradės dusti!

Jei tai vyksta, nedelsdami išjunkite, nustatykite problemą, pakeiskite rezistorius ir dar kartą įjunkite maitinimą.

Tą minutę, kai viskas atrodo tinkamai, prijunkite voltmetrą (3 V arba 6 V nuolatinės srovės diapazoną) per vieną iš 10 omų rezistorių. Joje turi būti nulinė įtampa.

Jei pastebite, kad P1 nėra visiškai apverstas prieš laikrodžio rodyklę. Įtampa turėtų kilti, o P2 nuolat keičiasi pagal laikrodžio rodyklę. Nustatykite P1, kai įtampa yra 2 V: srovė tokiu atveju gali būti 200 mA, ty: 100 mA vienam MOSFET. Atjunkite ir pakeiskite 10 omų rezistorių saugikliais.

Dar kartą įjunkite maitinimą ir patikrinkite įtampą tarp įžeminimo ir stiprintuvo išėjimo: tai tikrai nebus didesnė kaip +/- 20 mV. Po to stiprintuvas paruošiamas numatytam funkcionalumui.

Baigiamasis dalykas. Kaip paaiškinta anksčiau, perkaitimo apsaugos grandinės pertvarkymo gairės turi būti paskirstytos maždaug 72,5 ° C temperatūrai.

Tai galima lengvai nustatyti šildant šilumos kriauklę, pvz., Plaukų džiovintuvu, ir įvertinant jo šilumą.

Vis dėlto kažkaip tai gali būti ne visai svarbu: P1 taip pat galima leisti pritvirtinti jo ciferblato viduryje. Jo situaciją iš tikrųjų reikėtų keisti tik tuo atveju, jei stiprintuvas per dažnai išsijungia.

Tačiau jo pozicija jokiu būdu neturėtų būti tolima nuo vidurinės vietos.

Mandagumas: elektor.com

2 pav

3 pav