Для тех, кто ищет аудиоусилитель с большой выходной мощностью порядка 100–200 Вт, используя абсолютный минимальное количество деталей , эта конкретная схема выполнит это.

OPA541 Монолитный операционный усилитель высокой мощности

Как работает схема

IC OPA541 от Burr-Brown - это операционный усилитель мощности, специально разработанный для работы от источников питания с напряжением до ± 40 В и обеспечения непрерывных выходных токов до 5 А и пикового значения до 10 А.

Это просто означает, что если ИС в достаточной степени охлаждается с помощью радиатора и вентилятора, вероятная выходная мощность усиления может быть значительно выше отметки 160 Вт.

Встроенная функция ограничения тока устройства может быть запрограммирована (предварительно установлена) пользователем с помощью отдельного внешнего резистора, который может защитить усилитель и нагрузку от ошибочных выходных ситуаций.

“создание переменного источника питания постоянного тока ”

Хотя OPA541 обычно разрабатывается для привода двигателя, сервоусилителей, программируемых источников питания и т. Д., Согласно источникам Burr-Brown, он также может отлично работать при использовании в качестве усилителя звука высокой мощности.

OPA541 Цепь усилителя высокой мощности мощностью 150 Вт

Схема, обсуждаемая в этой статье, обеспечивает мощность от 60 до 160 Вт при нагрузке 4 Ом. Это достигается за счет симметричного напряжения питания ± 40 В.

Встроенный в микросхему ограничитель тока фиксируется на пороге включения около 8,5 А через параллельно соединенные резисторы R6 / R7.

Программирование выходного тока

Этот предел тока гарантирует, что оптимальный запас мощности может быть достигнут даже при использовании громкоговорителя 4 Ом. Но помните, что хотя R6 и R7 ограничивают ток ниже порога перегрузки, это не делает усилитель устойчивым к короткому замыканию, потому что для этого может потребоваться пороговое значение тока 1,8 А, если мы рассмотрим работу 1С внутри его SOA ( безопасная рабочая зона).

Номинал резистора Rcl (R6 + R7), который обеспечивает включение ограничителя тока или точку срабатывания, можно определить по формуле:

Rcl = (0,813 / Iabs) - 0,02 [Ом]

В реальной работе положительный полупериод выходного тока ограничивается гораздо раньше, примерно на 10% на более низком уровне, чем предварительно запрограммированный порог.

Обратное может произойти для отрицательного тока, который может быть примерно на 10% больше заданного значения.

“что было первым электронным ”

Общее гармоническое искажение

Выходные искажения усилителя заметно низкие. Значение THD по-прежнему составляет менее 0,5% во всем звуковом спектре, при условии, что усиление x6 фиксировано (тогда R5 будет приблизительно 5 кОм) и напряжение питания ± 35 В.

Поскольку ИС работает при токе покоя, составляющем около 20 мА, переходные искажения могут возникнуть довольно быстро.

Чтобы сохранить THD на минимальном уровне, предполагаемая ширина полосы ограничена примерно 22 кГц через конденсатор C3.

Сеть входных фильтров, созданная с использованием R2-C2, помогает минимизировать IMD (интермодуляционные искажения) и снижает реальную полосу пропускания примерно до 16,6 кГц.

Спад низких частот установлен R1-C1 на 6,6 Гц. ИС следует устанавливать на относительно большом радиаторе с тепловым сопротивлением 1,2 кВт или выше.