В посте подробно обсуждаются детали конструкции универсального усилителя высокой мощности, который можно модифицировать или настраивать для соответствия любому диапазону в пределах 60, 120, 170 или даже 300 Вт выходной мощности (RMS).

Дизайн

Принципиальная схема на рис. максимальная мощность Форма усилителя дает 300 Вт на 4 Ом. Настройки для регулирования выходной мощности, несомненно, будут обсуждаться позже в этой публикации.

Схема основана на паре последовательно подключенных полевых МОП-транзисторов, T15 и T16., Фактически питаемых в противофазе от дифференциального усилителя. Учитывая, что входное сопротивление полевых МОП-транзисторов составляет 10 Ом, электрическая мощность привода действительно должна быть скромной. В результате полевые МОП-транзисторы работают от напряжения.

Каскад драйвера состоит преимущественно из T1 и T3 вместе с T12 и T13. Отрицательный постоянный ток обратная связь через выходной каскад обеспечивается R22 и отрицательным переменным током. обратная связь от R23 ---- C3.

Переменный ток коэффициент усиления по напряжению составляет примерно 30 дБ. Нижняя частота среза определяется значениями C1 и C3. Рабочее назначение первого дифференциального усилителя, T1, T2, определяется текущим потоком через T3.

“Трехфазный двигатель с однофазным питанием ”

Коллекторный ток T5 определяет опорный ток для токового зеркала T3-T4. Для того, чтобы убедиться, что, что текущее направление является постоянным, напряжение базы T5 хорошо контролируется с помощью диодов D4-D5.

На выходе T1-T2 работает другой дифференциальный усилитель, T12-T13, коллекторные токи которого определяют потенциал затвора для выходных транзисторов. Мера этого потенциала будет зависеть от рабочего положения T12-T13.

Токовое зеркало T9 и T10 вместе с диодами D2-D5 выполняют ту же функцию, что и T3-T4 и D4-D5 в первом дифференциальном усилителе.

Значение обратного тока характеризуется током коллектора Tm, который часто назначается P2 в цепи эмиттера T11. Эта конкретная комбинация моделирует ток покоя (смещения) без присутствия (входного сигнала.

Стабилизация тока покоя

Полевые МОП-транзисторы обладают положительным температурным коэффициентом каждый раз, когда их ток стока является номинальным, что гарантирует, что ток покоя (смещения) просто поддерживается согласованным с помощью соответствующей компенсации.

Это часто делается из токового зеркала R17 T9-T10, которое имеет отрицательный температурный коэффициент. После того, как этот резистор нагревается, он начинает рисовать относительно более значительный процент опорного тока через Т9.

Это приводит к уменьшению коллекторного тока T10, что, в свою очередь, приводит к снижению напряжения затвор-исток полевых МОП-транзисторов, что эффективно компенсирует увеличение, вызванное положительным температурным коэффициентом полевых МОП-транзисторов.

Постоянная теплового периода, на которую может влиять тепловое сопротивление радиаторов, определяет время, необходимое для выполнения стабилизации. Ток покоя (смещения), фиксируемый с помощью P, находится в пределах +/- 30%.

Защита от перегрева

МОП-транзисторы защищены от перегрева термистором R12 в основной цепи T6. Каждый раз, когда достигается заданная температура, на клеммах термистора T7 активируется потенциал. Всякий раз, когда это происходит, Т8 получает более существенную часть опорного тока с помощью Т9-Т11, который успешно ограничивает выходную мощность МОП-транзисторов.

Термостойкость задается параметром Pl, который равен температуре радиатора защиты от короткого замыкания. В случае короткого замыкания на выходе при возникновении входного сигнала снижение напряжения на резисторах R33 и R34 приводит к тому, что T14 будет включенный.

Это вызывает падение тока через T9 / T10 и, соответственно, коллекторных токов T12 и T13. Следовательно, эффективный диапазон полевых МОП-транзисторов значительно ограничивается, что обеспечивает минимальное снижение рассеиваемой мощности.

Поскольку практически возможный ток стока зависит от напряжения сток-исток, для правильной настройки управления током важны дополнительные детали.

Об этом свидетельствует снижение напряжения на резисторах R26 и R27 (положительный и отрицательный выходные сигналы соответственно). Когда нагрузка меньше 4 Ом, напряжение база-эмиттер Tu уменьшается до уровня, который способствует току короткого замыкания, действительно ограниченному до 3,3 А.

Детали конструкции

В Конструкция усилителя MOSFET в идеале построена на печатной плате, представленной на рис. 3. Тем не менее, до начала строительства необходимо определить, какой вариант предпочтительнее.

Рис. 2, а также список компонентов на рис. 3 относятся к варианту мощностью 60 Вт. Настройки для вариантов мощностью 60, 80 и 120 Вт представлены в таблице 2. Как показано на рис. 4, полевые МОП-транзисторы и NTC устанавливаются под прямым углом.

Подключение контактов показано на рис. 5. NTC s ввинчиваются прямо в размер M3, с резьбой (сверло = 2,5 мм), отверстия: использовать много пасты для радиатора. Резисторы Rza и Rai припаяны непосредственно к затворам полевых МОП-транзисторов на медной стороне печатной платы. Индуктор L1 намотан

R36: провод должен быть эффективно изолирован, концы предварительно луженые, припаянные к отверстиям рядом с отверстиями для R36. Конденсатор C1, возможно, может быть электролитического типа, тем не менее, вариант MKT имеет преимущество. Поверхности T1 и T2 должны быть склеены друг с другом, чтобы тепло их тела оставалось идентичным.

Вспомните проволочные мосты. Блок питания для модели мощностью 160 Вт показан на

Рис. 6: поправки для дополнительных моделей показаны в Таблице 2. Представление художника о своей разработке представлено в

Рис. 7. Как только будет построен блок питания, можно будет проверить рабочие напряжения холостого хода.

Постоянный ток напряжение должно быть не выше +/- 55 В, иначе существует риск, что полевые МОП-транзисторы откажутся от гоблина при первоначальном включении.

В случае получения подходящих нагрузок, конечно, будет полезно, чтобы источник был исследован при ограничениях нагрузки. Как только источник питания будет признан исправным, алюминиевый полевой МОП-транзистор прикручивается непосредственно к соответствующему радиатору.

“Печатная плата зарядного устройства 12 в ”

На рис. 8 хорошо видны высота и ширина радиаторов, а также окончательный ассортимент стереомодели усилителя.

Для простоты в основном показано расположение частей источника питания. Места, где сходятся радиатор и установка алюминиевого полевого МОП-транзистора (и, возможно, задняя панель корпуса усилителя) должны быть покрыты эффективным покрытием теплопроводной пастой. Каждый из двух узлов должен быть прикручен к встроенному радиатору с помощью не менее 6 калибровочных винтов M4 (4 мм).

Электропроводка должна точно соответствовать направляющим линиям на рис. 8.

Желательно начать со проводов питания (проволока большого сечения). Затем установите заземляющие соединения (звездообразные) от заземления устройства питания к печатным платам и выходному заземлению.

После этого создайте кабельные соединения между печатными платами и клеммами громкоговорителей, а также между входными гнездами и печатными платами. Входное заземление всегда следует подключать только к заземляющему проводу на печатной плате - вот и все!

Калибровка и тестирование

Вместо предохранителей F1 и F2 подключите резисторы 10 Ом, 0,25 Вт, на их место на печатной плате. Предустановка P2 должна быть зафиксирована полностью против часовой стрелки, хотя P1 запланирован в центре своего вращения.

Клеммы громкоговорителя остаются открытыми, а вход должен быть замкнут накоротко. Включите сеть. В случае короткого замыкания усилителя резисторы 10 Ом начнут перегорать!

Если это произойдет, немедленно отключите питание, определите проблему, замените резисторы и снова включите питание.

Как только все станет нормально, подключите вольтметр (диапазон 3 В или 6 В постоянного тока) к одному из резисторов сопротивлением 10 Ом. На нем должно быть нулевое напряжение.

Если вы обнаружите, что P1 не полностью перевернут против часовой стрелки. Напряжение должно расти, пока P2 постоянно изменяется по часовой стрелке. Установите P1 на напряжение 2 В: ток в этом случае может быть 200 мА, т. Е. 100 мА на полевой МОП-транзистор. Отключите и замените резистор 10 Ом на предохранители.

Снова включите питание и проверьте напряжение между землей и выходом усилителя: оно определенно будет не выше +/- 20 мВ. После этого усилитель подготовлен для использования по назначению.

Заключительный момент. Как объяснялось ранее, директива по переключению схемы защиты от перегрева должна быть рассчитана примерно на 72,5 ° C.

Это можно легко определить, нагрея радиатор, например, феном и оценив его тепло.

Тем не менее, почему-то это может быть не совсем важным: P1 можно также зафиксировать в середине его циферблата. Его положение действительно следует менять только в том случае, если усилитель выключается слишком часто.

Однако его позиция ни в коем случае не должна быть далека от средней позиции.

Предоставлено: elektor.com