60W, 120W, 170W, 300W effektforsterkerkrets

Innlegget presenterer en grundig diskusjon om konstruksjonsdetaljene til en universell høyeffektforsterker som kan modifiseres eller justeres for å passe ethvert område innen 60 watt, 120 watt, 170 watt eller til og med 300 watt effekt (RMS).

Designet

Kretsskjemaet i fig. 2 forteller om høyest mulig effekt form av forsterkeren, tilbyr dette 300 W til 4 ohm. Innstillinger for å moderere effekten vil utvilsomt bli snakket om etterpå i innlegget.

Kretsen er avhengig av et par serier som er koblet til MOSFET, T15 og T16. De blir faktisk drevet i antifase av en differensialforsterker. Gitt at inngangsmotstanden til MOSFETs er på nivået på 10 ohm, må stasjonenes elektriske kraft bare være beskjeden. MOSFET-ene er som et resultat spenningsdrevne.

Førertrinnet består hovedsakelig av T1 og T3 sammen med T12 og T13. Negativ likestrøm tilbakemelding gjennom utgangstrinnet leveres av R22 og negativ vekselstrøm tilbakemelding fra R23 ---- C3.

AC spenningsforsterkningen er omtrent 30 dB. Skjæringsfrekvensen nedenfor bestemmes av verdiene til C1 og C3. Arbeidsformålet med den første differensialforsterkeren, T1, T2, er planlagt av gjeldende streaming gjennom T3.

Samlerstrømmen til T5 konstaterer referansestrømmen for gjeldende speil T3-T4. For å sikre at henvisningsstrømmen er konstant, er basespenningen til T5 godt kontrollert av dioder D4-D5.

Utgangen fra T1-T2 driver en annen differensialforsterker, T12-T13, hvis kollektorstrømmer etablerer portpotensialet for utgangstransistorene. Tiltaket på dette potensialet vil avhenge av arbeidsposisjonen til T12-T13.

Nåværende speil T9 og T10 sammen med dioder D2-D5 har den samme funksjonen som T3-T4 og D4-D5 i den første differensialforsterkeren.

Betydningen av henvisningsstrømmen er preget av kollektorstrømmen til Tm, som ofte er planlagt av P2 i emitterkretsen til T11. Denne spesielle kombinasjonen modellerer den hvilestrømmen (bias) uten tilstedeværelse av (et inngangssignal.

Stabilisering av hvilestrøm

MOSFET-ene har en positiv temperaturkoeffisient hver gang avløpsstrømmen er nominell, og garanterer at den hvilende (skjevhetsstrømmen) ganske enkelt opprettholdes konsistent av gjeldende kompensasjon.

Dette gjøres ofte tilgjengelig fra R17 over gjeldende speil T9-T10, som inkluderer en negativ temperaturkoeffisient. Når denne motstanden er oppvarmet, begynner den å trekke en relativt større prosentandel av referansestrømmen via T9.

Dette medfører en reduksjon i kollektorstrømmen til T10, som i rekkefølge medfører reduksjon i portkildespenningen til MOSFETene, som effektivt kompenserer økningen indusert av PTC til MOSFETene.

Den termiske periodekonstanten, som kan være påvirket av den termiske motstanden til varmeavlederen, bestemmer tiden som er nødvendig for å utføres stabilisering. Den hvilestrømmen (bias) som er løst av P, er konsistent innen +/- 30%.

Beskyttelse mot overoppheting

MOSFETene er beskyttet mot overoppheting av termistoren R12 i basiskretsen til T6. Hver gang en valgt temperatur oppnås, fører potensialet over termistoren til at T7 aktiveres. Når det skjer, avleder T8 den større delen av referansestrømmen ved hjelp av T9-T11, som med suksess begrenser utgangseffekten til MOSFETene.

Varmetoleransen er planlagt av Pl, som er lik en varmeavleder temperatur for kortslutningssikkerhet. skrudd på.

Dette forårsaker et fall av strømmen ved hjelp av T9 / T10 og følgelig også av kollektorstrømmene til T12 og T13. Den effektive rekkevidden til MOSFETS blir deretter betydelig begrenset, og sørger for at strømavledningen blir kuttet minimal.

Fordi den praktiske avløpsstrømmen er avhengig av avløpskildespenningen, er flere detaljer viktig for riktig oppsett av strømstyringen.

Disse detaljene tilbys av spenningsreduksjonen over motstandene R26 og R27 (henholdsvis positive og negative utgangssignaler). Når belastningen er mindre enn 4 ohm, reduseres base-emitter-spenningen til Tu til et nivå som bidrar til kortslutningsstrømmen som virkelig er begrenset til 3,3 A.

Konstruksjonsdetaljer

De MOSFET forsterkerdesign er ideelt bygget på PCB presentert i fig. 3. Før konstruksjon initieres, må det imidlertid bestemmes hvilken variasjon som er foretrukket.

Fig. 2 så vel som komponentlisten i fig. 3 er for varianten l60 watt. Justeringer for 60 W, 80 W og 120 W variasjoner er presentert i tabell 2. Som beskrevet i figur 4, er MOSFET og NTC installert rettvinklet.

Pin-tilkoblingen er skissert i fig. 5. NTC s er skrudd rett inn i M3-dimensjon, tappet (tappbor = 2,5 mm), hull: bruk mye kjøleblandingspasta. Motstanden Rza og Rai loddes direkte til portene til MOSFETene på kobbersiden av PCB. Induktor L1 er pakket på

R36: ledningen skal være effektivt isolert, med ender fortinnet loddet til åpningene rett ved siden av dem for R36. Kondensator C1 kan kanskje være en elektrolytisk type, likevel er en MKT-versjon fordelaktig. Overflatene til T1 og T2 bør limes med hverandre med den hensikt at kroppsvarmen deres fortsetter å være identisk.

Husk ledningsbroene. Strømforsyningen til 160 watt-modellen er vist i

Fig. 6: justeringer for de supplerende modellene er vist i tabell 2. En kunstners oppfatning av konstruksjonen er presentert i

Fig. 7. Så snart kraftenheten er konstruert, kan arbeidsspenningene med åpen krets muligens kontrolleres.

D.c. spenninger må ikke være over +/- 55 V, ellers er det en risiko for at MOSFET-ene vil gi opp goblinen ved første innkobling.

I tilfelle passende laster kan oppnås, vil det selvfølgelig være fordelaktig at kilden undersøkes under belastningsbegrensninger. Når strømforsyningen er realisert som fin, skrus MOSFET-oppsettet i aluminium direkte til en passende kjøleribbe.

Fig. 8 viser en ganske god følelse av høyden og bredden på varmeavlederen og det endelige sortimentet av en stereomodell av forsterkeren.

For enkelhets skyld demonstreres hovedsakelig stående deler av strømkilden. Stedene der varmeavlederen og aluminiums MOSFET-oppsettet (og sannsynligvis baksiden av forsterkerskapet) kommer sammen, bør tildeles en effektiv dekning av varmeledende pasta. Hver av de to komponentene må skrus fast på den medfølgende varmeavlederen med ikke mindre enn 6 M4 (4 mm) dimensjoneringsskruer.

Den elektriske ledningen må trofast holde seg til føringslinjene i fig. 8.

Det tilrådes å starte med tilførselssporene (heavy gauge wire). Deretter etablerer du jordforbindelsene (stjerneformet) fra jordingsenheten til kretskortet og PCB-en.

Opprett deretter kabelforbindelsene mellom PCB og høyttalerterminaler, så vel som de mellom inngangskontaktene og PCBene. Inngangsjordet skal alltid være koblet utelukkende til jordledningen på PCB - det er alt!

Kalibrering og testing

I stedet for sikringer F1 og F2, fest 10ohm, 0,25 W, motstander på deres plassering på PCB. Forhåndsinnstilt P2 må fikses helt mot klokken, selv om P1 er planlagt til midten av rotasjonen.

Høyttalerterminalene fortsetter å være åpne, samt at inngangen skal være kortsluttet. Slå på strømnettet. Skulle det være noen form for kortslutning i forsterkeren, vil motstandene på 10 ohm begynne å røyke!

Hvis det skjer, må du slå av med en gang, identifisere problemet, endre motstandene og slå på strømmen igjen.

I det øyeblikket alt ser riktig ut, koble til et voltmeter (3 V eller 6 V likestrøm) over en av 10 ohm-motstandene. Det må være null spenning over den.

Hvis du finner at P1 ikke vendes helt mot klokken. Spenningen bør klatre mens P2 endres jevnlig med klokken. Sett P1 for en spenning på 2 V: strømmen i så fall kan være 200 mA, dvs. 100 mA per MOSFET. Koble fra og bytt 10 ohm motstand ved sikringene.

Slå på strømmen igjen, og sjekk spenningen mellom jord og forsterkerutgang: dette vil absolutt ikke være høyere enn +/- 20 mV. Forsterkeren er etter dette forberedt på tiltenkt funksjonalitet.

Et avsluttende poeng. Som tidligere forklart, må overgangsretningslinjen til overopphetingssikkerhetskretsen tildeles til omtrent 72,5 ° C.

Dette kan enkelt bestemmes ved å varme opp varmeavlederen med f.eks. En hårføner og vurdere varmen.

På en eller annen måte er dette kanskje ikke helt essensielt: P1 kan også tillates festet midt på urskiven. Situasjonen bør bare endres hvis forsterkeren slås av for ofte.

Imidlertid bør holdningen på ingen måte være langt fra det midtre stedet.

Hilsen: elektor.com

Fig: 2

Fig: 3