60W, 120W, 170W, 300W võimsusvõimendi ahel

Postitus tutvustab põhjalikku arutelu universaalse suure võimsusega võimendi ehitusdetailide üle, mida saab muuta või kohandada mis tahes vahemikus 60 vatti, 120 vatti, 170 vatti või isegi 300 vatti (RMS).

Kujundus

Joonisel 2 toodud skeem näitab kõrgeim võimsus võimendi kujul pakub see 300 W 4 oomi. Väljundi modereerimise seadetest räägitakse postituses kahtlemata hiljem.

Vooluahel tugineb paarile seeriale kinnitatud MOSFET-ile, T15 ja T16., Mida tegelikult diferentsiaalvõimendi toidab faasivastaselt. Arvestades, et MOSFETide sisendtakistus on 10 oomi tasemel, peab ajami elektrivõimsus olema lihtsalt tagasihoidlik. Selle tulemusel töötavad MOSFETid pingega.

Juhi etapp koosneb valdavalt T1 ja T3 koos T12 ja T13. Negatiivne dc tagasisidet väljundastme kaudu annab R22 ja negatiivne vahelduvvool R23 tagasiside ---- C3.

A.c. pingetõus on umbes 30 dB. Allpool toodud piirsagedus määratakse C1 ja C3 väärtuste järgi. Esimese diferentsiaalvõimendi T1, T2 tööotstarve on planeeritud voolu kaudu T3 kaudu.

T5 kollektorivool selgitab välja voolupeegli T3-T4 võrdlusvoolu. Kontrollimaks, et suunamisvool oleks konstantne, on T5 baaspinge dioodidega D4-D5 hästi juhitav.

T1-T2 väljundis töötab teine ​​diferentsiaalvõimendi T12-T13, mille kollektorivoolud loovad väljundtransistoride värava potentsiaali. Selle potentsiaali mõõt sõltub T12-T13 tööasendist.

Voolupeegel T9 ja T10 koos dioodidega D2-D5 täidavad esimeses diferentsiaalvõimendis sama funktsiooni nagu T3-T4 ja D4-D5.

Suunamisvoolu olulisust iseloomustab Tm kollektorivool, mis on P2 poolt T11 emitterahelas sageli ajastatud. See konkreetne kombinatsioon modelleerib vaikevoolu (eelpinge) ilma (sisendsignaali olemasolu).

Vaikse voolu stabiliseerimine

MOSFET-idel on positiivne temperatuurikoefitsient iga kord, kui nende äravooluvool on nominaalne, tagades, et vaikevoolu (eelpinge) hoiab rakendatava kompensatsiooniga lihtsalt ühtlane.

See on sageli saadaval R17-lt üle praeguse peegli T9-T10, mis sisaldab negatiivset temperatuuri koefitsienti. Kui see takisti on soojenenud, hakkab see T9 kaudu võtma suhteliselt suurema protsendi võrdlusvoolust.

See toob kaasa T10 kollektorivoolu vähenemise, mis omakorda toob kaasa MOSFETide väravaallika pinge vähenemise, mis kompenseerib tõhusalt MOSFETide PTC poolt indutseeritud kasvu.

Termilise perioodi konstant, mida võib mõjutada jahutusradiaatorite soojustakistus, otsustab stabiliseerimiseks vajaliku aja. P poolt fikseeritud vaikevool (bias) on püsiv +/- 30% piires.

Ülekuumenemiskaitse

Termosistor R12 kaitseb M6FET-e ülekuumenemise eest T6 baasahelas. Kui valitud temperatuur on saavutatud, viib termistori potentsiaal T7 aktiveeruma. Alati, kui see juhtub, saab T8 T9-T11 abil suurema osa võrdlusvoolust, mis edukalt piirab MOSFETide väljundvõimsust.

Soojustaluvus on ajastatud Pl-ga, mis on võrdne lühise turvalisuse jahutusradiaatori temperatuuriga. Kui väljund on sisendsignaali korral lühis, põhjustab pinge langus takisti R33 ja R34 korral T14 sisse lülitatud.

See põhjustab voolu languse T9 / T10 abil ja vastavalt kollektorivoolude T12 ja T13 languse. MOSFETSi efektiivne vahemik on seejärel oluliselt piiratud, tagades, et võimsuse hajumine oleks minimaalne.

Kuna otstarbekas äravooluvool põhineb äravooluallika pingel, on voolu juhtimise õigeks seadistamiseks olulised üksikasjad.

Seda teavet pakub takisti R26 ja R27 pinge langus (vastavalt positiivsed ja negatiivsed väljundsignaalid). Kui koormus on väiksem kui 4 oomi, vähendatakse Tu baas-emitteri pinget tasemeni, mis aitab tõeliselt piirata 3,3 A lühisvoolu.

Ehituse üksikasjad

The MOSFET võimendi disain on ideaaljuhul ehitatud joonisel fig 3 kujutatud trükkplaadile. Enne ehituse alustamist tuleb siiski kindlaks teha, milline variatsioon on eelistatud.

Joonis fig 2, samuti joonisel fig 3 toodud komponentide loend on mõeldud l60-vatise variandi jaoks. 60 W, 80 W ja 120 W variatsioonide kohandused on esitatud tabelis 2. Nagu on näidatud joonisel 4, on MOSFET ja NTC paigaldatud täisnurksele.

Tihvtide ühenduvus on toodud joonisel 5. NTC need kruvitakse otse M3-mõõtmetesse, koputatakse (puurpuur = 2,5 mm), augud: kasutage palju jahutusradamipastat. Takisti Rza ja Rai joodetakse otse MOSFETide väravate juurde PCB vaskküljel. Induktor L1 on mähitud

R36: traat peaks olema tõhusalt isoleeritud, eelnevalt konserveeritud otsad joodetud R36 jaoks mõeldud avade juurde. Kondensaator C1 võib olla elektrolüütiline tüüp, kuid MKT versioon on sellest hoolimata kasulik. T1 ja T2 pinnad tuleks üksteisega kleepida eesmärgiga, et nende kehasoojus oleks jätkuvalt identne.

Pidage meeles traadisildasid. 160-vatise mudeli toiteallikas on näidatud joonisel

Joonis 6: täiendavate mudelite kohandused on toodud tabelis 2. Kunstniku kontseptsioon selle inseneri kohta on esitatud

Joonis 7. Niipea, kui jõuüksus on ehitatud, võib avatud vooluringi tööpinge kontrollida.

Vahelduvvool pinged ei tohi olla üle +/- 55 V, vastasel juhul on oht, et MOSFET-id loobuksid esmakordsel sisselülitamisel kobarast.

Juhul kui on võimalik saada sobivaid koormusi, on muidugi kasulik, et allikat uuritakse koormuspiirangute all. Kui toiteallikas on korras, kruvitakse alumiiniumist MOSFET-seade otse vastava jahutusradiaatori külge.

Joonisel 8 on kujutatud jahutusradiaatorite kõrguse ja laiuse ning võimendi stereomudeli lõpliku valiku üsna hea tunne.

Lihtsuse huvides demonstreeritakse peamiselt jõuallika osade seisukorda. Kohtadele, kus jahutusradiaator ja alumiiniumist MOSFET-seadistus (ja tõenäoliselt ka võimendi korpuse tagumine paneel) kokku saavad, tuleks määrata tõhus soojusjuhtiv pasta. Kõik kaks sõlme tuleb keerata integreeritud jahutusradiaatori külge vähemalt 6 M4 (4 mm) suuruse kruviga.

Elektrijuhtmestik peab ustavalt kinni jääma joonisel 8 toodud juhtjoontest.

Soovitav on alustada toitejälgedega (raske gabariidiga traat). Seejärel määrake maanduse ühendused (tähekujulised) elektriseadme maandusest PCB-desse ja väljundmaandusse.

Seejärel looge kaabelühendused nii PCB-de ja valjuhääldi terminalide vahel kui ka sisendpesade ja PCB-de vahel. Sisendpinnas tuleb alati ühendada ainult trükkplaadi maandusjuhtmega - see on kõik!

Kalibreerimine ja katsetamine

Kaitsmete F1 ja F2 asemel kinnitage oma kohale PCB-le 10 ohmi (0,25 W) takistid. Eelseadistatud P2 tuleb fikseerida täielikult vastupäeva, kuigi P1 on planeeritud selle pöörlemise keskele.

Valjuhääldi terminalid on jätkuvalt avatud, samuti peaks sisend olema lühis. Lülitage vooluvõrk sisse. Kui võimendis peaks olema mingeid lühiseid, hakkavad 10 oomi takistid suitsema!

Kui see juhtub, lülitage kohe välja, tuvastage probleem, vahetage takistid ja lülitage toide uuesti sisse.

Sel hetkel, kui kõik tundub korralik, ühendage voltmeeter (3 V või 6 V alalisvoolu vahemik) ühe 10-oomi takisti külge. Selle peal peab olema nullpinge.

Kui leiate, et P1 ei pöörata täielikult vastupäeva. Pinge peaks tõusma, samal ajal kui P2 muudetakse pidevalt päripäeva. P1 seadistage pingele 2 V: vool võib sel juhul olla 200 mA, st 100 mA MOSFET-i kohta. Ühendage lahti ja vahetage 10-oomi takisti kaitsmete abil.

Lülitage uuesti toide sisse ja kontrollige pinget maa ja võimendi väljundi vahel: see ei tohi kindlasti olla suurem kui +/- 20 mV. Pärast seda on võimendi ette nähtud funktsionaalsuse jaoks.

Kokkuvõttev punkt. Nagu eelnevalt selgitatud, tuleb ülekuumenemise turvaahela ülemineku suunised eraldada umbes 72,5 ° C juures.

Seda saab hõlpsasti kindlaks teha, jahutades jahutusradiaatorit näiteks fööniga ja hinnates selle soojust.

Kuid kuidagi ei pruugi see olla hädavajalik: P1 võiks lubada ka fikseerituna selle valimisketta keskel. Selle olukorda tuleks tõesti muuta ainult siis, kui võimendi lülitub liiga sageli välja.

Kuid selle hoiak ei tohiks mingil juhul olla kaugel keskmisest asukohast.

Viisakus: elektor.com

Joonis: 2

Joonis: 3