Целью создания представленной ниже схемы было, получение простого, довольно качественного, надежного и не привередливого усилителя. Усилитель изначально делался как усилитель для сабвуфера, но это не означает что данный усилитель плохо звучит во всем остальном диапазоне — нет! Схема достаточно качественная, даже более качественная, чем качество среднестатистического усилителя, схемы которых представлены в интернете.
Схема усилителя представляет собой типичную схему топологии Лина. Ничего нового, все упрощено практически до предела. Особенность схемы, одновременно в простоте и повторяемости схемы — усилитель начинает работать сразу после сборки и не нуждается даже в регулировке тока покоя. Усилитель имеет защиту от короткого замыкания в нагрузке. Схема модернизирована в 2017 году.
На схеме показан усилитель с двумя парами выходных транзисторов, но возможно установить до четырех пар транзисторов, печатная плата прилагается.
Технические характеристики представленной выше схемы:
Частотный диапазон относительно 1 кГц (-1дБ) = 4 — 110 000 Гц
Частотный диапазон относительно 1 кГц (-3дБ) = 2 — 200 000 Гц
Максимальная выходная мощность (Нагрузка 4Ом, 1кГц, +/-40В, при двух парах выходных транзисторов) = 150 Вт
Максимальная выходная мощность (Нагрузка 4Ом, 1кГц, +/-40В, при четырех парах выходных транзисторов) = 380 Вт
THD+N (-1дБ от максимальной мощности, 1кГц, 4Ом) = 0,006%
Диапазон питающих напряжений (при двух парах выходных транзисторов) = +/- 20В … +/- 45В
Диапазон питающих напряжений (при четырех парах выходных транзисторов) = +/- 20В … +/- 60В
Усилитель не требователен к элементной базе.
Резисторы, кроме дополнительно указанных на схеме, выбираем рассчитанные на мощность 0,25Вт. Лучше применять металлопленочные резисторы из-за их меньшего шума. Можно применять как советские МЛТ, так и любые их китайские аналоги. Стремиться применять высокоточные резисторы нет необходимости, потому-что значительного влияния на конечный результат это не окажет. Допустимо применять резисторы с допуском 10%.
Основное внимание необходимо уделить качеству конденсаторов, которые стоят на пути прохождения сигнала (С1 и С5). В роли этих конденсаторов лучше выбрать наиболее качественное из возможных. Это не обязательно, но к этому по возможности нужно стремиться. В качестве С5 лучше применить не полярный электролит (можно полярный). Стоит избегать электролитов фирм Elzet, Chang и других китайских «брендов». Не в коем случае нельзя применять электролиты производства СССР — они уже давно высохли и не могут обеспечить своих параметров. Конденсаторы С9, С10, С11, С12, С3, С4 – электролиты, фильтр питания. Их качество особой роли не играет, но опять же стоит избегать левых китайских контор, а так же высохших советских конденсаторов. Напряжения этих конденсаторов необходимо выбирать в соответствии с напряжением питания. Конденсаторы С13, С14 – пленочные, не полярные. Напряжение так же следует выбирать в соответствии с напряжение питания. Их качество так же сильного значения не имеет, но лучше выбрать что-нибудь по лучше.
По транзисторам особо нечего говорить. Самое главное правило – это применять то, что указано на схеме и сюрпризов не будет. Не стоит применять транзисторы-аналоги производства СССР
Усилитель работает в классе AB и поэтому нуждается в довольно серьезном охлаждении. Качественной характеристикой радиатора является площадь его поверхностей и толщина основания. Для отвода 1Вт тепла необходимо примерно 12-18см2 площади радиатора (для алюминия и его сплавов). Толщина основания — чем больше, тем лучше. Необходимую площадь радиатора можно рассчитать по формуле: S=Pвых*(1-КПД)*(12..18), где Pвых — выходная мощность усилителя. Для 150Вт’ного усилителя площадь радиатора должна находится в пределах: от S=150*(1-0,6)*12=720см2, до S=150*(1-0,6)*18=1080см2. При применении активного отвода тепла (вентилятора или нескольких вентиляторов), можно существенно уменьшить необходимую площадь радиатора. Но следует помнить что вентилятор — это шум и пыль.
Катушка на выходе представляет собой 15-20 витков провода сечением 1-1,5мм2, на диаметре 8мм. Точность изготовления катушки большого значения не имеет.
От величины напряжения питания усилителя в первую очередь зависит выходная мощность усилителя. Зная сопротивление нагрузку и требуемое значение выходной мощности можно по графику приведенному ниже выбрать необходимое напряжение питания усилителя.
С двумя парами транзисторов на выходе я не рекомендую увеличением напряжения питания выше +/- 45В вне зависимости от сопротивления нагрузки. Разумный предел выходной мощности для двух пар данных выходных транзисторов — 150Вт. При использовании четырех пар выходных транзисторов, допускается поднимать напряжение питания до +/-60В, при этом выходная мощность на нагрузке 4Ом составит 380Вт.
Усилитель не нуждается в какой-либо настройке или регулировке и начинает работать сразу же после сборки. Если усилитель после первого включения не работает правильно: постоянное напряжение на выходе, перегрев, дым, самовозбуждение, тут скорее всего ваша вина. Для начала необходимо проверить монтаж, качество пайки, отмыть плату от канифоли или других флюсов. Проверьте все номиналы резисторов на совпадение со схемой, сверьте цоколевку транзисторов.
Печатная плата усилителя выглядит следующим образом:
Плата имеет раздельную землю для сигнальных цепей и силовых цепей, что позволяет полностью исключить появление фона.
Точки подключения на плате:
IN — вход сигнала.
sGND — входная земля (земля от источника сигнала).
OUT — выход усилителя.
GND — один контакт для подключения к земле блока питания, второй — минусовой выход усилителя к АС.
+/-U — шины для подключения источника питания усилителя.
Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот
VD1, VD2, VD3, VD4, VD5, VD6
Выпрямительный диод1N41486
VT1, VT2, VT4, VT8, VT11
Биполярный транзистор2N54015
VT3, VT5, VT7, VT9, VT10
Биполярный транзистор2N55515
VT6
Биполярный транзисторBD1351
или КТ815 VT12, VT14
MOSFET-транзисторIRFP2402
VT13, VT15
MOSFET-транзисторIRFP92402
R1
Резистор470 Ом1
0.25Вт R2
Резистор10 Ом1
0.25Вт R3, R8
Резистор22 кОм2
0.25Вт R4
Резистор150 Ом1
0.25Вт R5, R7
Резистор47 Ом2
0.25Вт R6, R14
Резистор15 кОм2
0.25Вт R9
Резистор680 Ом1
0.25Вт R10, R11, R15, R18, R19, R21, R24
Резистор100 Ом7
0.25Вт R12
Резистор7.5 кОм1
0.25Вт R13
Резистор750 Ом1
0.25Вт R16, R17, R20
Резистор22 Ом3
0.25Вт R22, R23
Резистор1 кОм2
0.25Вт R25, R26, R27, R28
Резистор0.22 Ом4
2Вт C1
Конденсатор4.7 мкФ1
Пленочный C2, C7, C8
Конденсатор470 пФ3
Керамический C3, C4
Электролитический конденсатор220 мкФ2
50-63В C5
Электролитический конденсатор220 мкФ1
16В C6
Конденсатор47 пФ1
Керамический C9, C10, C11, C12
Электролитический конденсатор1000 мкФ4
50-63В C13, C14
Конденсатор1 мкФ2
Пленочный. 100В и более L1
Катушка индуктивности1 мкГн1
15-20 Витков. 1-1,5мм2. 8мм диаметр Добавить все
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- publp 2k17.lay (208 Кб)
- publp 4 2k17.lay (297 Кб)
Теги: