En este artículo discutimos detalladamente un circuito amplificador de 1000 vatios simple de construir pero asombroso, que podría actualizarse fácilmente para lograr una salida de hasta 2000 vatios. Utiliza relativamente menos componentes y se puede configurar rápidamente para obtener una potencia de salida masiva de 1000 vatios en cualquier altavoz de 4 ohmios y 1 kva.
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Introducción
El amplificador de potencia que se analiza aquí es un amplificador de 1000 vatios.
Esta el amplificador funciona extremadamente bien para prácticamente cualquier aplicación que necesite alta potencia, alta claridad, mínima distorsión y un sonido excepcional.
Buenos ejemplos de esto podrían ser el amplificador de subwoofer, el amplificador de escenario FOH, el amplificador de sonido envolvente de primer nivel de 1 canal, etc.
El amplificador presenta cuatro etapas clave de amplificación.
Comencemos investigando cada una de las etapas con todo detalle.
El amplificador de error
La primera etapa es en realidad un circuito amplificador de error de entrada de balance asimétrico.
Se trata de un diseño que permite una única etapa diferencial y también una alimentación de entrada equilibrada.
Se puede utilizar una fuente no balanceada en caso de que la entrada inversora o no inversora esté vinculada con la línea de tierra de la señal.
Ahora analicemos exactamente cómo funciona colectivamente cada transistor dentro de esta etapa.
Q6, Q7, R28-R29, y ayuda a construir este importante amplificador de error diferencial.
Esta etapa utiliza los colectores de transistores con un tipo de carga en cascodo. Q1, Q2, R13 y ZD1 constituyen la etapa de cascodo. Esta etapa suministra 14,4 voltios constantes a los colectores de Q1, 2.
R42, R66, Q23, ZD2 y C19 funcionan como una fuente de corriente constante, que asigna 1,5 miliamperios a la primera etapa diferencial.
Juntas, estas etapas funcionan como la primera etapa del amplificador y esencialmente determinan la forma en que todo el amplificador está polarizado de principio a fin.
Etapa del amplificador de voltaje
Esta etapa específica está diseñada para entregar la máxima amplificación de voltaje posible requerida para la siguiente etapa, con el fin de conmutar la etapa de salida al 100% de potencia.
R3, R54, R55, R40, Q3, Q4, Q24, Q25, C2, C9, C16 estructuran la segunda etapa de amplificación de voltaje diferencial. Q54 y Q55 funcionan como un sistema que se denomina carga de espejo de corriente para la segunda etapa diferencial.
Esto empuja fundamentalmente a esta etapa a compartir uniformemente la corriente adquirida de R36, que puede ser de alrededor de 8 miliamperios.
El resto de piezas, en particular los condensadores, funcionan como compensador de frecuencia local para esta etapa.
Etapa de sesgo / búfer
Q5, Q8, Q26, R24, R25, R33, R34, R22, R44, C10 hace el trabajo de Biasing y buffering, y de ahí el nombre de Biasing y buffer Stage.
El objetivo principal de esta etapa es suministrar a las compuertas MOSFET una tensión de alimentación constante y reembolsada. Y también para agregar una capa de alta impedancia a la etapa de amplificador de voltaje desde la capacitancia de fuente de puerta alta.
Sin tener esta etapa, ciertamente podría causar que la respuesta de frecuencia y la velocidad de respuesta se vuelvan muy malas.
Sin embargo, el problema con esto es la incorporación de una etapa adicional, un polo dominante suplementario a través del circuito de retroalimentación del amplificador.
La etapa de salida
Esta etapa cambia el voltaje producido en el VAS y suministra la corriente completa necesaria para operar altavoces de 8 o 4 ohmios. Los altavoces de 2 ohmios podrían aplicarse durante algún tiempo, ocasionalmente.
En realidad, he comprobado este amplificador de 1000 más allá de 1600 vatios RMS directamente en subwoofers de 2 ohmios. Sin embargo, no te animaría a hacer esto para ninguna aplicación a largo plazo.
Diagrama de circuito
DESCARGAR DISEÑO DE PCB
Especificaciones de la fuente de alimentación
Los elementos de la fuente de alimentación para este amplificador se indican en los siguientes párrafos. Es para un solo canal.
1 x transformador de 1000 vatios. Se supone que los devanados primarios coinciden con el suministro de CA de su casa. Por ejemplo: para India y Europa, el devanado primario debe tener una clasificación de 240 VCA.
Los devanados secundarios del transformador deben clasificarse de la siguiente manera.
2 x 65 voltios CA a plena carga.
1 x 400 voltios 35 amperios, puente rectificador.
2 resistencias cerámicas de 4,7 K de 5 vatios
Las especificaciones más bajas del condensador de filtro pueden ser 2 x 10,000uf 100 voltios electrolíticos.
El mejor valor podría ser 40.000 uf por raíl de suministro.
Prueba y configuración
Se recomienda encarecidamente que pruebe la funcionalidad del amplificador desde el principio para asegurarse de que realmente funciona correctamente.
Esto se puede lograr soldando una resistencia de ¼ vatio de 10 ohmios entre la salida del amplificador y un extremo de la resistencia de 330 ohmios de 1 W utilizada como R38
Al hacer esto, vinculamos la resistencia de retroalimentación R37 con la salida de la etapa de búfer.
Básicamente, esto pasa por alto la etapa de salida y la convierte en un amplificador de potencia extremadamente baja, que se puede analizar libremente sin destruir la costosa etapa de salida.
Una vez hecho esto, conecte el suministro de + -90 voltios y enciéndalo.
Asegúrese de tener resistencias de purga de 5 vatios de 4k7 ohmios soldadas a través de los condensadores del filtro de la fuente de alimentación.
En este punto, con la esperanza de que nada esté fumando, con un multímetro en el rango V, mida las caídas de voltaje que se muestran a continuación alrededor de las siguientes resistencias. En caso de que lean cerca de los valores mostrados dentro de un rango de + -10%, entonces podría estar seguro de que el amplificador está BIEN.
R1 = 1,6 V
R2 = 1,6 V
R3 = 1,0 V
R55 = 500 mv
R56 = 500 mv
El voltaje de compensación en R37 puede indicar 0 voltios, pero también puede llegar a 100 mv.
Prueba final con altavoces
Una vez que haya completado las inspecciones, asegúrese de desconectar la energía y quitar el
Resistencia de 10 ohmios.
Por lo tanto, ahora hemos llegado a la etapa en la que deberíamos ejecutar una prueba máxima en el módulo amplificador.
Aún quedan algunas inspecciones que se deben realizar inicialmente.
• Las clavijas de drenaje de todos los dispositivos de salida deben inspeccionarse en busca de conexión al disipador de calor.
• El cableado de la fuente de alimentación se puede examinar con respecto a la polaridad correcta de la PCB.
• El potenciómetro multi-vueltas P1 se puede voltear de nuevo a 0 ohmios, para asegurar que se logre una lectura de alrededor de 4.7k en los pines de compuerta y drenaje de Q8 IRF610.
• Al conectar la fuente de alimentación, asegúrese de incluir fusibles de 8 amperios colocados en cada una de las líneas de suministro de energía.
• Conecte un multímetro en el rango de voltaje de CC a la salida del amplificador.
Muy bien, dado que puede estar satisfecho de que este circuito amplificador de 1000 vatios esté configurado con precisión, ahora conecte la energía usando un VARIAC para aquellos que tienen acceso a uno, o simplemente energice el amplificador a través de la fuente de alimentación dada
Al revisar el voltímetro, puede esperar ver algo alrededor de 1 mv a 50 mv de voltaje de compensación (fuga).
Si no se ve, apague la fuente de alimentación y vuelva a examinar su trabajo.
En caso de que todo esté bien, apague el sistema y con un destornillador fino afine P1 para la polarización de la etapa de salida.
Sin embargo, coloque inicialmente el voltímetro alrededor de una de las resistencias de la fuente de la etapa de salida con la ayuda de pinzas de cocodrilo.
Ahora, una vez más, encienda el amplificador y ajuste gradualmente P1 mientras examina el voltímetro, para obtener una lectura de 18 mv.
Después de esto, verifique la porción restante de las resistencias de la fuente y rastree la que tenga el valor más grande, y ajuste P1 hasta que se midan 18mv en el voltímetro.
A continuación, conecte un altavoz y una entrada de música al amplificador y utilice un CRO para aquellos que tengan uno para analizar si la forma de onda está ordenada y sin ruido ni distorsión o no.
En caso de que no tenga un generador de señal y CRO, conecte un preamplificador y un altavoz y escuche con mucha atención la calidad de salida. El sonido de salida debe ser extremadamente claro y vibrante.
Eso es todo, ¡ahora disfruta! Acaba de ensamblar usted mismo un excepcional amplificador de potencia de 1000 vatios que podría usarse para lograr un sonido vibrante con una potencia de salida alucinante ...
Otro diseño interesante
Aquí hay otro circuito amplificador de potencia de 1kva fácil de construir, que se puede construir e implementar rápidamente.
En realidad, es un diseño de 500 vatios, pero la potencia podría aumentarse a 1000 vatios aumentando adecuadamente el número de mosfets o reemplazando los mosfets con una variante de mayor calificación.
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