Circuito amplificador de potencia de 60W, 120W, 170W, 300W

La publicación presenta una discusión en profundidad sobre los detalles de construcción de un amplificador universal de alta potencia que se puede modificar o ajustar para adaptarse a cualquier rango dentro de 60 vatios, 120 vatios, 170 vatios o incluso 300 vatios de potencia de salida (RMS).

El diseño

El diagrama de circuito en la Fig.2 habla sobre el capacidad de potencia más alta forma del amplificador, esto ofrece 300 W en 4 ohmios. Los ajustes para moderar la potencia de salida, sin duda, se comentarán posteriormente en la publicación.

El circuito se basa en un par de MOSFET conectados en serie, T15 y T16., Que en realidad se alimentan en antifase por un amplificador diferencial. Dado que la resistencia de entrada de los MOSFET es del nivel de 10 ohmios, la potencia eléctrica del variador realmente debe ser simplemente modesta. Como resultado, los MOSFET funcionan con voltaje.

La etapa del conductor se compone principalmente de T1 y T3 junto con T12 y T13. CC negativo la retroalimentación a través de la etapa de salida es suministrada por R22 y c.a. negativa retroalimentación por R23 ---- C3.

El AC. La ganancia de voltaje es de aproximadamente 30 dB. La siguiente frecuencia de corte está determinada por los valores de C1 y C3. El propósito de trabajo del primer amplificador diferencial, T1, T2 está programado por la transmisión actual a través de T3.

La corriente del colector de T5 determina la corriente de referencia para el espejo de corriente T3-T4. Para asegurarse de que la corriente de referencia sea constante, el voltaje base de T5 está bien controlado por los diodos D4-D5.

La salida de T1-T2 opera otro amplificador diferencial, T12-T13, cuyas corrientes de colector establecen el potencial de puerta para los transistores de salida. La medida de ese potencial dependería de la posición de trabajo de T12-T13.

El espejo actual T9 y T10 junto con los diodos D2-D5 tienen la misma función que T3-T4 y D4-D5 en el primer amplificador diferencial.

La importancia de la corriente de referencia se caracteriza por la corriente de colector de Tm, que a menudo está programada por P2 en el circuito emisor de T11. Esta combinación particular modela la corriente de reposo (polarización) sin la presencia de (una señal de entrada.

Estabilización de la corriente de reposo

Los MOSFET poseen un coeficiente de temperatura positivo cada vez que su corriente de drenaje es nominal, lo que garantiza que la corriente de reposo (polarización) simplemente se mantenga constante mediante la compensación aplicable.

Esto a menudo está disponible desde R17 sobre el espejo actual T9-T10, que incluye un coeficiente de temperatura negativo. Una vez que esta resistencia se calienta, comienza a extraer un porcentaje relativamente más sustancial de la corriente de referencia a través de T9.

Esto provoca una disminución en la corriente de colector de T10 que, secuencialmente, produce una reducción en el voltaje puerta-fuente de los MOSFET, que compensa de manera eficiente el aumento inducido por el PTC de los MOSFET.

La constante del período térmico, que puede verse influenciada por la resistencia térmica de los disipadores de calor, decide el tiempo necesario para que se ejecute la estabilización. La corriente de reposo (sesgo) fijada por P es consistente dentro de +/- 30%.

Protección contra sobrecalentamiento

Los MOSFET están protegidos contra el sobrecalentamiento por el termistor R12 en el circuito base de T6. Cada vez que se logra una temperatura seleccionada, el potencial a través del termistor hace que T7 se active. Siempre que eso ocurre, T8 deriva la parte más sustancial de la corriente de referencia por medio de T9-T11, que restringe con éxito la potencia de salida de los MOSFET.

La tolerancia al calor está programada por Pl, que es igual a una temperatura del disipador de calor de seguridad contra cortocircuitos En caso de que la salida se cortocircuite en la ocurrencia de una señal de entrada, la disminución de voltaje a través de las resistencias R33 y R34 lleva a que T14 sea encendido.

Esto provoca una caída de la corriente a través de T9 / T10 y también, en consecuencia, de las corrientes de colector de T12 y T13. El rango efectivo de los MOSFETS se restringe posteriormente significativamente, asegurándose de que la disipación de energía se reduzca al mínimo.

Debido a que la corriente de drenaje practicable se basa en el voltaje de la fuente de drenaje, es importante contar con más detalles para la configuración adecuada del control de corriente.

Estos detalles son ofrecidos por la disminución de voltaje en las resistencias R26 y R27 (señales de salida positiva y negativa respectivamente). Cuando la carga es inferior a 4 ohmios, el voltaje base-emisor de Tu se reduce a un nivel que contribuye a la corriente de cortocircuito realmente restringida a 3,3 A.

Detalles de construcción

los Diseño de amplificador MOSFET se construye idealmente en el PCB presentado en la Fig. 3. Aún así, antes de que se inicie la construcción, es necesario determinar qué variación se prefiere.

La Fig. 2 y la lista de componentes de la Fig. 3 corresponden a la variante de 160 vatios. Los ajustes para las variaciones de 60 W, 80 W y 120 W se presentan en la Tabla 2. Como se muestra en la Fig. 4, los MOSFET y NTC se instalan en ángulo recto.

La conectividad de los pines se describe en la Fig.5. NTC Los s se atornillan directamente en la dimensión M3, se roscan (taladro de roscado = 2,5 mm), orificios: utilice una gran cantidad de pasta de compuesto disipador de calor. La resistencia Rza y Rai se sueldan directamente a las puertas de los MOSFET en el lado de cobre de la PCB. El inductor L1 está envuelto

R36: el cable debe estar efectivamente aislado, con los extremos preestañados soldados a las aberturas junto a las de R36. El condensador C1 quizás sea de tipo electrolítico, sin embargo, una versión MKT es ventajosa. Las superficies de T1 y T2 deben pegarse entre sí con la intención de que su calor corporal siga siendo idéntico.

Recuerda los puentes de alambre. La fuente de alimentación para el modelo de 160 vatios se muestra en

Fig. 6: los ajustes para los modelos complementarios se muestran en la Tabla 2. La concepción de un artista de su ingeniería se presenta en

Fig. 7. Tan pronto como se construya la unidad de potencia, es posible que se verifiquen los voltajes de trabajo en circuito abierto.

El d.c. los voltajes no deben estar por encima de +/- 55 V, de lo contrario existe el riesgo de que los MOSFET abandonen el goblin en el encendido inicial.

En caso de que se puedan obtener las cargas apropiadas, será, por supuesto, ventajoso que la fuente se examine bajo restricciones de carga. Una vez que se da cuenta de que la fuente de alimentación está bien, la configuración del MOSFET de aluminio se atornilla directamente a un disipador de calor apropiado.

La Fig. 8 presenta una sensación bastante buena de la altura y el ancho de los disipadores de calor y del surtido finalizado de un modelo estéreo del amplificador.

Por simplicidad, se demuestra principalmente la posición de las partes de la fuente de energía. Los lugares donde se juntan el disipador de calor y la configuración del MOSFET de aluminio (y, probablemente, el panel trasero del gabinete del amplificador) deben tener una cobertura efectiva de pasta conductora de calor. Cada uno de los dos conjuntos debe atornillarse al disipador de calor incorporado con no menos de 6 tornillos de tamaño M4 (4 mm).

El cableado eléctrico debe adherirse fielmente a las líneas de guía de la Fig. 8.

Es aconsejable comenzar con las trazas de suministro (cable de gran calibre). A continuación, establezca las conexiones a tierra (en forma de estrella) desde la tierra del dispositivo de potencia hasta los PCB y la tierra de salida.

A continuación, cree las conexiones de los cables entre los PCB y los terminales del altavoz, así como entre las tomas de entrada y los PCB. La tierra de entrada siempre debe estar conectada únicamente al cable de tierra en la PCB, ¡eso es todo!

Calibración y prueba

En lugar de los fusibles F1 y F2, coloque resistencias de 10 ohmios, 0,25 W en su ubicación en la PCB. El preajuste P2 debe fijarse completamente en el sentido contrario a las agujas del reloj, aunque P1 está programado en el centro de su rotación.

Los terminales del altavoz continúan abiertos, así como la entrada debe estar en cortocircuito. Encienda la red. Si hubiera algún tipo de cortocircuito en el amplificador, ¡las resistencias de 10 ohmios comenzarán a humear!

Si eso ocurre, apague de inmediato, identifique el problema, cambie las resistencias y encienda la alimentación una vez más.

En el momento en que todo se vea bien, conecte un voltímetro (rango de 3 V o 6 V CC) a través de una de las resistencias de 10 ohmios. Tiene que haber voltaje cero a través de él.

Si encuentra que P1 no se invierte completamente en sentido antihorario. El voltaje debería subir mientras P2 cambia constantemente en el sentido de las agujas del reloj. Configure P1 para un voltaje de 2 V: la corriente en ese caso podría ser 200 mA, es decir: 100 mA por MOSFET. Desconecte y cambie la resistencia de 10 ohmios por los fusibles.

Encienda la alimentación una vez más y verifique el voltaje entre la tierra y la salida del amplificador: esto ciertamente no será superior a +/- 20 mV. Posteriormente, el amplificador está preparado para la funcionalidad prevista.

Un punto de conclusión. Como se explicó anteriormente, la pauta de cambio del circuito de seguridad de sobrecalentamiento debe asignarse a aproximadamente 72,5 ° C.

Esto se puede determinar fácilmente calentando el disipador de calor con, por ejemplo, un secador de pelo y evaluando su calor.

Sin embargo, de alguna manera, esto puede no ser exactamente esencial: P1 también podría permitirse fijo en el medio de su dial. Su situación realmente sólo debería cambiarse si el amplificador se apaga con demasiada frecuencia.

Sin embargo, su postura no debería estar lejos de la ubicación intermedia.

Cortesía: elektor.com

Figura 2

Fig. 3