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

A publicação apresenta uma discussão aprofundada sobre os detalhes de construção de um amplificador universal de alta potência que pode ser modificado ou ajustado para se adequar a qualquer faixa de 60 watts, 120 watts, 170 watts ou mesmo 300 watts de potência de saída (RMS )

O desenho

O diagrama de circuitos da Fig. 2 mostra a forma de maior capacidade de potência do amplificador, oferecendo 300 W a 4 ohms. As configurações para moderar a potência de saída serão, sem dúvida, discutidas mais adiante neste post.

O circuito é baseado em um par de séries de MOSFETs conectados, T15 e T16., Que são na verdade antifásicos alimentados por um amplificador diferencial. Como a resistência de entrada dos MOSFETs está no nível de 10 ohms, a energia elétrica do inversor realmente deve ser modesta. Como resultado, os MOSFETs operam com tensão.

O estágio do driver é composto principalmente por T1 e T3, juntamente com T12 e T13. D.c. negativo O feedback através do estágio de saída é fornecido por R22 e a.c. negativo Comentários R23 —- C3.

AC. o ganho de tensão é de aproximadamente 30 dB. A próxima frequência de corte é determinada pelos valores de C1 e C3. O objetivo de trabalho do primeiro amplificador diferencial, T1, T2 é programado pela transmissão de corrente através de T3.

A corrente do coletor de T5 determina a corrente de referência para o espelho de corrente T3-T4. Para garantir que a corrente de referência seja constante, a tensão base de T5 é bem controlada pelos diodos D4-D5.

A saída T1-T2 opera outro amplificador diferencial, T12-T13, cujas correntes de coletor definem o potencial de porta para os transistores de saída. A medida desse potencial dependeria da posição de trabalho T12-T13.


O espelho atual T9 e T10, juntamente com os diodos D2-D5, mantêm a mesma função que T3-T4 e D4-D5 no primeiro amplificador diferencial.

A importância da corrente de referência é caracterizada pela corrente do coletor de Tm, que geralmente é programada por P2 no circuito emissor de T11. Essa combinação específica modela a corrente quieta (polarização) sem a presença de (um sinal de entrada.

Estabilização da corrente quieta.

Os MOSFETs têm um coeficiente de temperatura positivo toda vez que a corrente de drenagem é nominal, garantindo que a corrente de repouso (polarização) seja simplesmente mantida constante pelo deslocamento aplicável.

Isso geralmente está disponível no R17 na parte superior do atual espelho T9-T10, que inclui um coeficiente de temperatura negativo. Uma vez aquecida essa resistência, ela começa a extrair uma porcentagem relativamente mais substancial da corrente de referência através de T9.

Isso causa uma diminuição na corrente do coletor de T10 que, sequencialmente, causa uma redução na tensão da fonte de porta dos MOSFETs, que compensa eficientemente o aumento induzido por PTC nos MOSFETs.

A constante do período térmico, que pode ser influenciada pela resistência térmica dos dissipadores de calor, decide o tempo necessário para executar a estabilização. A corrente quieta (polarização) definida por P; É consistente dentro de +/- 30%.

Proteção contra o superaquecimento

Os MOSFETs são protegidos contra superaquecimento pelo termistor R12 no circuito base T6. Sempre que uma temperatura selecionada é atingida, o potencial no termistor leva o T7 a ser ativado. Quando isso ocorre, o T8 deriva a parte mais substancial da corrente de referência via T9-T11, que restringe com êxito a potência de saída dos MOSFETs.

A tolerância ao calor é programada por Pl, que é igual à temperatura do dissipador de calor de segurança de curto-circuito. No caso de a saída sofrer um curto-circuito com o aparecimento de um sinal de entrada, a diminuição da tensão nos resistores R33 e R34 faz com que o T14 seja ligado.

Isso causa uma queda de corrente por meio de T9 / T10 e também, consequentemente, pelas correntes coletoras de T12 e T13. A faixa efetiva de MOSFETS é subsequentemente significativamente limitada, garantindo que a dissipação de energia seja minimizada.

Como a corrente de drenagem praticável depende da tensão da fonte de drenagem, é importante ter mais detalhes para a configuração correta do controle de corrente.

Esses detalhes são fornecidos pela queda de tensão nos resistores R26 e R27 (sinais de saída positivos e negativos, respectivamente). Quando a carga é inferior a 4 ohms, a tensão base do emissor Tu cai para um nível que contribui para a corrente de curto-circuito realmente restrita de 3,3 A.

Detalhes da construção

O amplificador é idealmente construído sobre a PCB apresentada na Fig. 3. No entanto, antes de iniciar a construção, é necessário determinar qual variação é preferida.

A Figura 2, bem como a lista de componentes na Figura 3, são para a variante de 60 watts. As configurações para as variações de 60W, 80W e 120W são apresentadas na Tabela 2. Como mostrado na Fig. 4, MOSFETs e NTCs são instalados em ângulos retos.

A conectividade dos pinos é descrita na Fig. 5. Os NTCs são parafusados ​​diretamente na dimensão M3, rosqueados (broca de rosca = 2,5 mm), orifícios: use uma grande quantidade de pasta de composto do dissipador de calor. Os resistores Rza e Rai são soldados diretamente aos portões MOSFET no lado de cobre da PCB. O indutor L1 é envolto em

R36: O cabo deve ser efetivamente isolado, com as extremidades pré-estanhadas soldadas nas aberturas próximas às do R36. O capacitor C1 pode ser do tipo eletrolítico, no entanto, uma versão MKT é vantajosa. As superfícies T1 e T2 devem ser coladas com a intenção de que o calor do corpo permaneça idêntico.

Lembre-se de pontes de arame. A fonte de alimentação para o modelo de 160 watts é mostrada em

Fig. 6: as configurações dos modelos suplementares são mostradas na Tabela 2. A concepção artística de sua engenharia é apresentada em

Fig. 7. Assim que a unidade de energia é construída, as tensões de funcionamento do circuito aberto podem ser verificadas.

D.c. as tensões não devem exceder +/- 55 V, caso contrário, há o risco de os MOSFETs deixarem o duende na inicialização inicial.

No caso de taxas apropriadas poderem ser obtidas, é claro que será vantajoso que a fonte seja examinada sob restrições de carga. Quando a fonte de alimentação percebe que está tudo bem, a configuração de MOSFET de alumínio é parafusada diretamente a um dissipador de calor apropriado.

A Figura 8 apresenta uma sensação bastante boa da altura e largura dos dissipadores de calor e da variedade final de um modelo estéreo do amplificador.

Por simplicidade, a posição das partes da fonte de energia é demonstrada principalmente. Os locais onde o dissipador de calor de alumínio e a configuração do MOSFET (e provavelmente o painel traseiro do gabinete do amplificador) se encontram devem receber uma cobertura eficaz da pasta condutora de calor. Cada um dos dois conjuntos deve ser parafusado no dissipador de calor embutido com no mínimo 6 parafusos de tamanho M4 (4 mm).

A fiação elétrica deve aderir fielmente às linhas de guia na Fig. 8.

É aconselhável começar com traços de suprimento (fio de bitola grande). Em seguida, estabeleça as conexões de aterramento (em forma de estrela) do aterramento do dispositivo de energia para as PCBs e o aterramento de saída.

Em seguida, crie as conexões de fio entre as PCBs e os terminais dos alto-falantes, bem como as entre os soquetes de entrada e as PCBs. O aterramento de entrada sempre deve ser conectado apenas ao fio terra no PCB, só isso!

Calibração e teste

Em vez dos fusíveis F1 e F2, conecte resistores de 10 ohm e 0,25 W em sua localização na PCB. A predefinição P2 deve ser totalmente ajustada no sentido anti-horário, embora P1 esteja programado no centro de sua rotação.

Os terminais do alto-falante ainda estão abertos e a entrada deve estar em curto. Ligue a rede elétrica. Se houver algum tipo de curto-circuito no amplificador, os resistores de 10 ohm começarão a emitir fumaça.

Se isso acontecer, desligue imediatamente, identifique o problema, troque os resistores e ligue a energia novamente.

No momento em que tudo parece correto, conecte um voltímetro (faixa de 3V ou 6V DC) através de um dos resistores de 10 ohm. Deve haver tensão zero nele.

Se você achar que P1 não gira completamente no sentido anti-horário. A tensão deve subir enquanto P2 muda constantemente no sentido horário. Configure P1 para uma tensão de 2 V: a corrente nesse caso pode ser 200 mA, ou seja: 100 mA por MOSFET. Desconecte e substitua o resistor de 10 ohm pelos fusíveis.

Ligue a energia mais uma vez e verifique a tensão entre o terra e a saída do amplificador – isso certamente não excederá +/- 20mV. O amplificador está preparado para a funcionalidade pretendida.

Um ponto final. Como explicado acima, a alteração no guia do circuito de segurança contra superaquecimento deve ser atribuída a aproximadamente 72,5 ° C.

Isso pode ser facilmente determinado aquecendo o dissipador de calor, por exemplo, com um secador de cabelo e avaliando seu calor.

No entanto, de alguma forma, isso pode não ser exatamente essencial: o P1 também pode se dar ao luxo de ficar fixo no meio do mostrador. Sua situação só deve mudar se o amplificador desligar com muita frequência.

No entanto, sua postura não deve, em hipótese alguma, ficar longe do local central.

Cortesia: elektor.com

Circuito amplificador de potência de 60W, 100W, 150W, 250W

Figura 2

Projeto do PWB do amplificador de potência de 60W, 100W, 150W, 250W

Fig. 3

Fonte de alimentação de 60W, 100W, 150W, 250W


FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

Status (Não Revisado)

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