Circuit d'amplificateur de puissance 60W, 120W, 170W, 300W

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Le message présente une discussion approfondie concernant les détails de construction d'un amplificateur universel haute puissance qui peut être modifié ou ajusté pour s'adapter à n'importe quelle plage de 60 watts, 120 watts, 170 watts ou même 300 watts de puissance de sortie (RMS).

La conception

Le schéma de circuit de la figure 2 décrit la capacité de puissance la plus élevée forme de l'amplificateur, il offre 300 W sous 4 ohms. Les réglages pour modérer la puissance de sortie seront sans aucun doute discutés par la suite dans le message.



Le circuit repose sur un couple de MOSFET connectés en série, T15 et T16., Étant en fait alimentés en antiphasé par un amplificateur différentiel. Étant donné que la résistance d'entrée des MOSFET est du niveau de 10 ohms, la puissance électrique d'entraînement doit vraiment être simplement modeste. Les MOSFET sont donc alimentés en tension.

L'étage pilote est composé principalement de T1 et T3 avec T12 et T13. Négatif d.c. la rétroaction à travers l'étage de sortie est fournie par R22 et le courant alternatif négatif. rétroaction par R23 ---- C3.



Le courant alternatif le gain de tension est d'environ 30 dB. La fréquence de coupure ci-dessous est déterminée par les valeurs de C1 et C3. Le but de fonctionnement du premier amplificateur différentiel, T1, T2 est programmé par le flux de courant à travers T3.

Le courant de collecteur de T5 détermine le courant de référence pour le miroir de courant T3-T4. Pour s'assurer que le courant de référence est constant, la tension de base de T5 est bien contrôlée par les diodes D4-D5.

La sortie de T1-T2 actionne un autre amplificateur différentiel, T12-T13, dont les courants de collecteur établissent le potentiel de grille pour les transistors de sortie. La mesure de ce potentiel dépendrait de la position de travail du T12-T13.

Les miroirs de courant T9 et T10 ainsi que les diodes D2-D5 ont la même fonction que T3-T4 et D4-D5 dans le premier amplificateur différentiel.

L'importance du courant de référence est caractérisée par le courant de collecteur de Tm, qui est souvent programmé par P2 dans le circuit émetteur de T11. Cette combinaison particulière modélise le courant de repos (polarisation) sans la présence de (un signal d'entrée.

Stabilisation du courant de repos

Les MOSFET possèdent un coefficient de température positif chaque fois que leur courant de drain est nominal, garantissant que le courant de repos (polarisation) est simplement maintenu cohérent par une compensation applicable.

Ceci est souvent rendu disponible à partir de R17 sur le miroir de courant T9-T10, qui comprend un coefficient de température négatif. Une fois que cette résistance se réchauffe, elle commence à tirer un pourcentage relativement plus important du courant de référence via T9.

Ceci entraîne une diminution du courant de collecteur de T10 qui, séquentiellement, entraîne une réduction de la tension grille-source des MOSFET, ce qui compense efficacement l'augmentation induite par le PTC des MOSFET.

La constante de période thermique, qui peut être influencée par la résistance thermique des dissipateurs thermiques, décide du temps nécessaire à la stabilisation à exécuter. Le courant de repos (polarisation) fixé par P est cohérent à +/- 30%.

Protection contre la surchauffe

Les MOSFET sont protégés contre la surchauffe par la thermistance R12 dans le circuit de base de T6. Chaque fois qu'une température sélectionnée est atteinte, le potentiel aux bornes de la thermistance conduit T7 à s'activer. Chaque fois que cela se produit, T8 dérive la partie la plus importante du courant de référence au moyen de T9-T11, ce qui limite avec succès la puissance de sortie des MOSFET.

La tolérance de chaleur est programmée par Pl qui est égale à une température de dissipateur thermique de sécurité contre les courts-circuits. allumé.

Ceci provoque une baisse du courant par l'intermédiaire de T9 / T10 et également, par conséquent, des courants de collecteur de T12 et T13. La portée efficace des MOSFETS est ensuite considérablement limitée, ce qui garantit que la dissipation de puissance est réduite au minimum.

Parce que le courant de drain réalisable dépend de la tension drain-source, plus de détails sont importants pour la mise en place correcte du contrôle du courant.

Ces détails sont offerts par la diminution de tension aux bornes des résistances R26 et R27 (signaux de sortie positifs et négatifs respectivement). Lorsque la charge est inférieure à 4 ohms, la tension base-émetteur de Tu est diminuée à un niveau qui contribue au courant de court-circuit véritablement limité à 3,3 A.

Détails de construction

Le Conception d'amplificateur MOSFET est idéalement construit sur le PCB présenté à la Fig. 3. Cependant, avant de commencer la construction, il faut déterminer quelle variation est préférée.

La figure 2 ainsi que la liste des composants de la figure 3 sont pour la variante de 160 watts. Les ajustements pour les variations de 60 W, 80 W et 120 W sont présentés dans le tableau 2. Comme indiqué sur la figure 4, les MOSFET et les NTC sont installés sur un angle droit.

La connectivité des broches est indiquée dans la Fig. 5. Le NTC s sont vissés directement dans la dimension M3, taraudés (foret taraudeur = 2,5 mm), trous: utilisez beaucoup de pâte composée de dissipateur thermique. Les résistances Rza et Rai sont soudées directement aux grilles des MOSFET sur le côté cuivre du PCB. L'inductance L1 est enroulée sur

R36: le fil doit être efficacement isolé, avec des extrémités pré-étamées soudées aux ouvertures juste à côté de celles du R36. Le condensateur C1 peut peut-être être de type électrolytique, néanmoins une version MKT est avantageuse. Les surfaces de T1 et T2 doivent être collées les unes avec les autres dans l'intention que leur chaleur corporelle continue d'être identique.

Rappelez-vous les ponts métalliques. Le bloc d'alimentation du modèle 160 watts est indiqué dans

Fig. 6: les ajustements pour les modèles supplémentaires sont présentés dans le tableau 2. Une conception artistique de son ingénierie est présentée dans

Fig. 7. Dès que le bloc d'alimentation est construit, les tensions de fonctionnement en circuit ouvert peuvent éventuellement être vérifiées.

Le d.c. les tensions ne doivent pas dépasser +/- 55 V, sinon il y a un risque que les MOSFET abandonnent le gobelin lors de la mise sous tension initiale.

Dans le cas où des charges appropriées peuvent être obtenues, il sera, bien entendu, avantageux que la source soit examinée sous des restrictions de charge. Une fois que l'alimentation est réalisée pour être Fine, la configuration MOSFET en aluminium est vissée directement sur un dissipateur thermique approprié.

La figure 8 présente une assez bonne idée de la hauteur et de la largeur des dissipateurs de chaleur et de l'assortiment finalisé d'un modèle stéréo de l'amplificateur.

Par souci de simplicité, la position des pièces de la source d'alimentation est principalement démontrée. Les endroits où le dissipateur de chaleur et la configuration MOSFET en aluminium (et, probablement, le panneau arrière de l'enceinte de l'amplificateur) se réunissent doivent recevoir une couverture efficace de pâte conductrice de chaleur. Chacun des deux assemblages doit être vissé au dissipateur thermique incorporé avec au moins 6 vis de dimensionnement M4 (4 mm).

Le câblage électrique doit respecter fidèlement les lignes de guidage de la Fig. 8.

Il est conseillé de commencer par les traces d'alimentation (fil de gros calibre). Ensuite, établissez les connexions de masse (en forme d'étoile) entre la masse de l'appareil d'alimentation et les PCB et la masse de sortie.

Ensuite, créez les connexions de câbles entre les PCB et les bornes de haut-parleur ainsi que celles entre les prises d'entrée et les PCB. La masse d'entrée doit toujours être reliée uniquement au fil de masse sur le PCB - c'est tout!

Calibration et test

Plutôt que des fusibles F1 et F2, fixez des résistances de 10 ohms, 0,25 W, à leur emplacement sur le PCB. Le préréglage P2 doit être fixé complètement dans le sens anti-horaire, bien que P1 soit programmé au centre de sa rotation.

Les bornes du haut-parleur continuent d'être ouvertes et l'entrée doit être court-circuitée. Mettez le secteur sous tension. En cas de court-circuit dans l'amplificateur, les résistances de 10 ohms commenceront à fumer!

Si cela se produit, éteignez-le immédiatement, identifiez le problème, changez les résistances et remettez sous tension.

Dès que tout semble correct, branchez un voltmètre (gamme 3 V ou 6 V c.c.) sur l'une des résistances de 10 ohms. Il doit y avoir une tension nulle.

Si vous trouvez que P1 n'est pas complètement retourné dans le sens antihoraire. La tension doit grimper tandis que P2 change régulièrement dans le sens des aiguilles d'une montre. Régler P1 pour une tension de 2 V: le courant dans ce cas pourrait être de 200 mA, soit: 100 mA par MOSFET. Déconnectez et remplacez la résistance de 10 ohms par les fusibles.

Remettez sous tension et vérifiez la tension entre la terre et la sortie de l'amplificateur: elle ne sera certainement pas supérieure à +/- 20 mV. L'amplificateur est ensuite préparé pour la fonctionnalité prévue.

Un point de conclusion. Comme expliqué précédemment, la consigne de commutation du circuit de sécurité de surchauffe doit être allouée à environ 72,5 ° C.

Cela peut être facilement déterminé en chauffant le dissipateur thermique avec, par exemple, un sèche-cheveux et en évaluant sa chaleur.

Pourtant, d'une manière ou d'une autre, cela peut ne pas être exactement essentiel: P1 pourrait également être autorisé à être fixé au milieu de son cadran. Sa situation ne doit vraiment être modifiée que si l'amplificateur s'éteint trop fréquemment.

Cependant, sa position ne doit en aucun cas être éloignée de la position médiane.

Gracieuseté: elektor.com

Circuit d

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Conception de circuits imprimés d

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Alimentation 60W, 100W, 150W, 250W


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