Усилитель мощности 170 Вт


Усилитель мощности-01

Представляю усилитель мощности 170 Вт вместе с блоком питания, который собран по тщательно продуманной схеме. Конструкция усилителя является очень простой, с мощным выходным каскадом. Его топология полностью соответствует комплементарной симметрии от первого до последнего каскада.

Особенность этого мощного оконечного усилителя, заключаются в том, что он в отличии от классических конструкций, в которых на входе используется дифференциальный усилитель, у этого на входе применен операционный усилитель NE5534. Для корректной работы интегральной микросхемы, питающее высокое напряжение ±60v в цепи NE5534, снижается до значения ±15v, делается это с помощью резисторов R7-R9 и стабилитронов D1-D2. УМЗЧ обеспечивает выходную мощность при коэффициенте гармоник (0,1% THD) 164 Вт на 8 Ом и 275 Вт на 4 Ом.



Усилитель мощности-1

Усилитель мощности 170 Вт: принцип работы

На входе, усилитель мощности имеет фильтр высоких частот C1-R3 и низко-частотный фильтр R2-C2, ограничивающие частотный диапазон входного каскада в определенной области. Операционный усилитель IC1 функционирует как дифференциальный усилитель, нереверсивный вход которого (+) функционирует как центральный узел полной обратной связи. Напряжение обратной связи с выхода подается на узел R4-R5 через R6.

Компенсация осуществляется конденсаторами C4, C5 и C12, а коэффициент усиления определяется резисторами R6, R5 через R6. Транзисторы Q1, Q2 работают в классе A, и ток, протекающий через них, составляет 10 мА (определяется резисторами R10,14). На выходе оконечного каскада установлены силовые транзисторы Q8,9,10,11, поляризованные по классу AB (регулируемые транзистором Q3 и подстроечным резистором TR1, при токе покоя 100мА для каждого силового транзистора на выходе, что соответствует до падения напряжения 27мВ, на резисторах R25,26,27,28).



Для достижения максимально возможной термической устойчивости транзисторы предвыходного каскада Q1,2,3,6,7 необходимо разместить на радиаторе вместе с силовыми транзисторами. Диоды D9-10 выполняют функцию защиты выходного каскада от обратных напряжений, которые могут быть созданы нагрузкой. Цепочка R29 и C18 образует классическую сеть Бушро, которая улучшает стабильность на высоких частотах.

Читайте также:  Усилители звука популярных брендов

Катушка L1 (состоит из 15 витков провода диаметром 1 мм) защищает выход усилителя от любых проблем, связанных с наличием емкостных нагрузок. Резистор R30 обеспечивает беспроблемное (из-за катушки) прохождение прямоугольных импульсов. Сборка конструкции усилителя мощности не представляет трудностей для человека, имеющего некоторый опыт работы с электроникой.

На что нужно обратить внимание, так это на хорошее охлаждение силовых транзисторов, с эффективным кулером, достаточных размеров, которому может потребоваться помощь вентилятора, поскольку температура повышается существенно. Особенно высокое тепловыделение происходит, когда усилитель работает на полную мощность долгое время с нагрузкой близкой к 4 Ом.



Для усилителя потребуется два источника питания, по одному на каждый канал. Также, было бы неплохо защитить выход усилителя схемой защиты от короткого замыкания в нагрузке и постоянного напряжения.

Усилитель мощности — перечень компонентов

Название

Значение

Резисторы

R1 68 кОм
R2 2,2 кОм
R3-6 22 кОм
R4-22-23 1 кОм
R5-8-10-14 560 Ом
R7-9 3,3 кОм 5 Вт
R11-15 150 Ом
R12-13 15 кОм
R16 680 Ом
R17 180 Ом
R18-19 10 Ом
R20-21 27 кОм
R24 56 Ом
R25-26-27-28 0,27 Ом/5 Вт
R29 10 Ом/5 Вт
R30 2,2 Ом/5 Вт

Конденсаторы

C1 2,2 мкФ 100 В MKT
C2 1 нФ 100 В MKT
C3-8-9-10-11-14-15 100NF
C4 33pF 160V полистирол
C5 47pF 160V полистирол
C6-7 100 мкФ 63 В
C12 470pF 160V полистирол
C13 680 нФ 100 В МКТ
C16-17 150 нФ 100 В MKT
C18 33nF 250V MKT
C19-20 100 мкФ 100 В

Остальные компоненты

L1 См. Текст
F1-2 ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ 6.3 А
TR1 250 Ом TRIM
IC1 NE5534

Диоды-стабилитроны

D1-2 15 В 1,5 Вт Z
D3-4 BAT85
D5-6-7-8 1N4004
D9-10 BY254

Транзисторы

Q1 MJE350
Q2 MJE340
Q3 BD139
Q4 BC546B
Q5 BC556B
Q6 MJE15030
Q7 MJE15031
Q8-9 MJ15003
Q10-11 MJ15004

Спецификация

Название

Значение

Технические характеристики

Входная чувствительность: 1 Vrms
Входное сопротивление: 17,8 кОм
Выходная мощность (0,1% THD): 164 Вт — 8 Ом 275 Вт — 4 Ом
Скорость нарастания: 20 В/мкс
Отношение сигнал/шум: 96 дБ
THD: 0,004% (1 кГц) на 1 Вт-8 Ом и 0,05% (20 Гц-20 кГц)
IMD (50 Гц: 1 кГц, 4: 1): 0,003% при 1 Вт 8 Ом и 0,0035% при 100 Вт 8 Ом
КОЭФФИЦИЕНТ ДЕМПФИРОВАНИЯ (при 8 Ом): 345 при 1 кГц и 275 при 20 кГц

Блок питания для усилителя мощности 170 Вт

Блок питания усилителя мощности

Для усилителя мощности можно использовать общий блок питания, схема которого приведена выше. Максимальная мощность усилителя 170 Вт может быть получена только при условии применения соответствующего блока питания и достаточной емкости конденсаторов фильтра в цепи выпрямителя. Данная схема предусматривает раздельное питание для каждого канала усилителя, то-есть на входе переменного напряжения для каждого канала установлен отдельный трансформатор.

Кроме этого, на входе трансформаторов в линии переменного тока, реализована схема задержки включения усилителя, эта защита настроена таким образом, чтобы при включении, питание от сети было плавным. Кабели, которые вы будете использовать, должны соответствовать нормативным требованиям для передачи напряжений и токов, необходимых для усилителя.

Список компонентов для блока питания

Название

Значение

Компоненты блока питания

T1 110-240 В при 2X42,5 В 650 ВА @ [2X15V 1A *]
Е2 110-240 В при 2X42,5 В 650 ВА
F1 3,15 НА ПРЕДОХРАНИТЕЛЕ
RX-CX-RL1
BR1-3 МОСТ 400В 35А
BR2 200В 3А МОСТ
S1 ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ 2X2 10A

Конденсаторы блока питания

C1-2-3-4 10000 мкФ 100В
C11-12-13-14 10000 мкФ 100В
C5-8 2200 мкФ 25 В
C6-9 100 нФ 100 В
C7-10 47 мкФ 25 В
C15 33 нФ 630 В
Не нашли что искали? Смотрите еще: