Усилитель мощности на LM3886

Усилитель LM3886-01

Широко известный усилитель LM3886 спроектирован для более требовательных любителей музыки. Максимальная мощность составляет 2х50…120 Вт в зависимости от напряжения питания и сопротивления акустики. Уровень нелинейных искажений при выходной мощности 60 Вт (один канал) составляет 0,07%. Усилитель прост в изготовлении, не требует каких-либо настроек и является одной из немногих систем большой мощности, которую можно рекомендовать даже менее продвинутым любителям электроники.

Усилитель LM3886 2×70 Вт — особенности

  • мощность на выходе: примерно 2×68 Вт (±28 В/4 Вт)
    встроенный блок термозащиты
  • интегрирован блок защиты от перегрузки
  • выключение звука при включении и выключении
  • нелинейные искажения:<0,07% (60 Вт/4 Вт)
  • источник питания: ±12…±42 В постоянного тока
    размеры платы: 35×165 мм

Принципиальная схема усилителя LM3886 представлена на рисунке ниже. Применение двух интегральных схем LM3886 очень простое. Система оснащена защитными схемами (в том числе защитой от перегрева и короткого замыкания), а также очень полезной системой подавления щелчка при включении и выключении напряжения питания. Все это стало возможным благодаря схемотехнике, использованной в конструкции микросхемы LM3886.

Коэффициент усиления по напряжению определяется соотношением сопротивлений R7, R3 и R8, R4 и составляет примерно 30. Это типичное значение для большинства усилителей мощности. Для получения полной мощности на вход предварительного усилителя необходимо подать сигнал напряжением около 0,6 Vsk, т.е. около 1,8 В в размахе. Усилитель питается симметричным напряжением, поэтому на выходе нет необходимости использовать разделительные конденсаторы.

Усилитель LM3886-1

Принципиальная схема — усилитель LM3886 2×70 Вт

Колонки подключаются к усилителю через дроссели с индуктивностью 0,7 мкГн — несколько витков провода, намотанных вокруг самых обычных резисторов. Дроссели защищают усилитель от возбуждения со стороны выхода. Со стороны входа аналогичную роль выполняют элементы R11, C3 и R12, C4. В схеме используются разделительные конденсаторы в цепи отрицательной обратной связи — это элементы C13 и C14.

Немного внимания требуют цепи R5C19 и R6C20, которые работают с внутренней схемой отключения звука. Они гарантируют задержку включения, что эффективно предотвращает щелчки в колонках, столь характерные для старых усилителей. Время задержки включения определяется постоянной времени RC цепи, подключенной к выводу 8, и может быть выбрано по мере необходимости.

Читайте также:  Схема усилителя TDA2030A

В оригинальной схеме производителя предусмотрены резисторы R5 и R6 номиналом 47 кОм, в то время как в комплекте AVT-2180 используются резисторы меньшего номинала — 20 кОм, что позволяет работать и при более низких напряжениях питания (вплоть до ±12 В). Если необходимо увеличить время задержки включения, например, при работе с предусилителем с большим временем переходного процесса, следует увеличить емкости C19 и C20.

Усилитель LM3886 2×70 Вт — сборка и ввод в эксплуатацию

Усилитель LM3886 нужно собирать на печатной плате из стеклотекстолита. Установка злектроных компонентов не составит труда. Сначала впаяйте отмеченные на схеме перемычки, а затем установите остальные компоненты. Перед пайкой интегральных микросхем необходимо подготовить и смонтировать радиатор. Обратите внимание, что металлическая подложка интегральной схемы соединяется с выводом 4, то есть с минусом источника питания.

Усилитель LM3886-2

Расположение элементов на печатной плате — усилитель на LM3886

Это значит, что в каждом случае необходимо использовать изоляционные прокладки. Либо изолировать сам радиатор от металлического корпуса усилителя, или изолировать интегральные схемы от радиатора с помощью прокладок из слюды или силиконовой резины. При использовании слюдяных прокладок в месте контакта необходимо применять теплопроводящую пасту. Если радиатор расположен внутри (хорошо вентилируемого) корпуса, температура радиатора при полной выходной мощности может составлять около +100°C.

В схему не входит блок питания. Вам придется изготовить его самостоятельно. Полученные параметры, особенно выходная мощность, будут зависеть от используемого источника питания. Теоретически, при напряжении питания ±42 В (под нагрузкой), с динамиком с сопротивлением 8 Ом можно получить выходную мощность 95…100 Вт, а с нагрузкой 4 Ом — еще больше.

Печатная плата

Для тестирования усилителя использовался источник питания (нестабилизированный), содержащий типичный тороидальный трансформатор 2×24 В мощностью 200 Вт, выпрямительный мост 10 А и фильтрующие конденсаторы 2×10000 мкФ/50 В. Такой простой источник питания можно рекомендовать и для практического применения, хотя, как известно, не помешает увеличить емкость фильтра до 15000 мкФ или 22000 мкФ. Тороидальный трансформатор 200 Вт 2×24 В можно изготовить самостоятельно или заказать через Интернет.

Для получения большей мощности достаточно иметь сетевой трансформатор с вторичным напряжением в состоянии покоя 2×30…32 В. А также нужно установить фильтрующие конденсаторы на 63 В. Как известно, в первый момент после включения разряженные электролитические конденсаторы заряжаются током, почти равным току короткого замыкания трансформатора. Такой большой импульс может быть опасен для диодов выпрямительного моста, поэтому во время тестирования также были задействованы токоограничивающие резисторы и контролировалась получаемая мощность. При добавлении резисторов (схема блока питания на рис.3) выходная мощность снизилась до 2×63,6 Вт, то есть незначительно. Поэтому на практике нужно применять резисторы (0,03…0,1 Вт, минимум 1 Вт) для защиты диодного моста.

Читайте также:  Схема усилителя TDA2030A

Схема блока питания

Усилитель LM3886 — схема примера источника питания

В ходе испытаний были измерены нелинейные искажения при мощности канала 60 Вт — они составили менее 0,07%. Также была измерена скорость изменения напряжения на выходе: при нагрузке 4 Ом и полной мощности скорость нарастания напряжения составила 13 В/мкс, а скорость спада — 20 В/мкс, что доказывает хорошие динамические параметры усилителя.

При первом включении собранного и проверенного усилителя LM3886 необходимо принять меры безопасности, например в виде включения лампочки в первичную обмотку трансформатора. При практическом применении особое внимание нужно уделять заземлению. На печатной плате имеется несколько точек заземления, дорожки которых проложены определенным образом.

При этом не имеет значения, где подключены отдельные провода. Заземляющий провод, идущий от блока питания, должен быть подключен к одной из точек «O» или «05». Провода заземления, идущие к динамикам, должны быть подключены к точкам «03» и «04», а провод заземления предусилителя — к одной из точек «01» и «02». Заземление предусилителя не должно быть подключено непосредственно к источнику питания (через другой провод). Чтобы избежать образования петель заземления и устранить влияние падения напряжения на проводах, заземление предусилителя должно быть подключено только к одной из точек «01» или «02».

Список деталей

Резисторы:
R1,R2,R7,R8: 100 кОм
R3, R4: 3,3кОм
R5, R6: 20 кОм
R9, R10: 2,7 Ом
R11, R12: 1 Ом
Конденсаторы:
С1, С2 470нФ
С3, С4: 220пФ
С5, С6: (не монтировать)
С7,С8,С9,С10,С11,С12: 100 нФ керамика
С13,С14: 10 мкФ/16 В
С15,С16,С17,С18,С19,С20: 47 мкФ/63 В
Остальное:
L1,L2 Катушка 0,7 мГн (7 витков провода, навитых на резистор 10 Вт/0,5 Вт)
U1.U2 LM3886
радиатор, изолирующие шайбы и втулки, винты

Фирменные усилители мощности