Схема 100W усилителя на полевиках

Показанная здесь конструкция представляет собой усилитель с очень хорошими параметрами, построенный на МОП — транзисторах . Схема системы была почти полностью взята из исследования Энтони Холтона. Система имеет низкое гармоническое искажение, которое, конечно, не будет превышать 0,1% , при выходной мощности до нагрузки 100 Вт . Описанный здесь усилитель является альтернативой популярным усилителям серии TDA и аналогичным, но при немного более высокой стоимости можно получить усилитель с гораздо лучшими параметрами. Большим преимуществом системы является простая конструкция и дешевый выходной каскад, состоящий из 2 общедоступных МОП- транзисторов., Усилитель может работать с динамиками с импедансом 4 и 8 Ом. Единственное регулирование, которое должно быть сделано во время ввода в эксплуатацию, должно установить переходные процессы мощности силовых транзисторов.

Сборка:
Система представляет собой классический двухступенчатый усилитель, он состоит из дифференциального входного усилителя и симметричного усилителя мощности, в котором работает одна пара силовых транзисторов. Принципиальная схема показана на рисунке 1. Транзисторы T4 (BC546) и T5 (BC546) работают в конфигурации дифференциального усилителя и питаются от источника тока на основе транзисторов T7 (BC546), T10 (BC546) и резисторов R18 (22k), R20 (680R) и R12 (22k). Входной сигнал подается на два фильтра: нижних частот, выполненных из элементов R6 (470R) и C6(1 нФ) — он ограничивает высокочастотные составляющие сигнала, а фильтр верхних частот состоит из C5 (1 мкФ), R6 и R10 (47k), ограничивая составляющие низкочастотного сигнала.
Купить сейчас — Tiles, Elements, uC … Показать прайс-лист Показать на Allegro
Нагрузка дифференциального усилителя — резисторы R2 (4,7 кОм) и R3 (4,7 кОм). Транзисторы T1 (MJE350) и T2 (MJE350) представляют следующую ступень усиления, а его нагрузка — это транзисторы T8 (MJE340), T9 (MJE340) и T6 (BD139), которые одновременно поляризуют транзисторы усилителя мощности. Конденсаторы С3 (33pF) и С4 (33pF) с усилителем противодействует wzbudzeniom малого значения. Конденсатор C8 (10 нФ), подключенный параллельно к R13 (10 кОм / 1 Вт), улучшает импульсную характеристику усилителя, что важно для быстрых входных сигналов.

Схема усилителя.
Транзистор T6 вместе с элементами R9 (4.7k), R15 (680R), R16 (82R) и PR1 (5k) позволяет установить правильную полярность выходных каскадов усилителя в состоянии покоя. Используя потенциометр, установите ток покоя выходных транзисторов в пределах 90-110 мА, что соответствует падению напряжения на резисторах R8 (0,22R / 5 Вт) и R17 (0,22R / 5 Вт) в диапазоне 20-25 мВ. Общая потребляемая мощность во время отдыха усилителя должна составлять около 130 мА. Выходными элементами усилителя являются МОП-транзисторы T3 (IRFP240) и T11(IRFP9240). Эти транзисторы выполнены в виде повторителя напряжения с высокой эффективностью тока, поэтому первые две ступени должны получать достаточно большую амплитуду выходного сигнала. Усиление настройки является отношение сопротивления R7 (22k) до R11 (470R) и проект модели приблизительно 47V / V. Маломощные резисторы R8 и R17 использовались главным образом для простого измерения мощности силовых транзисторов без вмешательства в систему. Они также могут быть полезны в случае расширения системы другой парой силовых транзисторов из-за различий в сопротивлении каналов открытых транзисторов. Резисторы затвора R5 (470R) и R19(470R) ограничивают скорость загрузки емкости затвора транзистора, тем самым ограничивая частотную характеристику усилителя. Диоды D1-D2 (BZX85-C12V) защищают от чрезмерного переключения силовых транзисторов. В этом случае напряжение у ворот транзисторов с точки зрения источников не должно быть больше , чем 1 .
На плате усилителя есть место для конденсаторов, фильтрующих источники питания C2 (4700 мкФ / 50 В) и C13 (4700 мкФ / 50 В). Ступень входа и управления питается от дополнительного RC-фильтра, построенного на элементах R1 (100R / 1W), C1 (220 мкФ / 50 В) и R23 (100R / 1 Вт) и C12 (220 мкФ / 50 В). Система усилителя достигает 100 Вт (эффективная синусоидальная) мощность для амплитуд входного сигнала около 600 мВ и импеданса нагрузки 4R. Предпочтительный тороид трансформатор 200W с напряжением 2x24V переменного тока . После выпрямления и фильтрации это должно дать мощность усилителю мощности около +/- 34 В по отношению к массе. Мощность усилителя можно оценить по базовой формуле:

где: это эффективное значение максимального напряжения на выходе усилителя, а R также сопротивление нагрузки. Зная напряжение питания и предполагая, что максимальная амплитуда на выходе меньше примерно на 6 В (для хороших параметров, насыщения транзисторов и т. Д.) От источника питания, мы получаем:

где: это напряжение источника питания (одна шина, после выпрямления и фильтрации), а R сопротивление нагрузки (импеданс).

Печатная плата:

Запуск усилителя:
Переменный резистор PR1 должен быть повернут влево до максимума. Источник питания должен быть подключен через резисторы серии 22R / 5W и соединить трансформатор с выпрямительным мостом.
При включении трансформатора с помощью измерителя проверьте падение напряжения на резисторах 22R. Должно быть падение напряжения (порядка 1 В или менее), поскольку система не должна потреблять более 50 мА. Мы проверяем то же самое на обеих силовых шинах.
Используя счетчик, мы проверяем оба напряжения питания относительно земли. Они должны быть порядка +/- 34 В для предлагаемого трансформатора.
Отключите напряжение питания, разрядите конденсаторы с небольшим резистором и начните пайку силовых транзисторов T3 и T11 . Все силовые транзисторы вместе с T6 должны быть на общем радиаторе, чтобы поддерживать хорошую тепловую связь этих элементов. Слюдяные или силиконовые прокладки будут обязательными, потому что транзисторы имеют разные потенциалы на стоках. После пайки силовых транзисторов и привинчивания их и Т6 к радиатору, стоит проверить, не подключен ли радиатор к какой-либо из ножек транзистора, потому что он должен быть подключен к массе усилителя.
Мы включаем источник питания системы, измеряя падение напряжения на резисторе 22R / 5W, аналогичное точке 2. Падение напряжения должно быть аналогичным, поскольку ток покоя должен быть равен 0. Мы проверяем, происходит ли одинаковое падение напряжения на обоих резисторах.
Устанавливаем ток покоя. Для этого поверните потенциометр PR1 по часовой стрелке (измеряя напряжение на одном из резисторов 22R) очень медленно, пока падение напряжения заметно не увеличится. Прикрепите один конец измерителя к выходу усилителя, а другой прикоснитесь один к одному с источниками обоих силовых транзисторов, измеряя падение напряжения на резисторах источника. Падение напряжения должно составлять около 19-25 мВ, что дает ток покоя 100 мА.
Измеряем напряжение постоянного тока на выходе усилителя относительно земли, оно должно быть близко к 0. Оно может варьироваться в пределах +/- 100 мВ
Если все в порядке и выходное напряжение близко к 0, то мы отключаем питание системы, паяные резисторы и силовые кабели, припаянные непосредственно к плате.
Включите питание и еще раз проверьте падение напряжения на обоих резисторах источника. Если они находятся в предполагаемых пределах. Мы можем подключить динамик и входной сигнал от предусилителя. Конечно, все изменения схемы должны быть сделаны с выключенным питанием.

Выключатели и механические элементы:
1x + VCC паяное соединение
1x OUT паяное соединение
2x GND паяное соединение
1x-VCC паяное соединение
1x NS25-W2 Прямой штекер GW-02S (2 контакта).

Резисторы, Резисторы:
2x 100R / 1W Резистор 1W
1x 10k / 1W Резистор 1W
1x 10R / 2 Вт Резистор 2 Вт
2x 0.22R / 5W Резистор 5W
3x 4.7k Резистор 0.25Вт
3x 100R Резистор 0.25 Вт
2x 680R Резистор 0.25Вт
3х 22к резистор 0,25 Вт
1x 47k резистор 0,25 Вт
1x 82R Резистор 0.25 Вт
4x 470R Резистор 0.25Вт
1x 5k Многооборотный регулятор.

Конденсаторы:
2x 33pF Керамический конденсатор
1x 1 нФ конденсатор MKT, металлизированный полиэстер
1x 10 нФ конденсатор MKT, металлизированный полиэстер
2x 100 нФ конденсатор MKT, металлизированный полиэстер
1x 1 мкФ конденсатор MKT, металлизированный полиэстер
1x 470nF Конденсатор MKT, Металлизированный полиэстер
3x 220 мкФ / 50 В Конденсатор электролит
2x 4700 мкФ / 50 В Конденсатор электролит.

Полупроводники:
2x BZX85-C12V Диод Зенера, стабилитрон
2x MJE350 Биполярный транзистор
4x BC546 Биполярный транзистор
1x BD139 Биполярный транзистор
2x MJE340 Биполярный транзистор
1x IRFP240 МОП-транзистор
1x IRFP9240 МОП-транзистор.