Jednoduchý 20 wattový zesilovač

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Tento článek je napsán s úmyslem vytvořit jednoduchý 20 Wattový zesilovač

Autor: Dhrubajyoti Biswas



Proč jednostranný zesilovač třídy A.

Jednostranný zesilovač třídy A je pravděpodobně jedním z nejlepších příkladů, pokud jde o polovodičový jednostranný výstup. Na druhou stranu může být pasivní zátěží transformátor, rezistor nebo zesilovač, jako v tomto případě, a proudový dřez. Zde jsme použili levný proudový dřez s vysokou linearitou, což je dobré u tohoto projektu.

Pro mnoho elektrotechniků je často vidět, že doporučují použít transformátory nebo induktory 1: 1. Tomuto procesu se ale vyhneme, protože obě komponenty jsou poměrně drahé a vyžadují vysokou přesnost, jinak by to mohlo mít opačný účinek na ztrátu kvality zvuku. Pokles kvality zvuku je hlavně proto, že je nelineární a frekvenčně závislý.



V tomto experimentu jsme použili základní obvody - výkonový zesilovač 60 wattů, s možností upravit jej tak, aby fungoval dobře s Class-A. Pokud vím, mnoho lidí tento přístup vyzkoušelo k sestavení zesilovače a výsledky se ukázaly pozitivní.

Použití +/- duálního napájecího zdroje

Dále jsme použili elektrické napájení +/- 20 voltů. Může být regulovaný, konvenční nebo dokonce s použitím kapacitního multiplikátoru a navíc před oříznutím by měl mít schopnost kolem 22 wattů. Doporučuje se tedy použít větší chladič, protože existuje vysoká šance, že se zesilovač zahřeje.

V našem předchozím experimentu konstruujícím zesilovač jsme použili klidový proud 3A. Zde jsme to snížili na 2,6 A, s úmyslem snížit rozptyl wattů. Ale přesto uvolní alespoň 110 W z každého zesilovače.

Důrazně doporučujeme použít buď velké plastové pouzdro, nebo tranzistory TO-3, protože přenos tepla je jednou z největších výzev, které budete muset při budování tohoto zesilovače čelit. Také doporučujeme použít samostatný rozptyl pro jednotlivé tranzistory. To umožní generování nízkého tepelného odporu.

Pro tento vývoj můžete také použít větší tranzistor, ale to by bylo drahé. Vzhledem k kapse je proto vždy lepší použít dva paralelní tranzistory. Jsou levnější ve srovnání s velkými tranzistory, i když si zachovávají kvalitu.

Následuje schematický diagram jednoduchého 20wattového zesilovacího obvodu, který pomáhá při budování systému.

Kruhový diagram

20W obvod zesilovače třídy A

Umyvadlo zobrazené zde v diagramu je postaveno na podobném konceptu jako u koncových stupňů. 4x1ohm 1W rezistory [0,25ohm] jsou umístěny paralelně. Může však být nutné experimentovat, protože proud je určen napětím základního emitoru BC549. Jak obvod funguje, BC549 načte základní proud, který je v přebytku z rezistorů. Když napětí přes rezistory přesáhne 0,65 V, tranzistor se spustí a dále upravuje vyvážení. Dále můžete nastavit DC offset pomocí 1K trimpotu pro správu LTP.

Optimální proud

V ideálním případě by zesilovač třídy A měl udržovat provozní proud o 110% vyšší než špičkový proud reproduktoru. Takže reproduktor s impedancí 8 ohmů a napájením +/- 22 V bude maximální proud reproduktoru:

I = V / R = 22/8 = 2,75 A.

Výše uvedený výpočet neznamená ztrátu proudu během výstupu. Je definitivní, že na výstupu obvodu bude ztráta 3 volty, která je založena na ztrátě v emitorových nebo budících rezistorech a ztrátě na výstupním zařízení.

Maximální napětí je proto 2,375 A @ 8ohms = 19V špička. Nyní přidáním faktoru fudge na 110% je provozní proud 2,6125A (přibližně 2,6A), a poté bude výstupní výkon 22,5W.

Je však důležité si uvědomit, že zatímco –ve napájení je konstantní, kladné na druhé straně se liší od dostupného ustáleného proudu. S vysokými signály se proud zdvojnásobí při zapnutí horního tranzistoru nebo pro záporné špičky klesne na nulu. Tato situace je běžná u zesilovačů třídy A [s jedním koncem] a činí design napájecího zdroje složitým.

Upravte klidový proud

Pokud je rezistor pro snímání proudu více než optimální, můžete použít přesný trimr a stěrač k základně BC549 pro přesný tok proudu. Nezapomeňte však udržovat vzdálenost mezi snímacím rezistorem od odporů, které generují vysoký zdroj, například výkonové rezistory. Nedodržení bezpečné vzdálenosti povede k poklesu proudu a zahřívání zesilovače.

Při používání trimponu buďte opatrní, protože stěrač je zraněný, aby napájel vedení -35V. Chybný pohyb zde může poškodit trimpot. Proto začněte stěračem na kolektoru výstupních zařízení. Pomalu zvyšujte proud, dokud nedosáhne požadovaného nastavení. Jako alternativu můžete také použít víceotáčkový hrnec, který by byl nejlepší.

Následující diagram ukazuje vytvoření proměnné proudu pro navrhovaný obvod zesilovače 20 wattů.

Zdroj proměnného proudu

Použití 1K rezistorů podle obrázku má zajistit, aby neklesl nekonečný proud, i když se hrnec změní na otevřený obvod. Rovněž je nutné dát čas [10 minut a více občas] na stabilizaci teploty na chladiči. Doba dosažení provozní teploty se však může lišit v závislosti na velikosti chladiče, protože větší chladič přichází s vyšší tepelnou hmotou, a proto to vyžaduje čas.

Chladič je jednou z nejdůležitějších součástí designu třídy A. Je proto povinné používat umyvadlo, které by mělo tepelné hodnocení, které je nižší než 0,5 ° C / Watt. Vezměme si situaci, kdy je rozptyl v klidovém stavu 110 W, chladič s uvedenou specifikací bude mít nárůst teploty o 55 ° C a tranzistory na 80 ° C, což ho nakonec zahřeje. Můžete použít tepelné hodnocení 0,25 ° C, ale na generované teplo to nebude mít velký vliv.




Předchozí: Obvod zesilovače 32 wattů využívající TDA2050 Další: Obvod generátoru kyslíku v akváriu s rybami