Obvod zosilňovača výkonu od 1 000 do 2 000 W

V tomto článku podrobne diskutujeme o jednoduchom, ale zároveň úžasnom 1 000 wattovom zosilňovači, ktorý je možné ľahko inovovať a dosiahnuť tak výkon až 2 000 wattov. Používa relatívne menej komponentov a dalo by sa rýchlo nastaviť na získanie obrovského výkonu 1 000 W na ľubovoľnom reproduktore s impedanciou 4 ohmy a 1 kva.

Tento okruh bol zaslaný prostredníctvom e-mailu špecializovaným nadšencom na zverejnenie na tomto webe

Úvod

Tu diskutovaným výkonovým zosilňovačom je zosilňovač s výkonom 1 000 W.

Toto zosilňovač funguje veľmi dobre pre každú aplikáciu, ktorá vyžaduje vysoký výkon, vysokú čistotu, minimálne skreslenie a vynikajúci zvuk.

Dobrým príkladom toho môže byť zosilňovač subwoofera, zosilňovač FOH, 1-kanálový špičkový zosilňovač priestorového zvuku atď.

Zosilňovač má štyri kľúčové stupne zosilnenia.

Začnime podrobným preskúmaním každej fázy.

The Error Amp

Prvý stupeň je vlastne asymetrický obvod zosilňovača vstupnej chyby vyváženia.

Toto je usporiadanie, ktoré umožňuje jeden diferenciálny stupeň a tiež vyvážené napájanie.

Nevyvážený zdroj sa môže použiť v prípade, že je invertujúci alebo neinvertujúci vstup prepojený so zemnou linkou signálu.

Teraz poďme diskutovať presne o tom, ako každý jeden tranzistor v tomto štádiu pracuje kolektívne.
Q6, Q7, R28-R29 a pomáhajú zostaviť tento dôležitý zosilňovač diferenciálnej chyby.

Tento stupeň využíva tranzistorové kolektory so záťažou typu cascode. Q1, Q2, R13 a ZD1 tvoria štádium cascode. Tento stupeň dodáva do kolektorov Q1, 2 konštantných 14,4 voltov.

R42, R66, Q23, ZD2 a C19 fungujú ako zdroj konštantného prúdu, ktorý napája 1,5 miliampéra na 1. diferenciálny stupeň.

Spoločne tieto stupne fungujú ako prvý stupeň zosilňovača a v podstate určujú spôsob predpojatia celého zosilňovača od začiatku do konca.

Fáza zosilňovača napätia

Tento špecifický stupeň je navrhnutý tak, aby poskytoval maximálne možné zosilnenie napätia potrebné pre ďalší stupeň, aby bolo možné spínať koncový stupeň so 100% výkonom.

R3, R54, R55, R40, Q3, Q4, Q24, Q25, C2, C9, C16 tvoria druhý stupeň zosilnenia diferenciálneho napätia. Q54 a Q55 fungujú ako systém, ktorý sa nazýva záťaž súčasného zrkadla pre druhý diferenciálny stupeň.

Toto zásadným spôsobom tlačí túto fázu k jednotnému zdieľaniu prúdu získaného z R36, ktorý môže byť okolo 8 miliampérov.

Zvyšok častí, najmä kondenzátory, pre túto fázu fungujú ako kompenzátor miestnej frekvencie.

Fáza skreslenia / vyrovnávacej pamäte

Q5, Q8, Q26, R24, R25, R33, R34, R22, R44, C10 vykonávajú prácu ovplyvnenia a ukladania do vyrovnávacej pamäte, a teda aj fázu skreslenia názvu a vyrovnávacej pamäte.

Primárnym cieľom tohto stupňa je napájať brány MOSFET s konštantným a preplateným napájacím napätím. A tiež pridať do fázy zosilňovača napätia vysokú vrstvu impedancie z vysokej kapacity zdroja brány.

Bez toho, aby sme mali túto fázu, by určite mohlo dôjsť k tomu, že sa frekvenčná odozva a rýchlosť spomalenia stanú veľmi zlými.

Problémom však je zabudovanie ďalšieho stupňa, doplnkového dominantného pólu cez spätnoväzbovú slučku zosilňovača.

Výstupná fáza

Tento stupeň prepína napätie produkované vo VAS a dodáva plný prúd potrebný na prevádzku 8 alebo 4-ohmových reproduktorov. Na chvíľu sa dajú občas použiť 2-ohmové reproduktory.

Vlastne som skontroloval tento 1000 zosilňovač nad 1600 W RMS priamo do 2 ohmov subwooferov. Nechcel by som vás však povzbudzovať, aby ste to robili pre akékoľvek dlhodobé použitie.

Schéma zapojenia

STIAHNUŤ ROZLOŽENIE DPS

Špecifikácie napájacieho zdroja

Prvky napájania tohto zosilňovača sú uvedené v nasledujúcich odsekoch. Je určený iba pre jeden kanál.
1 x transformátor s výkonom 1000 W. Primárne vinutia by mali zodpovedať zdroju napájania vášho domu. napr .: pre Indiu a Európu by malo byť primárne vinutie na 240VAC.
Sekundárne vinutia transformátora by mali byť dimenzované nasledovne.
2 x 65 voltov striedavého prúdu pri plnom zaťažení.
1 x 400 V, 35 A, mostíkový usmerňovač.
2 x 4,7K 5-wattové keramické rezistory
Najnižšie špecifikácie filtračného kondenzátora môžu byť 2 x 10 000uf 100 voltov elektrolytické.
Najlepšia hodnota môže byť 40 000uf na zásobovaciu lištu.

Testovanie a nastavenie

Dôrazne sa odporúča vyskúšať funkčnosť zosilňovača hneď na začiatku, aby ste sa uistili, že skutočne funguje správne.

To sa dá dosiahnuť spájkovaním 10-ohmového ¼ wattového odporu medzi výstupom zosilňovača a jedným koncom 330-ohmového 1W odporu použitého ako R38

Týmto spôsobom spojíme spätnoväzbový rezistor R37 s výstupom vyrovnávacieho stupňa.

To v podstate obchádza koncový stupeň a prevádza ho na zosilňovač s extrémne nízkym výkonom, ktorý je možné voľne analyzovať bez toho, aby došlo k zničeniu nákladného koncového stupňa.

Keď je to hotové, pripojte k nemu napájací zdroj +90 V a zapnite ho.

Uistite sa, že na kondenzátoroch filtra napájania sú spájkované 5kW odpory 4k7 Ohm.

V tomto okamihu dúfajte, že nič nefajčí, pomocou multimetra na rozsahu V zmerajte nižšie zobrazené poklesy napätia okolo nasledujúcich rezistorov. V prípade, že čítajú hodnoty blízke uvedeným hodnotám v rozmedzí + -10%, potom by ste mohli byť pozitívni, zosilňovač je VPRAVO.

R1 = 1,6 V
R2 = 1,6 V
R3 = 1,0 V
R55 = 500mv
R56 = 500mv
Ofsetové napätie na R37 by mohlo čítať 0 voltov, ale tiež mohlo byť až 100 mv.

Záverečné testovanie s reproduktormi

Po vykonaní inšpekcií vypnite napájanie a odpojte napájací zdroj
10 ohmový odpor.

Teraz sme sa teda dostali do fázy, kedy by sme mali vykonať maximálny test zosilňovacieho modulu.
Spočiatku ešte treba vykonať nejaké kontroly.
• Odtokové kolíky na všetkých výstupných zariadeniach musia byť skontrolované, či nie sú pripojené k chladiču.
• Napájacie vedenie môže byť preskúmané s ohľadom na správnu polaritu k PCB.
• Otočný hrniec P1 sa dá otočiť späť na 0 ohmov, aby sa zabezpečilo, že cez piny Gate a Drain Q8 IRF610 bude dosiahnutá hodnota okolo 4,7 tis.
• Počas pripájania napájacieho zdroja nezabudnite vložiť 8 ampérových poistiek umiestnených do každého z vašich napájacích vedení.
• Pripojte multimetr v rozsahu jednosmerného napätia k výstupu zosilňovača.

Dobre, pretože by ste mohli byť spokojní, že tento 1000-wattový zosilňovač je nastavený presne, teraz pripojte napájanie pomocou VARIAC pre tých, ktorí k nemu majú prístup, alebo jednoducho zosilňovač napájajte cez daný zdroj napájania

Po skontrolovaní voltmetra môžete očakávať niečo okolo offsetového (únikového) napätia od 1 mV do 50 mV.

Ak to nevidíte, vypnite napájanie a znovu skontrolujte svoju prácu.

V prípade, že je všetko v poriadku, vypnite systém a pomocou jemného skrutkovača dolaďte P1 na predpätie koncového stupňa.

Spočiatku však pripevnite voltmetr okolo jedného z odporov zdroja koncového stupňa pomocou svoriek Alligator.

Teraz opäť zapnite napájanie zosilňovača a postupne dolaďte P1 pri skúmaní voltmetra na hodnotu 18 mv.

Potom skontrolujte zostávajúcu časť zdrojových rezistorov a vysledujte ten, ktorý má najväčšiu hodnotu, a dolaďte P1, až kým sa na voltmetri nezmeria 18mv.

Ďalej pripojte reproduktor a hudobný vstup do zosilňovača a pomocou CRO pre tých, ktorí ho majú, môžete analyzovať, či je priebeh čistý a bez šumu a skreslenia alebo nie.

Ak nemáte generátor CRO a signálu, pripojte predzosilňovač a reproduktor a veľmi pozorne počúvajte kvalitu výstupu. Výstupný zvuk by mal byť mimoriadne jasný a živý.

To je všetko, teraz si užívajte! Práve ste sa zhromaždili a máte vynikajúci zosilňovač výkonu s výkonom 1 000 W, ktorý by sa dal použiť na dosiahnutie pulzujúceho zvuku s ohromujúcim výstupným výkonom ...

Ďalší zaujímavý dizajn

Je tu ďalší skvelý a ľahko zostaviteľný obvod výkonového zosilňovača 1 kva, ktorý je možné rýchlo zostaviť a implementovať.

Je to v skutočnosti 500 wattový dizajn, ale výkon by sa mohol zvýšiť na 1 000 wattov vhodným zvýšením počtu mosfetov alebo ich nahradením variantom s vyšším hodnotením.