5 najboljih istraženih krugova pojačala od 40 W

U ovom ćemo postu govoriti o 5 izvanrednih, jednostavan za izradu, Hi-Fi pojačala od 40 vata s malim izobličenjima koja se mogu dodatno nadograditi na veću snagu pomoću nekih manjih podešavanja.

Ovaj mi je članak putem e-pošte pridonio predani sljedbenik

Iako ćete možda naći na raspolaganju nekoliko hibridnih izlaznih modula, teško da je ijedan od njih u stanju spojiti jednostavnost s dostupnošću uz velike ukupne performanse.

Jedan od njih je SGS-ov čip TDA2030 zaposlen u sadašnjem pojačalu. Izgled pojačala je jednostavan: pojačalo snage popraćeno s dva izlazna tranzistora vezana za most. Zvučni signal daje se na neinvertirajući ulaz napajanja opamp lC1 kroz utičnicu K1 i kondenzator C1.

Opskrbna struja IC-a oscilira prema ulaznom signalu.

Zbog toga pokazuje jednako promjenjiv pad napona oko otpornika R6, R7. R8 i R9 s obzirom da se nalaze u izvornim linijama do opampa. Sve dok je struja ispod 1 A, pad napona na otpornicima neće biti dovoljan za uključivanje tranzistora T1 i T2. Što znači da izlaze do 2 W u zvučnike od 4 Ohma u potpunosti isporučuje opamp.

Čim izlazna struja prijeđe razinu od 1 A, tranzistori se uključuju i pojačavaju izlaznu snagu pojačala.

Ako je ulazni signal nizak, rezultira nedovoljnom strujom mirovanja kroz tranzistor, međutim, budući da se to događa kroz križnu mrežu opampa, problemi se na kraju izbjegavaju.

IC dodatno isporučuje toplinsku kompenzaciju i stoga osigurava zajamčenu stabilnost radne točke.

Napon napajanja može se kretati između 12 V i apsolutnih maksimuma od 44 V. Izgradnja pojačala na PCB-u mora biti jednostavna.

Tranzistori zajedno s IC-om trebaju biti instalirani i izolirani na hladnjak od približno 2 k W-1. Nanesite puno kompozita koji provodi toplinu. Opskrbni vod treba čuvati osigurač od 3,15 A. vod treba zaštititi osiguračem od 3,15 A.

Kružni dijagram

Dizajn PCB-a

Popis dijelova

Otpornici, svi 1/4 vata 5%, ako nije navedeno

• R1 do R4 = 100K
• R5 = 8k2
• R6 do R9 = 1. 4 ohma 1%
• R10 = 1 ohm

Kondenzatori

• C1 = 470 nF
• C2 = 10uF, radijalno 63V
• C3 = 4,7uF, 63V radijalno
• C4, C5, C7 = 220 nF MKT ili keramika
• C6 = 2200uF, radijalno 50V

Poluvodiči

• D1, D2 = 1N4007
• T1 = BD712
• T2 = BD711
• IC1 = TDA2030

Razno

• K1 = Audio utičnica ili utičnica
• Hladnjak = 2K W ^ -1
• Izolacijske podloške itd. Za IC1, T1, T2

Tehničke specifikacije

Radni napon: maksimum 44V

Izlazna snaga = 22 W u zvučniku od 8 Ohma i 40 W u zvučniku od 4 Ohma s THD = 0,1%

Tablica harmoničkih izobličenja

• 1 kHz u 8 ohma pri 11 vata = 0,012%
• 1 kHz u 4 ohma pri 20 vata = 0,032%
• 20 kHz u 8 ohma pri 11 vata = 0,074%
• 1 kHz u 8 ohma pri 1 vatu = 0,038%
• 1 kHz u 4 ohma pri 1 vatu = 0,044%
• Struja = 38mA približno Quiscent
• Učinkovitost = 8 Ohm 62,5%
• Maksimalno opterećenje = 4 Ohm 64%

2) Pojačalo od 40 W pomoću IC LM391

Ovaj drugi dizajn je snažno pojačalo srednje snage bez posebnosti koje se može posebno prilagoditi za upotrebu u 'kombiniranim' vrstama prijenosnih pojačala koja su popularna među gitaristima i umjetnicima jazz glazbe.

Pojačalo je učinkovita mješavina ugrađenog IC upravljačkog programa audio LM391-80 i push-pull izlazne faze snage izgrađene s bipolarnim tranzistorima.

Nekoliko jedinstvenih aspekata dizajna pregledano je u nastavku.

NTC, koji je u fizičkom kontaktu s izlaznim tranzistorima, omogućuje LM391 da isključi stupanj snage kada se ovaj pregrije. Polazna točka ove toplinske sigurnosti nalazi se na NTC struji od oko 200 pA.

Elektrolitički kondenzator koji uzemljuje NTC djeluje tako da pruža 'meki start', to jest, kako bi se izbjeglo bučno klikanje ili drugi zbunjujući zvuk iz zvučnika kada je pojačalo uključeno.

Može se činiti da je zaštita previše osjetljiva, pa bi zato mogle biti potrebne neke pokušaje i pogreške za vrijednost R4 ili vrijednost NTC-a. Lako je primijeniti povratne informacije u pojačalo spajanjem R23 na linijsku mrežu C5-R7.

Ostale komponente, zajedno s R10, odlučuju o frekvencijskom odzivu pojačala koje bi moglo zahtijevati fino podešavanje kako bi se ispunili specifični zahtjevi. Brojevi komponenata predstavljeni u ovom članku mogu biti prihvatljivi za većinu aplikacija.

Rezultat eksperimentiranja s različitim vrijednostima C5 i R7 lako je odrediti (ili čuti) kratkim skraćivanjem R23. Za zvučnike od 4 Ohma, R23 treba smanjiti na 0,18 Ohma. Nažalost, LM391-80 je osjetljiv na oscilacije, što se mora držati pod nadzorom pomoću komponenata RX, C6, C8 i C9 (u mnogim slučajevima C6 se može ukloniti).

Otpornik RX posebno smanjuje pojačanje otvorene petlje. Ako se koristi RX, Ry mora biti priključen za kompenzaciju rezultirajućeg podešenog napona. Komponente R22 i C12 čine Boucherotovu mrežu koja funkcionira kako bi stabilizirala pojačalo na visokim frekvencijama. Ulazom pojačala mora upravljati izvor niske impedancije koji je u stanju isporučiti audio signale na razini 'linije' (0 dB].

Mreža R1-C1 prigušuje amplitude iznad 50 kHz ili nešto više. Struja mirovanja pojačala definirana je unaprijed postavljenim P1. U početku prilagodite ovu kontrolu na 0 Ohm i fino je podesite sve dok se ne uspostavi struja mirovanja od 50 mA.

To možete povećati na 400 mA ako tražite mala izobličenja. Svi tranzistori snage smješteni su na istom odjeljku PCB-a kako bi se mogli spojiti na zajednički hladnjak, zajedno s NTC-om.

Rashladni hladnjak mora biti prilično velik s toplinskim otporom od 1 K Wsl ili manjim. Primijetite da je L1 izrađen od 20 zavoja promjera 0,8 mm. emajlirana bakrena žica namotana oko R21. C9 je keramički kondenzator.

Kružni dijagram

Tehnički podaci

Pogledajmo sada nekoliko testiranih podataka:

S naponom napajanja: 35 V R23, kratki spoj:

Propusnost 3 dB (8 Q): približno 11 Hz do 20 kHz

THD (prijelazno harmonijsko izobličenje) pri 1 kHz:. 1 W u 8 Ohm: 0,006% (Iq = 400mA) 1 W u 8 Ohm: 0,02% (Iq = 50 mA) 65 W u 8 Ohm: 0,02% (Um = 873 mV) 80 W u 4 Ohm: 0,2% ( Um = 700 mV početna razina ograničenja struje).

Izgled PCB-a i komponenata

Popis dijelova

3) Pojačalo snage 40 W pomoću IC LM2876 tvrtke Texas Instruments

Treći dizajn je još jedan cool Hi-Fi pojačalo snage 40 vata koji koristi jedan čip LM2876 za isporuku određene količine glazbene snage preko 8 ohmskih zvučnika.

IC LM2876 je visokokvalitetni čip za pojačalo zvuka koji je dizajniran da kontinuirano obrađuje 40 vata prosječne snage preko zvučnika od 8 Ohma s THD od 0,1% i frekvencijskim rasponom od 20 Hz do 20 kHz.

Učinak ovog IC-a je daleko bolji od ostalih hibridnih IC-a zbog svoje ugrađene značajke koja se naziva Self Peak Instantaneous Temperature Control sklop ili Šiljak.

'SPiKe' uključuje potpunu zaštitu čipa od izlaznog prenapona, podnapona, preopterećenja i slučajnih kratkih spojeva.

IC LM2876 pokazuje izvrstan omjer signala i šuma iznad 95 dB, što jamči izvrsnu čistoću i reprodukciju zvuka na Hi-Fi razini.

Dijagram pinouta LM2876

Kružni dijagram

Kompletna shema sklopa ovog pojačala od 40 W na bazi LM2876 predstavljena je u nastavku:

Za više informacija o tome posjetite tablica podataka IC-a

4) 40-vatno stereo pojačalo u krugu pomoću IC TDA7292

Do sada smo razgovarali o pojačalima s mono izlaznom snagom od 40 vata, međutim ovaj četvrti sklop na popisu dizajniran je da ponudi stereo izlaz od 40 + 40 vata kroz jednočipovnu IC TDA7292. Dakle, ako tražite stereo verziju pojačala od 40 W, ovaj će dizajn vrlo lako ispuniti vaše zahtjeve.

Ovo izvanredno stereo pojačalo s jednim čipom proizvodi tvrtka ST mikroelektronika .

Za strujni krug nisu potrebne nikakve komponente i mogao bi se brzo konfigurirati pomoću dobro oblikovanog PCB-a koji je i sam priložen u tehničkom listu.

Glavne značajke

• Širok raspon napona napajanja (od +/- 12 V ± 33 V)
• Radi s dvostrukim napajanjem za optimalnu izlaznu snagu
• Dizajniran za isporuku pune izlazne snage 40 W + 40 W u 8 Ω s naponom napajanja = ± 26 V i ukupnim harmonijskim izobličenjem ne većim od = 10%
• Interno eliminirani 'pop' zvuk kada se napajanje uključuje / isključuje
• Uključite mogućnost prigušivanja zvuka koja je također besplatna (bez pop-a)
• Kad je utišnica Mute uzemljena, IC prelazi u stanje mirovanja s niskom potrošnjom.
• Interno je IC zaštićen od kratkog spoja, što znači da IC neće izgorjeti ili se oštetiti kada je izlaz slučajno kratko spojen ili preopterećen.
• Također, IC ima ugrađenu toplinsku zaštitu od preopterećenja, tako da pregrijavanje također neće oštetiti IC.

Kompletna shema kruga

Apsolutna maksimalna ocjena

Slijede maksimalne apsolutne ocjene IC TDA7292, koje se ne smiju premašiti radi zaštite IC od trajnog oštećenja:

• Istosmjerni napon ± 35 V
• (I_ILI) Izlazna vršna struja (interno ograničena) 5 A
• (Str_do) Raspad snage Tca = 70 ° C 40 W
• (T_na) Radna temperatura -20 do 85 ° C
• (T_j) Temperatura spoja -40 do 150 ° C
• (T_stg) Temperatura skladištenja -40 do 150 ° C

Referenca: Za više detalja i cjeloviti dizajn PCB-a možete se obratiti na izvorni list podataka IC-a.

5) Pojačalo od 40 W sa samo tranzistorima

Svi gore opisani dizajni ovise o integriranim krugovima i svi znamo kako lako ove IC mogu zastarjeti u bilo kojem trenutku. Možda je najbolji način da se univerzalni dizajn zimzelenog pojačala ima u obliku diskretne tranzistorizirane verzije, kao što je prikazano u ovom petom konačnom dizajnu:

Ovo je zapravo skraćena verzija popularnog pojačala od 100 vata s ove web stranice. Pojednostavljeno je uklanjanjem nekoliko MOSFET-a i smanjenjem ulaznog napajanja na 24V.

Dijelovi navedeni u gore navedenom tranzistoriziranom krugu pojačala od 40 W izgledaju pomalo nekonvencionalno i možda neće biti dostupni na tržištu. Međutim, ljepota takvih tranzistoriziranih verzija je u tome što se aktivne komponente mogu lako zamijeniti ekvivalentnim vrijednostima. Za ovaj dizajn također možemo pronaći odgovarajuće ekvivalente i ovdje ih zamijeniti za postizanje istih besprijekornih rezultata.

Pojačalo su izvrsno dizajnirali Hitachijevi inženjeri za pružanje izvanredne jasnoće uz minimalna izobličenja. Testirao sam ga i bio sam prilično oduševljen velikim prilagodljivim opsegom snage i iznimnom kvalitetom ispisa.

Za cijeli popis dijelova posjetite ovaj članak.