Der Beitrag enthält eine eingehende Diskussion über die Konstruktionsdetails eines universellen Hochleistungsverstärkers, der modifiziert oder an jeden Bereich innerhalb von 60 Watt, 120 Watt, 170 Watt oder sogar 300 Watt Leistung (RMS) angepasst werden kann.

Das Design

Das Schaltbild in Abb. 2 gibt Auskunft über die höchste Leistungsfähigkeit Form des Verstärkers bietet dies 300 W in 4 Ohm. Einstellungen zur Mäßigung der Ausgangsleistung werden zweifellos später im Beitrag besprochen.

Die Schaltung beruht auf einigen in Reihe geschalteten MOSFETs T15 und T16, die tatsächlich von einem Differenzverstärker gegenphasig betrieben werden. Da der Eingangswiderstand von MOSFETs 10 Ohm beträgt, muss die elektrische Leistung des Frequenzumrichters wirklich bescheiden sein. Die MOSFETs sind dadurch spannungsbetrieben.

Die Fahrerstufe besteht überwiegend aus T1 und T3 zusammen mit T12 und T13. Negative Gleichspannung Die Rückkopplung über die Ausgangsstufe erfolgt über R22 und die negative Wechselspannung Rückmeldung von R23 ---- C3.

Die a.c. Die Spannungsverstärkung beträgt ungefähr 30 dB. Die folgende Grenzfrequenz wird durch die Werte von C1 und C3 bestimmt. Der Arbeitszweck des ersten Differenzverstärkers T1, T2 wird durch den Stromfluss durch T3 festgelegt.

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Der Kollektorstrom von T5 ermittelt den Referenzstrom für den Stromspiegel T3-T4. Um sicherzustellen, dass der Überweisungsstrom konstant ist, wird die Basisspannung von T5 durch die Dioden D4-D5 gut gesteuert.

Der Ausgang von T1-T2 betreibt einen anderen Differenzverstärker, T12-T13, dessen Kollektorströme das Gate-Potential für die Ausgangstransistoren festlegen. Das Maß für dieses Potenzial würde von der Arbeitsposition von T12-T13 abhängen.

Die Stromspiegel T9 und T10 haben zusammen mit den Dioden D2-D5 die identische Funktion wie T3-T4 und D4-D5 im ersten Differenzverstärker.

Die Bedeutung des Überweisungsstroms wird durch den Kollektorstrom von Tm charakterisiert, der häufig von P2 in der Emitterschaltung von T11 geplant wird. Diese spezielle Kombination modelliert den Ruhestrom (Vorspannungsstrom) ohne das Vorhandensein eines Eingangssignals.

Stabilisierung des Ruhestroms

Die MOSFETs besitzen jedes Mal einen positiven Temperaturkoeffizienten, wenn ihr Drainstrom nominal ist, was garantiert, dass der Ruhestrom (Vorspannungsstrom) einfach durch anwendbare Kompensation konstant gehalten wird.

Dies wird häufig von R17 über den Stromspiegel T9-T10 bereitgestellt, der einen negativen Temperaturkoeffizienten enthält. Sobald sich dieser Widerstand erwärmt, beginnt er, über T9 einen relativ größeren Prozentsatz des Referenzstroms zu ziehen.

Dies bewirkt eine Abnahme des Kollektorstroms von T10, was nacheinander eine Verringerung der Gate-Source-Spannung der MOSFETs bewirkt, wodurch die durch den PTC der MOSFETs induzierte Zunahme effizient kompensiert wird.

Die thermische Periodenkonstante, die durch den Wärmewiderstand der Kühlkörper beeinflusst werden kann, bestimmt die Zeit, die für die Ausführung der Stabilisierung benötigt wird. Der durch P festgelegte Ruhestrom (Vorspannungsstrom) ist innerhalb von +/- 30% konsistent.

Überhitzungsschutz

Die MOSFETs sind durch den Thermistor R12 in der Basisschaltung von T6 gegen Überhitzung abgeschirmt. Jedes Mal, wenn eine ausgewählte Temperatur erreicht ist, führt das Potential über dem Thermistor dazu, dass T7 aktiviert wird. Wann immer dies auftritt, leitet T8 den wesentlicheren Teil des Referenzstroms mittels T9-T11 ab, wodurch die Ausgangsleistung der MOSFETs erfolgreich eingeschränkt wird.

Die Wärmetoleranz wird durch Pl festgelegt, was gleich einer Kühlkörpertemperatur der Kurzschlusssicherheit ist. Wenn der Ausgang beim Auftreten eines Eingangssignals kurzgeschlossen wird, führt die Spannungsabsenkung über den Widerständen R33 und R34 zu T14 eingeschaltet.

Dies bewirkt einen Stromabfall über T9 / T10 und entsprechend auch die Kollektorströme von T12 und T13. Der effektive Bereich der MOSFETs wird anschließend erheblich eingeschränkt, wodurch sichergestellt wird, dass die Verlustleistung minimal reduziert wird.

Da der praktikable Drainstrom von der Drain-Source-Spannung abhängt, sind weitere Details für die ordnungsgemäße Einrichtung der Stromregelung wichtig.

Diese Details ergeben sich aus der Spannungsabnahme an den Widerständen R26 und R27 (positive bzw. negative Ausgangssignale). Wenn die Last weniger als 4 Ohm beträgt, wird die Basis-Emitter-Spannung von Tu auf einen Pegel verringert, der zu dem Kurzschlussstrom beiträgt, der tatsächlich auf 3,3 A begrenzt ist.

Konstruktionsdetails

Das MOSFET-Verstärkerdesign ist idealerweise auf der in Abb. 3 dargestellten Leiterplatte aufgebaut. Bevor jedoch mit dem Bau begonnen wird, muss noch bestimmt werden, welche Variation bevorzugt wird.

Abb. 2 sowie die Komponentenliste von Abb. 3 beziehen sich auf die 60-Watt-Variante. Die Einstellungen für die Variationen von 60 W, 80 W und 120 W sind in Tabelle 2 dargestellt. Wie in 4 dargestellt, sind die MOSFETs und NTCs rechtwinklig installiert.

Die Pin-Konnektivität ist in Abb. 5 dargestellt NTC s werden direkt in die M3-Abmessung geschraubt, mit Gewindebohrern (Gewindebohrer = 2,5 mm), Löcher: Verwenden Sie viel Kühlkörper-Verbundpaste. Die Widerstände Rza und Rai sind direkt mit den Gates der MOSFETs auf der Kupferseite der Leiterplatte verlötet. Der Induktor L1 ist umwickelt

R36: Der Draht sollte effektiv isoliert sein, wobei die Enden vorverzinnt an den Öffnungen direkt neben denen für R36 angelötet sind. Der Kondensator C1 kann möglicherweise ein elektrolytischer Typ sein, dennoch ist eine MKT-Version vorteilhaft. Die Oberflächen von T1 und T2 sollten mit der Absicht zusammengeklebt werden, dass ihre Körperwärme weiterhin identisch ist.

Denken Sie an die Drahtbrücken. Das Netzteil für das 160-Watt-Modell ist in dargestellt

Abb. 6: Anpassungen für die Zusatzmodelle sind in Tabelle 2 dargestellt. Die Vorstellung eines Künstlers von seiner Technik ist in dargestellt

Abb. 7. Sobald das Netzteil aufgebaut ist, können möglicherweise die Leerlauf-Arbeitsspannungen überprüft werden.

Der Gleichstrom Die Spannungen dürfen nicht über +/- 55 V liegen, da sonst die Gefahr besteht, dass die MOSFETs den Goblin beim ersten Einschalten aufgeben.

Falls geeignete Lasten erhältlich sind, ist es natürlich vorteilhaft, dass die Quelle unter Lastbeschränkungen untersucht wird. Sobald festgestellt wird, dass die Stromversorgung in Ordnung ist, wird der Aluminium-MOSFET-Aufbau direkt mit einem geeigneten Kühlkörper verschraubt.

“wie man eine einfache Sicherung macht ”

Abb. 8 zeigt ein ziemlich gutes Gefühl für die Höhe und Breite der Kühlkörper und für das endgültige Sortiment eines Stereomodells des Verstärkers.

Der Einfachheit halber wird hauptsächlich das Stehen der Teile der Stromquelle demonstriert. Den Stellen, an denen der Kühlkörper und der Aluminium-MOSFET-Aufbau (und wahrscheinlich die Rückseite des Verstärkergehäuses) zusammenkommen, sollte eine wirksame Abdeckung aus wärmeleitender Paste zugewiesen werden. Jede der beiden Baugruppen muss mit mindestens 6 M4 (4 mm) -Dimensionierungsschrauben mit dem eingebauten Kühlkörper verschraubt werden.

Die elektrische Verkabelung muss genau den Führungslinien in Abb. 8 entsprechen.

“Wie erstelle ich ein Batterieladegerät? ”

Es ist ratsam, mit den Versorgungsspuren (dickes Kabel) zu beginnen. Stellen Sie anschließend die Erdungsverbindungen (sternförmig) von der Erdung des Leistungsgeräts zu den Leiterplatten und der Ausgangserde her.

Erstellen Sie daraufhin die Kabelverbindungen zwischen Leiterplatten und Lautsprecheranschlüssen sowie zwischen den Eingangsbuchsen und den Leiterplatten. Die Eingangserde sollte immer nur an die Erdungsleitung auf der Leiterplatte angeschlossen werden - das ist alles!

Kalibrierung und Prüfung

Befestigen Sie anstelle der Sicherungen F1 und F2 10 Ohm, 0,25 W, Widerstände an ihrer Position auf der Leiterplatte. Die Voreinstellung P2 muss vollständig gegen den Uhrzeigersinn fixiert werden, obwohl P1 in der Mitte seiner Drehung geplant ist.

Die Lautsprecheranschlüsse sind weiterhin geöffnet, und der Eingang sollte kurzgeschlossen werden. Schalten Sie das Stromnetz ein. Sollte der Verstärker kurzschließen, beginnen die 10-Ohm-Widerstände zu rauchen!

Wenn dies geschieht, schalten Sie es sofort aus, identifizieren Sie das Problem, wechseln Sie die Widerstände und schalten Sie die Stromversorgung erneut ein.

Sobald alles richtig aussieht, schließen Sie ein Voltmeter (3 V oder 6 V Gleichstrombereich) an einen der 10-Ohm-Widerstände an. Es muss eine Spannung von Null anliegen.

Wenn Sie feststellen, dass P1 nicht vollständig gegen den Uhrzeigersinn gedreht ist. Die Spannung sollte ansteigen, während P2 stetig im Uhrzeigersinn geändert wird. Stellen Sie P1 auf eine Spannung von 2 V ein: Der Strom könnte in diesem Fall 200 mA betragen, d. H.: 100 mA pro MOSFET. Trennen Sie den 10-Ohm-Widerstand und ändern Sie ihn durch die Sicherungen.

Schalten Sie die Stromversorgung erneut ein und überprüfen Sie die Spannung zwischen Erde und Verstärkerausgang: Diese wird sicherlich nicht höher als +/- 20 mV sein. Der Verstärker wird danach auf die beabsichtigte Funktionalität vorbereitet.

Ein abschließender Punkt. Wie bereits erläutert, muss die Umschaltrichtlinie des Überhitzungssicherheitskreises auf ca. 72,5 ° C festgelegt werden.

Dies kann leicht bestimmt werden, indem der Kühlkörper beispielsweise mit einem Haartrockner erhitzt und seine Wärme bewertet wird.

Irgendwie ist dies jedoch möglicherweise nicht unbedingt erforderlich: P1 kann auch in der Mitte des Zifferblatts befestigt werden. Die Situation sollte eigentlich nur geändert werden, wenn der Verstärker zu häufig abschaltet.

Seine Haltung sollte jedoch keinesfalls weit vom mittleren Standort entfernt sein.

Mit freundlicher Genehmigung von elektor.com