단일 IC OPA541을 사용하는 100 ~ 160 와트 전력 증폭기 회로

절대 출력을 사용하여 100 와트에서 200 와트 정도의 엄청난 출력을 가진 오디오 앰프를 찾는 모든 사람을 위해 최소 부품 수 ,이 특정 회로가이를 수행합니다.

회로의 작동 원리

Burr-Brown의 IC OPA541은 최대 ± 40V의 전원 공급 장치에서 작동하고 최대 5A 및 10A 피크까지 연속 출력 전류를 제공하도록 특별히 설계된 전력 연산 증폭기입니다.

이는 단순히 IC가 히트 싱크 및 팬 냉각을 사용하여 충분히 냉각되면 가능한 증폭 출력이 160 와트 표시를 훨씬 초과 할 수 있음을 의미합니다.

장치에 내장 된 전류 제한 기능은 사용자가 단독 외부 저항을 통해 프로그래밍 (사전 설정) 할 수 있으므로 잘못된 출력 상황에서 증폭기와 부하를 보호 할 수 있습니다.

Burr-Brown 소스에 따르면 OPA541은 일반적으로 모터, 서보 증폭기 및 프로그래밍 가능한 전원 공급 장치 등을 구동하도록 설계되었지만 고출력 오디오 증폭기로 사용하면 놀랍도록 잘 작동 할 수 있습니다.

이 기사에서 설명하는 회로도는 4 옴 부하로 약 60 와트에서 160 와트를 제공합니다. 이는 ± 40V의 대칭 공급 전압을 통해 수행됩니다.

칩의 내장 전류 제한 기는 병렬 연결된 저항 R6 / R7을 통해 약 8.5A의 스위치 ON 임계 값으로 고정됩니다.

출력 전류 프로그래밍

이 전류 제한은 4 옴 라우드 스피커를 사용하는 경우에도 최적의 드라이브 마진을 얻을 수 있도록합니다. 그러나 R6 및 R7은 전류를 과부하 임계 값 미만으로 제한한다는 점을 기억하십시오. SOA ( 안전한 작동 영역).

전류 제한 스위치 ON 또는 활성화 지점을 제공하는 저항 Rcl, (R6 + R7)의 값은 다음 공식을 사용하여 결정할 수 있습니다.

Rcl = (0.813 / Iabs)-0.02 [Ω]

실제 작동에서 출력 전류의 양의 반주기는 미리 프로그래밍 된 임계 값보다 낮은 수준에서 약 10 %로 상당히 일찍 제한됩니다.

정반대는 음의 전류에 대해 발생할 수 있으며, 이는 미리 결정된 값보다 약 10 % 더 클 수 있습니다.

총 고조파 왜곡

증폭기 왜곡 출력이 상당히 낮습니다. THD 값은 전체 사운드 스펙트럼 내에서 0.5 % 미만으로 유지되며, 이득 x6이 고정되고 (R5는 약 5kΩ이 됨) 공급 전압이 ± 35V입니다.

IC는 거의 20mA의 정 동작 전류에서 작동하기 때문에 교차 왜곡이 다소 빠르게 시작될 수 있습니다.

THD를 최소 수준으로 유지하기 위해 가정 대역폭은 커패시터 C3를 통해 약 22kHz로 제한됩니다.

R2-C2를 사용하여 만든 입력 필터 네트워크는 IMD (간 변조 왜곡)를 최소화하고 실제 대역폭을 약 16.6kHz로 낮 춥니 다.

저주파 롤오프는 R1-C1에 의해 6.6Hz로 고정됩니다. IC는 1.2KW 이상의 열 저항을 갖는 비교적 큰 방열판 위에 설치해야합니다.

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