60W, 120W, 170W, 300W 전력 증폭기 회로

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이 게시물은 60 와트, 120 와트, 170 와트 또는 심지어 300 와트 전력 출력 (RMS) 내의 모든 범위에 맞게 수정하거나 조정할 수있는 범용 고전력 증폭기의 구성 세부 사항에 대한 심층 토론을 제공합니다.

디자인

그림 2의 회로도는 최고의 전력 능력 앰프의 형태로 300W를 4 옴으로 제공합니다. 전원 출력을 조절하기위한 설정은 의심 할 여지없이 나중에 게시물 내에서 논의됩니다.



이 회로는 두 개의 직렬 연결 MOSFET T15 및 T16에 의존하며 실제로 차동 증폭기에 의해 역 위상으로 전력이 공급됩니다. MOSFET의 입력 저항이 10 옴 수준이라는 점을 감안할 때 드라이브 전력은 실제로는 적당해야합니다. 결과적으로 MOSFET은 전압으로 작동됩니다.

드라이버 단계는 주로 T12 및 T13과 함께 T1 및 T3으로 구성됩니다. 네거티브 DC 출력단을 통한 피드백은 R22와 네거티브 AC에 의해 공급됩니다. R23 ---- C3에 의한 피드백.



a.c. 전압 이득은 약 30dB입니다. 아래 차단 주파수는 C1 및 C3의 값에 의해 결정됩니다. 첫 번째 차동 증폭기 인 T1, T2의 작동 목적은 T3를 통한 전류 스트리밍에 의해 계획됩니다.

T5의 콜렉터 전류는 전류 미러 T3-T4의 기준 전류를 확인합니다. 기준 전류가 일정한지 확인하기 위해 T5의 기본 전압은 다이오드 D4-D5에 의해 잘 제어됩니다.

T1-T2의 출력은 콜렉터 전류가 출력 트랜지스터의 게이트 전위를 설정하는 또 다른 차동 증폭기 T12-T13을 작동합니다. 그 잠재력의 척도는 T12-T13의 작업 위치에 따라 달라집니다.

전류 미러 T9 및 T10은 다이오드 D2-D5와 함께 첫 번째 차동 증폭기의 T3-T4 및 D4-D5와 동일한 기능을 유지합니다.

기준 전류의 중요성은 종종 T11의 이미 터 회로에서 P2에 의해 스케줄링되는 Tm의 콜렉터 전류에 의해 특성화됩니다. 이 특정 조합은 입력 신호가없는 대기 (바이어스) 전류를 모델링합니다.

무부하 전류 안정화

MOSFET은 드레인 전류가 공칭 일 때마다 양의 온도 계수를 가지므로 적용 가능한 보상에 의해 대기 (바이어스) 전류가 일관되게 유지됩니다.

이것은 종종 음의 온도 계수를 포함하는 전류 미러 T9-T10을 통해 R17에서 사용할 수 있습니다. 이 저항이 워밍업되면 T9를 통해 기준 전류의 상대적으로 더 많은 비율을 끌어 내기 시작합니다.

이는 T10의 콜렉터 전류를 감소시켜 MOSFET의 게이트-소스 전압을 순차적으로 감소시켜 MOSFET의 PTC에 의해 유도 된 증가를 효율적으로 보상합니다.

방열판의 열 저항에 의해 영향을받을 수있는 열주기 상수는 안정화가 실행되는 데 필요한 시간을 결정합니다. P로 고정 된 정 동작 (바이어스) 전류는 +/- 30 % 내에서 일정합니다.

과열 보호

MOSFET은 T6의 기본 회로에있는 서미스터 R12에 의해 과열로부터 보호됩니다. 선택한 온도가 달성 될 때마다 서미스터의 전위로 인해 T7이 활성화됩니다. 이러한 상황이 발생할 때마다 T8은 MOSFET의 출력 전력을 성공적으로 제한하는 T9-T11을 통해 기준 전류의 더 많은 부분을 유도합니다.

내열성은 단락 보안의 방열판 온도와 동일한 Pl에 의해 계획됩니다. 입력 신호 발생시 출력이 단락 된 경우 저항 R33 및 R34의 전압이 낮아지면 T14가 켜져 있습니다.

이로 인해 T9 / T10을 통해 전류가 감소하고 이에 따라 T12 및 T13의 콜렉터 전류도 감소합니다. MOSFETS의 유효 범위는 이후 상당히 제한되어 전력 손실을 최소화합니다.

실행 가능한 드레인 전류는 드레인-소스 전압에 의존하기 때문에 전류 제어를 적절하게 설정하려면 더 자세한 정보가 중요합니다.

이 세부 사항은 저항 R26 및 R27 (각각 포지티브 및 네거티브 출력 신호)의 전압 감소에 의해 제공됩니다. 부하가 4 옴 미만이면 Tu의베이스 이미 터 전압이 실제로 3.3A로 제한되는 단락 전류에 기여하는 수준으로 감소합니다.

건설 세부 사항

그만큼 MOSFET 증폭기 설계 이상적으로는 그림 3에 제시된 PCB에 구축됩니다. 그래도 구축을 시작하기 전에 어떤 변형이 선호되는지 결정해야합니다.

그림 2와 그림 3의 구성 요소 목록은 l60 와트 변형에 대한 것입니다. 60W, 80W 및 120W 변형에 대한 조정은 표 2에 나와 있습니다. 그림 4에 나와 있듯이 MOSFET과 NTC는 직각으로 설치됩니다.

핀 연결은 그림 5에 요약되어 있습니다. NTC s는 M3 치수에 똑바로 나사로 고정되고 탭핑 (탭핑 드릴 = 2.5mm), 구멍 : 많은 히트 싱크 컴파운드 페이스트를 사용합니다. 저항 Rza와 Rai는 PCB의 구리쪽에있는 MOSFET의 게이트에 직접 납땜됩니다. 인덕터 L1이 감겨 있습니다.

R36 : 와이어는 효과적으로 절연되어야하며 끝단은 R36의 개구부 바로 옆에있는 개구부에 미리 주석 도금 처리되어 있어야합니다. 커패시터 C1은 아마도 전해 유형일 수 있지만 MKT 버전이 유리합니다. T1과 T2의 표면은 체온이 동일하게 유지되도록 서로 붙여야합니다.

와이어 브리지를 기억하십시오. 160W 모델의 전원 공급 장치는 다음과 같습니다.

그림 6 : 보충 모델에 대한 조정은 표 2에 나와 있습니다. 공학에 대한 예술가의 개념은 다음과 같습니다.

그림 7. 전원 장치가 구성 되 자마자 개방 회로 작동 전압을 확인할 수 있습니다.

D.c. 전압은 +/- 55V를 넘지 않아야합니다. 그렇지 않으면 MOSFET이 초기 전원을 켤 때 고블린을 포기할 위험이 있습니다.

적절한 부하를 얻을 수있는 경우에는 물론 부하 제한 하에서 소스를 검사하는 것이 유리합니다. 전원 공급 장치가 Fine으로 인식되면 알루미늄 MOSFET 설정이 적절한 방열판에 직접 나사로 고정됩니다.

그림 8은 방열판의 높이와 너비, 그리고 앰프의 스테레오 모델의 최종 분류에 대한 꽤 좋은 느낌을 보여줍니다.

단순화를 위해 주로 전원 부분의 위치를 ​​설명합니다. 방열판과 알루미늄 MOSFET 설정 (아마도 증폭기 엔클로저의 후면 패널)이 모이는 위치에는 열 전도 페이스트를 효과적으로 덮을 수 있어야합니다. 2 개의 어셈블리는 모두 6 개의 M4 (4mm) 크기 조정 나사를 사용하여 통합 방열판에 나사로 고정해야합니다.

전기 배선은 그림 8의 가이드 라인에 충실하게 부착되어야합니다.

공급 트레이스 (무거운 게이지 와이어)로 시작하는 것이 좋습니다. 다음으로 전원 장치 접지에서 PCB 및 출력 접지까지 접지 연결 (별 모양)을 설정합니다.

그런 다음 PCB와 라우드 스피커 터미널 사이뿐만 아니라 입력 소켓과 PCB 사이의 케이블 연결을 만듭니다. 입력 접지는 항상 PCB의 접지 리드에만 연결해야합니다. 그게 전부입니다!

교정 및 테스트

퓨즈 F1 및 F2 대신 10ohm, 0.25W, 저항을 PCB의 해당 위치에 연결합니다. 프리셋 P2는 완전히 시계 반대 방향으로 고정되어야하지만 P1은 회전의 중심에 있습니다.

라우드 스피커 단자는 계속 열려 있고 입력도 단락되어야합니다. 전원을 켜십시오. 증폭기에 어떤 종류의 단락이 있으면 10 옴 저항기가 발연을 시작합니다!

이 경우 즉시 전원을 끄고 문제를 확인하고 저항을 변경 한 다음 전원을 다시 켜십시오.

모든 것이 적절 해 보이는 순간 10 옴 저항 중 하나에 전압계 (3V 또는 6V DC 범위)를 연결합니다. 양단에 제로 전압이 있어야합니다.

P1이 시계 반대 방향으로 완전히 뒤집 히지 않은 경우. P2가 시계 방향으로 꾸준히 변경되는 동안 전압은 상승해야합니다. 2V 전압에 대해 P1을 설정합니다.이 경우 전류는 200mA, 즉 MOSFET 당 100mA가 될 수 있습니다. 분리하고 퓨즈로 10ohm 저항을 변경합니다.

다시 전원을 켜고 접지와 증폭기 출력 사이의 전압을 확인하십시오. 이것은 확실히 +/- 20mV보다 높지 않을 것입니다. 앰프는 의도 한 기능을 위해 준비됩니다.

결론. 앞서 설명한 바와 같이 과열 보안 회로의 전환 지침은 약 72.5 ° C에 할당되어야합니다.

이는 예를 들어 헤어 드라이어로 방열판을 가열하고 열을 평가하여 쉽게 확인할 수 있습니다.

그러나 이것은 정확히 필수적인 것은 아닙니다. P1은 다이얼 중간에 고정 될 수도 있습니다. 상황은 앰프가 너무 자주 꺼지는 경우에만 변경되어야합니다.

그러나 그 자세는 중간 위치에서 멀리 떨어져서는 안됩니다.

예의 : elektor.com

60W, 100W, 150W, 250W 전력 증폭기 회로

그림 : 2

60W, 100W, 150W, 250W 전력 증폭기 PCB 설계

그림 : 3

60W, 100W, 150W, 250W 전원 공급 장치


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