Dla każdego, kto szuka wzmacniacza audio o ogromnej mocy wyjściowej w zakresie od 100 do 200 watów, przy użyciu minimalna liczba części , ten konkretny obwód to zrobi.
Jak działa obwód
IC OPA541 firmy Burr-Brown to wzmacniacz mocy, który został specjalnie zaprojektowany do pracy z zasilaczami do ± 40 V i zapewnia ciągłe prądy wyjściowe do wartości szczytowych 5 A i 10 A.
Oznacza to po prostu, że jeśli układ scalony jest wystarczająco chłodzony za pomocą radiatora i chłodzenia wentylatora, prawdopodobna moc wzmocnienia może znacznie przekraczać znak 160 W.
Wbudowana funkcja ograniczenia prądu urządzenia może być zaprogramowana (nastawiona) przez użytkownika poprzez pojedynczy zewnętrzny rezystor, który może zabezpieczyć wzmacniacz i obciążenie przed błędnymi sytuacjami wyjściowymi.
Chociaż OPA541 jest zwykle przeznaczony do napędzania silnika, serwowzmacniaczy i programowalnych zasilaczy itp., Według źródeł Burr-Browna, może również działać zadziwiająco dobrze, gdy jest używany jako wzmacniacz audio o dużej mocy.
Schemat omówiony w tym artykule dostarczy około 60 watów do 160 watów przy obciążeniu 4 om. Odbywa się to poprzez symetryczne napięcie zasilania ± 40 V.
Wbudowany ogranicznik prądu chipa jest przymocowany do progu włączenia około 8,5 A za pomocą połączonych równolegle rezystorów R6 / R7.
Programowanie prądu wyjściowego
To ograniczenie prądu zapewnia, że optymalny margines mocy może zostać osiągnięty, nawet gdy używany jest głośnik 4 Ohm. Pamiętaj jednak, że R6 i R7 ograniczają prąd poniżej progu przeciążenia, nie czyni to wzmacniacza odpornym na zwarcie, ponieważ może to wymagać progu prądowego 1,8 A, jeśli weźmiemy pod uwagę działanie 1C wewnątrz jego SOA ( bezpieczny obszar roboczy).
Wartość rezystora Rcl, (R6 + R7), który zapewnia włączenie lub punkt aktywacji ogranicznika prądu, można określić za pomocą wzoru:
Rcl = (0,813 / Iabs) - 0,02 [Ω]
Podczas rzeczywistego działania dodatnie półcyklowanie prądu wyjściowego jest ograniczane znacznie wcześniej, do około 10% na poziomie niższym niż wstępnie zaprogramowany próg.
Odwrotnie może wystąpić w przypadku prądu ujemnego, który może być o około 10% większy niż z góry określona wartość.
Całkowite zniekształcenia harmoniczne
Zniekształcenia wyjściowe wzmacniacza są zauważalnie niskie. Wartość THD nadal utrzymuje się ładnie poniżej 0,5% w całym spektrum dźwięku, w warunkach, w których wzmocnienie x6 jest stałe (R5 będzie wtedy wynosić ok. 5 kΩ) i napięcie zasilania ± 35 V.
Ponieważ układ scalony działa przy prądzie spoczynkowym wynoszącym zaledwie 20 mA, zniekształcenie zwrotnicy może inicjować się dość szybko.
Aby utrzymać THD na minimalnym poziomie, założona szerokość pasma jest ograniczona do około 22 kHz przez kondensator C3.
Sieć filtrów wejściowych wykonana przy użyciu R2-C2 pomaga zminimalizować IMD (zniekształcenia intermodulacyjne) i obniża rzeczywistą szerokość pasma do około 16,6 kHz.
Spadek niskich częstotliwości jest ustalony na 6,6 Hz przez R1-C1. Układ IC powinien być zainstalowany na stosunkowo dużym radiatorze o oporze cieplnym 1,2 KW lub wyższym.
Projektowanie PCB
KARTA KATALOGOWA
Poprzedni: Kontroler ładowania słonecznego dla akumulatora 100 Ah Dalej: Wykonanie głośnika centralnego C80 dla systemów dźwięku przestrzennego
