5 מעגלי המגבר הטובים ביותר 40 נחקרו

בפוסט זה נדבר על 5 מעגלי מגבר Hi-Fi 40 וואט מצטיינים, קלים לבנייה ועיוותים נמוכים שניתן לשדרג עוד יותר לוואטים גבוהים יותר באמצעות כמה שינויים קלים.

מאמר זה תרם לי באמצעות דוא'ל על ידי חסיד מסור

למרות שאתה עשוי למצוא כמה מודולי פלט היברידיים זמינים, כמעט אף אחד מהם אינו מסוגל לשלב פשטות עם מחיר סביר יחד עם ביצועים גדולים מעולים.

אחד מהם הוא השבב TDA2030 של SGS המועסק במגבר הנוכחי. פריסת המגבר אינה מסובכת: אופמפ כוח המלווה בשני טרנזיסטורי פלט קשורים לגשר. אות השמע ניתן לכניסה הלא-הפוכה של כוח opamp lC1 דרך שקע K1 וקבל C1.

זרם האספקה ​​ל- IC מתנדנד בהתאם לאות הקלט.

בשל כך, הוא מציג ירידת מתח משתנה באותה מידה סביב הנגדים R6, R7. R8 ו- R9 בהתחשב בכך שאלו נמצאים בשורות המקור לאופמפ. כל עוד הזרם נמוך מ -1 A, ירידת המתח מעל הנגדים לא תהיה מספקת להפעלת הטרנזיסטורים T1 ו- T2. מה שאומר שיציאות של עד 2 ואט לרמקולים של 4 אוהם מסופקות לחלוטין על ידי ה- opamp.

ברגע שזרם המוצא עולה על רמה של 1 A, הטרנזיסטורים מופעלים ומחזקים את תפוקת הכוח של המגבר.

אם אות הקלט נמוך מביא לזרם שקט לא מספיק דרך הטרנזיסטור, אולם מכיוון שזה קורה דרך רשת ההצלבה של אופמפ, בסופו של דבר בעיות מתחמקות.

ה- IC מספק בנוסף פיצוי תרמי, ולכן מבטיח יציבות מובטחת של נקודת ההפעלה.

מתח האספקה ​​עשוי לנוע בין 12 וולט למקסימום מוחלט של 44 וולט. בניית המגבר על PCB חייבת להיות קלה.

הטרנזיסטורים יחד עם ה- IC צריכים להיות מותקנים ומבודדים על גוף קירור של כ -2 K W-1. החל הרבה מרוכב מוליך חום. יש להגן על קו האספקה ​​באמצעות נתיך 3.15 A. יש להגן על קו באמצעות נתיך 3.15 A.

תרשים מעגל

עיצוב PCB

רשימת חלקים

נגדים, כולם 1/4 וואט 5% אלא אם כן צוין

• R1 עד R4 = 100K
• R5 = 8k2
• R6 עד R9 = 1. 4 אוהם 1%
• R10 = 1 אוהם

קבלים

• C1 = 470 nF
• C2 = 10uF, 63V רדיאלי
• C3 = 4.7uF, 63V רדיאלי
• C4, C5, C7 = 220 nF MKT או קרמיקה
• C6 = 2200uF, 50V רדיאלי

מוליכים למחצה

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

שונות

• K1 = שקע שמע, או שקע
• גוף קירור = 2K W ^ -1
• מנקי בידוד וכו 'עבור IC1, T1, T2

מפרט טכני

מתח הפעלה: מקסימום 44 וולט

הספק יציאה = 22 וואט ברמקול 8 אוהם ו 40 וואט ברמקול 4 אוהם עם THD = 0.1%

תרשים עיוות הרמוני

• 1 קילוהרץ ב 8 אוהם ב 11 וואט = 0.012%
• 1 קילוהרץ ב -4 אוהם ב 20 וואט = 0.032%
• 20 קילוהרץ ב 8 אוהם ב 11 וואט = 0.074%
• 1 קילוהרץ ב 8 אוהם ב 1 וואט = 0.038%
• 1 קילוהרץ ב -4 אוהם בוואט 1 = 0.044%
• זרם = 38mA בערך Quiscent
• יעילות = 8 אוהם 62.5%
• עומס מרבי = 4 אוהם 64%

2) מגבר 40 ואט באמצעות IC LM391

עיצוב שני זה הוא מגבר כוח בינוני חזק ללא סלסולים, אשר עשוי להיות מותאם במיוחד לשימוש בסוג 'משולב' של מגברים ניידים הפופולריים בקרב גיטריסטים ואמני מוזיקת ​​ג'אז.

המגבר הוא תערובת יעילה של נהג שמע מובנה IC LM391-80, ושלב פלט כוח לדחוף למשוך שנבנה עם טרנזיסטורים דו קוטביים.

להלן נסקרים כמה היבטים ייחודיים של העיצוב.

ה- NTC, שנמצא במגע פיזי עם טרנזיסטורי פלט הכוח, מאפשר ל- LM391 לכבות את שלב ההספק כאשר זה מתחמם יתר על המידה. נקודת המוצא של בטיחות חום זו ממוקמת בזרם NTC של כ- 200 פ'א.

הקבל האלקטרוליטי המארק את ה- NTC פועל להצגת 'התחלה רכה', כלומר, כדי למנוע לחיצה רועשת או רעש מסובך אחר מהרמקול כאשר המגבר מופעל.

נראה שההגנה רגישה מדי, ולכן ייתכן שיידרש ניסוי וטעייה בערך R4 או זה של ה- NTC. קל ליישם משוב במגבר על ידי חיבור R23 לרשת C5-R7.

שאר הרכיבים יחד עם R10 מחליטים על תגובת התדרים של המגבר אשר עשויה לדרוש כיוונון עדין בכדי למלא דרישות ספציפיות. מספרי הרכיבים המוצגים במאמר זה עשויים להיות בסדר עבור רוב היישומים.

קל לקבוע (או לשמוע) את התוצאה של ניסויים בערכים שונים של C5 ו- R7 על ידי קיצור קצר של R23. עבור 4 רמקולים אוהם, R23 צריך להיות מופחת ל 0.18 אוהם. למרבה הצער, ה- LM391-80 חשוף לתנודה, שיש לשמור עליו בשליטה באמצעות רכיבים RX, C6, C8 ו- C9 (במקרים רבים ניתן להסיר C6).

הנגד RX ממזער באופן ספציפי את הרווח במעגל פתוח. אם משתמשים ב- RX, יש לחבר את Ry כדי לפצות את המתח הקזז שנוצר. רכיבי R22 ו- C12 מהווים רשת Boucherot המתפקדת לייצב את המגבר בתדרים גבוהים. על הקלט של המגבר להיות מופעל על ידי מקור בעל עכבה נמוכה אשר מסוגל להעביר אותות שמע ברמה 'קו' (0 dB).

רשת R1-C1 מחלישה משרעות מעל 50 קילוהרץ בערך. הזרם השקט של המגבר מוגדר על ידי P1 מוגדר מראש. התאם את הבקרה הזו ל 0 אוהם בהתחלה, וכוונן אותה ממש עד שנוצר זרם שקט של 50 mA.

אתה יכול להגדיל את זה ל 400 mA אם אתה מחפש עיוות נמוך. טרנזיסטורי הכוח ממוקמים כולם באותו קטע של ה- PCB על מנת שניתן יהיה להדק אותם על גוף קירור משותף, יחד עם ה- NTC.

גוף הקירור צריך להיות די גדול עם עמידות תרמית של 1 K Wsl או פחות. שימו לב ש- L1 עשוי 20 סיבובים בקוטר של 0.8 מ'מ. חוט נחושת מצופה אמייל סביב R21. C9 הוא קבל קרמי.

תרשים מעגל

נתונים טכניים

עכשיו בואו לבדוק, כמה נתונים שנבדקו:

עם מתח אספקה: 35 V R23 קצר:

רוחב פס 3 dB (8 Q): כ- 11 הרץ עד 20 קילוהרץ

THD (עיוות הרמוני חולף) ב -1 קילוהרץ:. 1 W ל- 8 Ohm: 0.006% (Iq = 400 mA) 1 W ל- 8 Ohm: 0.02% (Iq = 50 mA) 65 W ל- 8 Ohm: 0.02% (Um = 873 mV) 80 W ל- 4 Ohm: 0.2% ( אום = 700 mV רמת ההתחלה של המגבלה הנוכחית).

פריסת PCB ורכיבים

רשימת חלקים

3) מגבר כוח 40 וואט באמצעות IC LM2876 מטקסס אינסטרומנטס

העיצוב השלישי הוא עוד מעגל מגבר הספק Hi-Fi 40 וואט מגניב העושה שימוש בשבב LM2876 יחיד להעברת הכוח המוגדר של מוסיקה מעל רמקול 8 אוהם.

ה- IC LM2876 הוא שבב מגבר שמע ברמה גבוהה אשר נועד לטפל ברציפות ב -40 וואט בהספק ממוצע ברמקול 8 אוהם עם THD של 0.1%, וטווח תדרים של 20 הרץ עד 20 קילוהרץ.

הביצועים של ה- IC הזה טובים בהרבה משל מכשירי IC היברידיים אחרים בשל התכונה המובנית שלו הנקראת Self Peak Instantaneous Circuit Circuits, או דָרְבָּן.

ה- 'SPiKe' כולל הגנה מלאה על השבב מפני מתח יתר, מתח נמוך, עומס יתר וקצרים מקריים.

ה- IC LM2876 מציג יחס אות ורעש מעולה מעל 95 dB, מה שמבטיח צלילות ורפרודוקציות מעולים של רמת Hi-Fi.

תרשים Pinout של LM2876

תרשים מעגל

תרשים המעגל השלם של מגבר 40 וואט מבוסס LM2876 זה מוצג להלן:

למידע נוסף על כך אנא בקרו באתר גיליון נתונים של ה- IC

4) מעגל מגבר סטריאו 40 וואט באמצעות IC TDA7292

עד כה דנו במגברים בהספק מונו 40 וואט, אולם המעגל הרביעי ברשימה נועד להציע פלט סטריאו 40 + 40 וואט באמצעות שבב יחיד TDA7292. אז אם אתם מחפשים גרסת סטריאו של מגבר 40 וואט אז עיצוב זה ימלא את הדרישה שלכם בקלות רבה.

מגבר סטריאו יחיד יוצא דופן זה מיוצר על ידי מיקרואלקטרוניקה ST .

המעגל כמעט ואינו דורש רכיבים ויכול להיות מוגדר במהירות באמצעות PCB מעוצב היטב שמוצג בגליון הנתונים באופן עצמאי.

תכונות עיקריות

• טווח מתח אספקה ​​רחב (מ +/- 12 וולט ± 33 וולט)
• עובד עם אספקה ​​כפולה לקבלת הספק יציאה מיטבי
• נועד לספק הספק יציאה מלא 40 W + 40 W ל- 8 Ω עם מתח אספקה ​​= ± 26 וולט ועיוות הרמוני כולל לא יותר מ = 10%
• בוטל באופן פנימי צליל 'פופ' כאשר הפעלה / כיבוי מתח
• הצג אפשרות השתקה שהיא גם ('ללא פופ')
• כאשר סיכת ההשתקה מקורמעת, ה- IC נכנס למצב המתנה לצריכה נמוכה יותר.
• מבחינה פנימית ה- IC מוגן במעגל קצר, כלומר ה- IC לא יישרף ולא יינזק כאשר הפלט בטעות מקצר או טעון יתר.
• כמו כן, ה- IC כולל הגנה מפני עומס יתר תרמי מובנה, כך שחימום יתר גם לא יפגע ב- IC.

דיאגרמת מעגלים מלאה

דירוג מקסימלי מוחלט

להלן הדירוג המוחלט המקסימלי של IC TDA7292, שאין לחרוג ממנו בכדי להבטיח את פגיעתו לצמיתות של ה- IC:

• מתח אספקה ​​DC ± 35 וולט
• (אני_אוֹ) זרם שיא תפוקה (מוגבל באופן פנימי) 5 A.
• (עמ '_עד) פיזור הספק Tcase = 70 ° C 40 W
• (ת_עַל) טמפרטורת הפעלה -20 עד 85 מעלות צלזיוס
• (ת_j) טמפרטורת צומת -40 עד 150 מעלות צלזיוס
• (ת_stg) טמפרטורת אחסון -40 עד 150 מעלות צלזיוס

הפניה: לפרטים נוספים ולעיצוב ה- PCB המלא, ניתן לעיין ב גליון נתונים מקורי של ה- IC.

5) מגבר 40 וואט עם טרנזיסטורים בלבד

כל העיצובים שהוסברו לעיל תלויים במעגלים משולבים, וכולנו יודעים באיזו קלות מכשירי IC אלה יכולים להתיישן בכל נקודת זמן. אולי הדרך הטובה ביותר לקבל עיצוב מגבר ירוק-עד אוניברסלי היא לקבל אותו בצורה של גרסה טרנזיסטורית נפרדת, כפי שמוצג בתכנון הסופי החמישי הזה:

זו למעשה הגרסה המקוצרת של מגבר 100 וואט הפופולרי מאתר זה. זה היה פשוט על ידי הסרת כמה mosfets והפחתת קלט האספקה ​​ל 24V.

החלקים שצוינו במעגל מגבר 40 וואט הטרנזיסטורי לעיל נראים מעט לא שגרתיים וייתכן שלא יהיו זמינים בשוק. עם זאת, היופי בגרסאות טרנזיסטוריות כאלה הוא שניתן להחליף את הרכיבים הפעילים בערכים מקבילים בקלות. גם לתכנון זה אנו יכולים למצוא את המקבילות המתאימות ולהחליפן כאן בכדי לקבל את אותן התוצאות ללא רבב.

המגבר תוכנן להפליא על ידי מהנדסי היטאצ'י כדי לספק בהירות יוצאת דופן עם מינימום עיוותים. בדקתי את זה והייתי נרגש למדי עם טווח הכוח הענק המתכוונן ואיכות הפלט יוצאת הדופן.

לכל רשימת החלקים אנא בקרו המאמר הזה.