Dane techniczne:
Napiêcie zasilania
– 30 V
symetryczne
Zakres napiêæ zasilania – 25÷35V
Moc wyjœciowa
– 25 W
Rezystancja obci¹¿enia – 8
W
Zniekszta³cenia –
3%
nieliniowe
Czu³oœæ
– 0,5 V
Rezystancja wejœciowa – 47 k
W
Pasmo czêstotliwoœci
– 20÷15000 Hz
Czêstotliwoœæ
– 150 kHz
prze³¹czania
Wyjœciowe napiêcie
– 1,5 V
pp
têtnieñ (150 kHz)
Technika cyfrowa a wraz z ni¹ impul-
sowa wkraczaj¹ w dziedziny zarezerwowa-
ne do niedawna dla techniki analogowej.
Zasilacze impulsowe przyjê³y siê ju¿ daw-
no i nie stanowi¹ nowoœci. Ich najwa¿niej-
sz¹ zalet¹ jest du¿a sprawnoœæ, dziêki cze-
mu nie wydzielaj¹ du¿ej iloœci ciep³a i mo-
g¹ posiadaæ ma³e wymiary. Zasada modu-
lacji szerokoœci impulsów PWM (
Pulse
Width Modulation) wykorzystywana w zasi-
laczach pr¹du sta³ego mo¿e byæ wykorzy-
stana do przetwarzania napiêæ zmiennych.
Jak uzyskuje siê modulacjê szerokoœci im-
pulsów prezentuje rysunek 1.
Uk³adem pozwalaj¹cym na uzyskanie
modulacji szerokoœci impulsów jest kom-
parator. Na wejœcie nieodwracaj¹ce poda-
wane jest napiêcie pi³okszta³tne w.cz. –
narastaj¹ce i opadaj¹ce liniowo. Na wej-
œcie odwracaj¹ce podawane jest napiêcie
moduluj¹ce m.cz. – sinusoida. Napiêcie
wyjœciowe komparatora zale¿y od ró¿nicy
napiêæ wejœciowych i dlatego na przebie-
gach sygna³ów wejœciowych WE odwróco-
no fazê sinusoidy. Dziêki bardzo du¿emu
wzmocnieniu komparatora, na jego wyj-
œciu uzyskuje siê przebieg prostok¹tny.
Szerokoœæ impulsów tego przebiegu zale¿y
od relacji miêdzy sygna³ami wejœciowymi.
Wartoœæ œrednia impulsów odpowiada sy-
gna³owi moduluj¹cemu o zgodnej fazie.
Aby uzyskaæ jak najwierniejsze od-
twarzanie sygna³u zmiennego czêstotli-
woœæ impulsów powinna byæ wielokrot-
nie wiêksza od czêstotliwoœci sygna³u
m.cz. Praktycznie dobiera siê j¹
w przedziale 100÷500 kHz. Wa¿na jest
tak¿e liniowoœæ przebiegu pi³okszta³tnego
wp³ywaj¹ca bezpoœrednio na zniekszta³-
cenia nieliniowe szerokoœci impulsów.
Dalsze cz³ony pracuj¹ce impulsowo nie
wp³ywaj¹ na zniekszta³cenia nieliniowe
wartoœci œredniej.
Sygna³ PWM nale¿y teraz dostarczyæ
do obci¹¿enia. Wykorzystaæ mo¿na do te-
go celu tranzystory pracuj¹ce jako prze-
³¹czniki. Sposób doprowadzenia sygna³u
mocy PWM do obci¹¿enia i jednoczeœnie
dzia³anie wzmacniacza mocy klasy D ilu-
struje rysunek 2.
Prze³¹czniki K1 i K2 pod³¹czaj¹ na
przemian napiêcia zasilania +U
z
i –U
z
do
obci¹¿enia R
o
przez filtr LC. Je¿eli czasy
w³¹czenia K1 i K2 s¹ takie same wartoœæ
œrednia napiêcia wyjœciowego jest równa
0 V. Zadaniem filtru LC jest zredukowanie
sk³adowej o czêstotliwoœci napiêcia prze³¹-
czania. Na wejœciu filtru mamy przebieg
prostok¹tny o wartoœci miêdzyszczytowej
równej 2 U
z
. Zastosowanie filtru redukuje
sk³adow¹ zmienn¹ do poziomu pojedyn-
czych V. Samo uœrednianie sygna³u wyj-
œciowego zachodzi w obci¹¿eniu reaguj¹-
cym na ograniczone pasmo czêstotliwoœci.
Takim obci¹¿eniem jest g³oœnik lub silnik
pr¹du sta³ego. Zwiêkszenie czasu do³¹cze-
nia +U
z
do obci¹¿enia przy jednoczesnym
zmniejszeniu czasu do³¹czenia –U
z
spowo-
duje wzrost wartoœci œredniej napiêcia wyj-
œciowego. W sytuacji odwrotnej nast¹pi
zmniejszenie wartoœci œredniej, która od-
powiada sygna³owi moduluj¹cemu m.cz.
Sam uk³ad wyjœciowy jest prosty ale
nie mo¿na zapominaæ o modulatorze sze-
rokoœci impulsów, generatorze napiêcia
pi³okszta³tnego i uk³adzie steruj¹cym klu-
czami. Skomplikowanie przemawia prze-
ciwko wzmacniaczowi klasy D w technice
dyskretnej. Jakie s¹ wiêc jego atuty? Naj-
wa¿niejszym s¹ niskie straty mocy w tran-
Opis dzia³ania i budowy wzmacniacza mocy wykonanego w technice
przysz³oœci. Wykorzystuje tranzystory mocy DMOS jako prze³¹czniki do-
prowadzaj¹ce impulsy o modulowanej szerokoœci do obci¹¿enia. War-
toœæ œrednia impulsów odpowiada przebiegowi ma³ej czêstotliwoœci. Po-
mimo skomplikowanego uk³adu (w technice dyskretnej) zapewnia on
sprawnoœæ rzêdu 90%.
Wzmacniacz mocy klasy D
–
0
+
WY
WY
WE
WE
Rys. 1 Modulacja szerokoœci impulsów
Zasada dzia³ania
wzmacniacza mocy klasy D
4
1/2001
Elektroakustyka
zystorach prze³¹czaj¹cych. Pracuj¹ one na-
przemiennie jako otwarte lub zamkniête.
Straty mocy w tych stanach s¹ minimalne.
Najwiêksze straty mocy wystêpuj¹ w mo-
mentach prze³¹czania przy niedostatecz-
nej stromoœci zboczy sygna³u wyjœciowe-
go. SprawnoϾ wzmacniacza mocy klasy
D mo¿e siêgn¹æ nawet 95%. Przypomnij-
my, ¿e maksymalna teoretyczna wartoœæ
sprawnoœci wzmacniacza klasy B wynosi
78%. Praktycznie osi¹ga siê 60% i to tyl-
ko przy maksymalnej mocy wyjœciowej.
Maksymaln¹ moc wyjœciow¹ wzmac-
niacza klasy D oblicza siê tak samo jak dla
wzmacniacza klasy B. Przyjmuj¹c, ¿e ma-
ksymalna amplituda napiêcia wyjœciowe-
go bêdzie równa napiêciu zasilania
(z uwzglêdnieniem spadku napiêcia przy
obci¹¿eniu zasilacza) otrzymamy:
Do obliczenia sprawnoœci mo¿emy
pos³u¿yæ siê nastêpuj¹cym wzorem:
gdzie:
R
k
– rezystancja klucza.
Niestety obliczona z tego wzoru
sprawnoœæ jest wartoœci¹ teoretyczn¹ i ma-
ksymaln¹. Praktycznie bêdzie ona mniej-
sza wskutek strat mocy przy prze³¹czaniu.
Uwzglêdniæ nale¿y tak¿e straty mocy uk³a-
du steruj¹cego. Co ciekawe to sprawnoœæ
nie zale¿y od wspó³czynnika wype³nienia
czyli mocy wyjœciowej. Pogorszenie spraw-
noœci nastêpuje przy ma³ych mocach wyj-
œciowych wskutek strat w uk³adzie steruj¹-
cym. Nie gra to jednak wiêkszej roli dziê-
ki ma³ej mocy pobieranej.
Szczególnie korzystnymi w³aœciwo-
œciami jako klucz impulsowy charakteryzu-
j¹ siê tranzystory mocy DMOS. Posiadaj¹
one niewielk¹ rezystancjê dren–Ÿród³o
w stanie przewodzenia (0,1÷0,2
W) oraz
poprawnie pracuj¹ przy wysokich czêsto-
tliwoœciach. Wad¹ tranzystorów DMOS
du¿ej mocy jest du¿a pojemnoœæ wejœcio-
wa wymagaj¹ca sterowania ze Ÿród³a
o ma³ej rezystancji i du¿ym pr¹dem.
Pomimo dobrze znanych teoretycznie
w³aœciwoœci wzmacniacza mocy klasy D,
dopiero niedawno i to z pewn¹ nieœmia³o-
œci¹ zaczêto produkcjê i stosowanie scalo-
nych wzmacniaczy w klasie D. Nale¿y
spodziewaæ siê ich stosowania pocz¹tkowo
w sprzêcie z ograniczonymi mo¿liwoœciami
zasilania. Dotyczy to g³ównie odbiorników
telewizyjnych, które pobieraj¹ w dalszym
ci¹gu zbyt du¿o energii. W przysz³oœci po-
winny stanowiæ gro wzmacniaczy mocy
w sprzêcie powszechnego u¿ytku.
Na rysunku 3 przedstawiono sche-
mat blokowy opisywanego wzmacniacza
klasy D, który pos³u¿y do wyjaœnienia
koncepcji jego budowy.
Wzmacniacz sk³ada siê z kilku podsta-
wowych bloków – wzmacniacza wejœcio-
wego W, komparatora modulatora szeroko-
œci impulsów K, generatora pi³y, uk³adu ste-
ruj¹cego kluczami i samych kluczy K1, K2.
Generator pi³y dostarcza napiêcie pi-
³okszta³tne do wejœcia nieodwracaj¹cego
komparatora. Do wejœcia odwracaj¹cego
podawany jest sygna³ z wyjœcia wzmacnia-
cza wejœciowego W. Istotne s¹ sk³adowe sta-
³a i zmienna tego sygna³u. Sk³adowa zmien-
na to wzmocniony sygna³ wejœciowy. Sk³a-
dowa sta³a pobierana z wyjœcia wzmacnia-
cza po odfiltrowaniu i wzmocnieniu, jako
sygna³ ujemnego sprzê¿enia zwrotnego s³u-
¿y do utrzymywania 0 V na wyjœciu wzmac-
niacza bez wysterowania. Uk³ad nie posiada
ujemnego sprzê¿enia zwrotnego dla sk³ado-
wej zmiennej (sygna³u). Amplituda sygna³u
na wejœciu komparatora nie powinna prze-
kroczyæ 1/2 wartoœci miêdzyszczytowej na-
piêcia pi³okszta³tnego. Wartoœæ ta jednocze-
œnie wyznacza czu³oœæ wzmacniacza, czyli
napiêcie wejœciowe przy jakim osi¹gana jest
maksymalna moc wyjœciowa.
Na wyjœciu komparatora uzyskuje siê
sygna³ PWM, który podawany jest do
uk³adu sterowania kluczami. Zadaniem
tego uk³adu jest naprzemienne w³¹czanie
i wy³¹czanie tranzystorów kluczy. Uk³ad
ten powinien charakteryzowaæ siê du¿¹
szybkoœci¹ dzia³ania dla uzyskania po-
prawnej pracy kluczy a zw³aszcza dla
zmniejszenia strat mocy. Szczególnie
istotne jest uzyskanie tzw. czasu martwe-
go miêdzy wy³¹czeniem jednego a w³¹-
czeniem drugiego klucza. Sygna³ wyjœcio-
wy po odfiltrowaniu sk³adowej prze³¹cza-
j¹cej przez filtr LC podawany jest do wyj-
œcia (obci¹¿enia).
Na rys. 4 przedstawiono przebiegi w charak-
terystycznych punktach wzmacniacza uzyska-
ne w wyniku symulacji komputerowej. Pre-
zentuj¹ one ustalanie siê warunków pracy
wzmacniacza w ci¹gu 500
ms po w³¹czeniu
zasilania. Przebieg oznaczony jako „we”, to
przebieg na wejœciu odwracaj¹cym (–) kom-
paratora K. Przebieg „wep” jest przebiegiem
na wejœciu nieodwracaj¹cym (+) kompara-
tora. Przebieg „wy” to przebieg na wyjœciu
wzmacniacza (po filtrze) przy obci¹¿eniu re-
zystancj¹ 8
W. Przebieg „wyt” jest przebie-
giem na wejœciu filtru LC, ilustruj¹cym prze³¹-
czanie tranzystorów kluczy K1 i K2.
Jako generator napiêcia pi³okszta³tne-
go wykorzystano generator funkcyjny NE
566. Napiêcie wyjœciowe na wyprowadze-
niu 4 (US1) ma kszta³t symetrycznej pi³y
–Uz
C
Ro
K2
L
K1
+Uz
Rys. 2 Dzia³anie wzmacniacza mocy klasy D
–15V
S
–30V
K
UK£AD
STERUJ¥CY
S
W
KLUCZAMI
G
D
WY
WE
K2
C
L
D
+15V
G
K1
PI£Y
+30V
+15V
GENERATOR
Rys. 3 Schemat blokowy wzmacniacza
P
U
R
wy
z
o
=
×
2
2
h =
+
R
R
R
o
o
k
Schemat blokowy
i koncepcja wzmacniacza
Schemat ideowy i dzia³anie
5
1/2001
Wzmacniacz mocy klasy D
o wartoœci miêdzyszczytowej 2 V i linio-
woœci 0,5 %. Czêstotliwoœæ sygna³u wyj-
œciowego ustala siê przez dobór rezystora
R13 i kondensatora C6 na 150 kHz. Przez
kondensator sprzêgaj¹cy C7 napiêcie pi-
³okszta³tne podawane jest na wejœcie nie-
odwracaj¹ce uk³adu US2B pracuj¹cego ja-
ko komparator modulatora szerokoœci im-
pulsów. Dziêki temu napiêcie to jest syme-
tryczne wzglêdem 0 (masy).
Sygna³ wejœciowy przez dzielnik napiê-
cia R1, R2 podawany jest do wejœcia nieod-
wracaj¹cego komparatora US2A wykorzy-
stanego jako wzmacniacz. Eksploatacja
komparatora jako wzmacniacza wymaga
miêdzy innymi do³¹czenia du¿ej pojemno-
œci C21 (100 nF) do jego wyjœcia w celu zre-
dukowania mo¿liwych oscylacji. Wzmoc-
nienie tego wzmacniacza wynosi 5 V/V i za-
daniem dzielnika napiêcia jest uzyskanie
zak³adanej czu³oœci, która wynika z zakresu
zmian napiêcia pi³okszta³tnego.
Na wejœcie odwracaj¹ce US2A za po-
œrednictwem rezystorów R10 i R9 poda-
wana jest sk³adowa sta³a sygna³u wyjœcio-
wego – filtrowana kondensatorem C4.
Napiêcie wyjœciowe US2A zale¿y wiêc od
sk³adowej zmiennej – sygna³u wejœciowe-
go i sk³adowej sta³ej sprzê¿enia zwrotne-
go. Przez rezystor R5 podawane jest na
wejœcie odwracaj¹ce komparatora US2B.
Na wyjœciu komparatora uzyskuje siê
napiêcie prostok¹tne, którego wspó³czynnik
wype³nienia dostosowuje siê do uzyskania
napiêcia zbli¿onego do 0 V na wyjœciu (bez
sterowania napiêciem zmiennym). Dziêki
ujemnemu sprzê¿eniu zwrotnemu dla sk³a-
dowej sta³ej kompensuje siê niesymetriê na-
piêæ zasilania i rezystancji kluczy.
Tranzystor T1 pracuj¹cy w uk³adzie OB
i sterowany sygna³em wyjœciowym kompa-
ratora w obwodzie emitera s³u¿y do za-
miany symetrycznego wzglêdem masy sy-
gna³u wyjœciowego komparatora na sygna³
niesymetryczny wzglêdem –U
z
. Na jego
kolektorze pojawiaj¹ siê dodatnie impulsy
o wartoœci miêdzyszczytowej oko³o 12 V.
Impulsy te podawane s¹ do pary komple-
mentarnej T2 i T3 pracuj¹cej jako syme-
tryczny wtórnik emiterowy w klasie B.
Zadaniem wtórnika jest wysterowanie
bramek tranzystorów T6 i T8. Specyficzne
po³¹czenie rezystorów R26 i R27 umo¿liwia
uzyskanie minimalnego czasu martwego po
wy³¹czeniu T7 przed w³¹czeniem T8. W³¹-
czenie tranzystora T6 powoduje obni¿enie
napiêcia na jego drenie i wy³¹czenie tranzy-
stora T7. Nastêpnie w³¹czony zostaje tran-
zystor T8. Spadek napiêcia na bramce T8
–40,0V
+40,0V
wyt
–25,0V
+25,0V
wy
–1,0V
+2,0V
wep
–0,5V
+1,5V
we
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
400,0
450,0
500,0 [ms]
Rys. 4 Przebiegi w charakterystycznych punktach wzmacniacza
C12
470W
C18
10uH
C17
2200mF
/50V
100n
100n
R25
R24
0,1W
BC548B
T5
L2
–30V
T2
BC327-25
R23
100mF
/25V
15V
D2
R29
2,2k
10W
C13
1k
T6
G
R27
R26
T8
G
22W
IRF530
R28
S
S
IRF
520
33W
3
2,2k
4
1n
10k
4,7k
D
D
T3
BC337-25
470n
WE
R2
R3
C21
100n
LM393
US2
C22
4,7n
557B
BC
T1
470n
C19
WY
C2
1k
R8
8
5
22k
US2B
6
7
39k
R1
C1
R5
2
1
US2A
3,3W
R22
3,6k
4,7mF
C4
R10 33k
R9 10k
R7
2,2k
L3
BC548B
R21
330p
0,1W
100n
10OmH
C20
R6
R4
S
33W
D3
IRF530
4
5
US1
LM566
C6
R12
10k
7
1
10n
10k
R14
R18
750W
C14
47n
1k
R20
T4
9V1
1n
C3
C23
1mF
100n
15V
/25V
100mF
/50V
100n
220W
/16V
100n
5,6k
1,5k
C5
1n
6
8
C7
D4
D
1N4148
T7
R19
G
L1
R11
R13
C8
R15 390W
C9
10mF
R17
C15
C16
2200mF
+30V
10mH
C11
D1
C10
R16
470W
Rys. 5 Schemat ideowy wzmacniacza
6
1/2001
Wzmacniacz mocy klasy D
powoduje jego wy³¹czenie. Nieco póŸniej
zostaje zablokowany tranzystor T6. Wysokie
napiêcie na jego drenie powoduje otwarcie
tranzystora T7. Poprawê sterowania bramki
T7 zapewnia kondensator C14 na³adowany
w poprzednim stanie. Jest to tzw. bootstrap.
Rezystory R21 i R29 wraz z tranzy-
storami T4 i T5 tworz¹ uk³ady ogranicza-
nia pr¹du dla tranzystorów wyjœciowych
T7 i T8. Przy podanych wartoœciach R21
i R29 maksymalny pr¹d wynosi oko³o
7 A. Dioda Zenera D3 zabezpiecza bram-
kê T8 przed przekroczeniem dopuszczal-
nego napiêcia. Sygna³ wyjœciowy, przez
filtr sk³adaj¹cy siê z d³awika L3 i pojem-
noœci C19 podawany jest do wyjœcia
wzmacniacza. Uk³ad C20, R22 s³u¿y do
zmniejszenia zmian obci¹¿enia dla ró¿-
nych czêstotliwoœci wynikaj¹cych z induk-
cyjnego charakteru impedancji g³oœnika.
Zasilanie uk³adu realizowane jest napiê-
ciem symetrycznym ±30 V o obci¹¿alno-
œci 2÷3 A. Pobór pr¹du bez wysterowa-
nia wynosi oko³o 100 mA. Zadaniem d³a-
wików L1 i L2 jest zredukowanie zak³óceñ
przekazywanych do zasilacza. Napiêcie
zasilania wzmacniacza operacyjnego US2
jest stabilizowane diodami Zenera D1
i D2 (15 V). Generator US1 zasilany jest
napiêciem niesymetrycznym +12 V uzy-
skanym po filtracji przez rezystor R15.
Zacz¹æ trzeba od skompletowania
elementów. Generator LM 566 mo¿e
ukrywaæ siê pod oznaczeniem SE 566 lub
NE 566. Tranzystory T1, T3 i T2 powinny
posiadaæ maksymalne napiêcie U
CE
wyno-
sz¹ce co najmniej 45 V. Szczególnie pole-
cam tu tranzystory prze³¹czaj¹ce 2N4400
(npn) i 2N4403 (pnp) – s¹ one jednak
trudne do zdobycia. Tranzystory T6, T7
i T8 mog¹ byæ tego samego typu np. IRF
530. D³awiki L1 i L2 powinny byæ dosto-
sowane do œredniego pr¹du sta³ego rzêdu
1,5 A. D³awik L3 powinien byæ natomiast
dostosowany do wartoœci skutecznej pr¹-
du rzêdu 2,5 A. Rezystory R21 i R29 mo¿-
na uzyskaæ przez równoleg³e po³¹czenie
dwóch rezystorów 0,22
W o mocy 1 W.
Do uruchamiania zamontowaæ tylko po
jednym rezystorze 0,22
W (R21 i R29).
D³awik L3 mo¿na wykonaæ korzystaj¹c
z rdzenia ferrytowego U15x11x6 z ferrytu
F-807 lub F-814 i odpowiedniego karkasu
z tworzywa sztucznego. Nale¿y nawin¹æ na
karkasie 15 zwojów drutu nawojowego
w emalii o
f 1 mm. Po³ówki rdzenia skleiæ
bez szczeliny. Mo¿na wykorzystaæ rdzenie
pierœcieniowe z podanego gatunku ferrytu,
odpowiednio dobieraj¹c iloœci zwojów dla
uzyskania wymaganej indukcyjnoœci.
Po skompletowaniu elementów nale¿y
dostosowaæ œrednice otworów w p³ytce dru-
kowanej do œrednicy wyprowadzeñ. Zw³a-
szcza dotyczy to d³awików i otworów pod
ko³ki lutownicze. Tranzystory T1÷T5 po-
winny byæ zamontowane na wysokoœæ 5
ARTKELE 569
mm
ARTKELE 569
C21
ARTKELE 569
+30V
T
–30V
C2
T
R2
D2
C4
R9
C3
R7
C6
R12
566
LM
C5
C7
R14
C11
C10
C1
WE
R1
C12
C13
393
LM
C22
R5
R6
R3
R4
R10
R22
US2
US1
R11
R13
D1
R23
R24
R8
T
L3
C9
C8
R15
R16
T6
T1
T3
T2
R25
R26
R18
C16
D4
R17
C14
34
C20
C19
WY
C18
1000
mF
1000
mF
C15
T4
R21*
R21*
R20
R19
R27
R28
T5
R29*
R29*
C17
C23
L1
D3
T7
T8
2
1
L2
Rys. 6 P³ytka drukowana i rozmieszczenie elementów
Monta¿ i uruchomienie
7
1/2001
Wzmacniacz mocy klasy D
mm nad powierzchni¹ p³ytki. Na wysokoœci
3 mm zamontowaæ rezystory R16, R17,
R18, R21, R22, R23, R29 i R30 (mog¹ siê
nagrzewaæ). Tranzystor T6 powinien byæ za-
montowany na wysokoœci 10 mm (d³ugoœæ
wyprowadzeñ). Wyprowadzenia i wysokoœæ
monta¿u tranzystorów T7 i T8 powinny byæ
dostosowane do zamocowania ich na radia-
torze. Tranzystory te zamontujemy jednak
dopiero po sprawdzeniu poprawnoœci dzia-
³ania pozosta³ych uk³adów wzmacniacza.
Pokryæ grub¹ warstw¹ spoiwa (pocyno-
waæ) œcie¿ki masy od punktu pod³¹czenia
masy zasilania do kondensatorów C16 i C18
oraz do masy wyjœciowej wzmacniacza.
Jako radiator mo¿na wykorzystaæ ty-
pow¹ kszta³tkê aluminiow¹ u¿ebrowan¹
jednostronnie. Powinna wystarczyæ p³a-
ska p³ytka z aluminium o gruboœci 2 mm
i wymiarach 100×60 mm. Do monta¿u
tranzystorów T7 i T8 wykorzystaæ pod-
k³adki izolacyjne posmarowane smarem
silikonowym i tulejki izolacyjne. Radiator
nale¿y po³¹czyæ z mas¹ wzmacniacza.
Wstêpne uruchomienie wzmacniacza
dokonujemy przed zamontowaniem tran-
zystorów T7 i T8. Do uruchamiania nie-
zbêdny bêdzie zasilacz sieciowy napiêcia
symetrycznego ±30 V o obci¹¿alnoœci 2 A.
Zasilacz taki mo¿na wykonaæ korzystaj¹c
z transformatora sieciowego o napiêciach
2×22 V (np. TS 90/16), mostka prostow-
niczego 3 A/80 V i dwóch kondensatorów
elektrolitycznych 4700
mF/50 V. Oczywiœcie
– pamiêtajmy o zabezpieczeniu obwodów
sieciowych 220 V, aby unikn¹æ pora¿enia
napiêciem sieci energetycznej. Potrzebne
bêd¹ tak¿e, multimetr i oscyloskop.
Po sprawdzeniu poprawnoœci monta¿u
i braku zwaræ mo¿na pod³¹czyæ zasilanie.
Sprawdziæ multimetrem napiêcia sta³e: za-
silanie ±30 V, zasilanie ±15 V (US2), zasi-
lanie +12 V (US1). W razie koniecznoœci
skorygowaæ wartoœci rezystancji R16, R23.
Wy³¹czyæ zasilanie i zewrzeæ kondensa-
tor C4 w celu podania 0 V na wejœcie od-
wracaj¹ce US2A i tym samym na wejœcie
komparatora US2B. W³¹czyæ zasilanie i ko-
rzystaj¹c z oscyloskopu sprawdziæ pracê ge-
neratora napiêcia pi³okszta³tnego. Napiêcie
to o wartoœci miêdzyszczytowej 2 V i czêsto-
tliwoœci oko³o 150 kHz (okres 6,6
ms) po-
winno wystêpowaæ na rezystorze R14 i wej-
œciu 5 US2. Napiêcie pi³okszta³tne powinno
byæ symetryczne wzglêdem 0 V. Ewentual-
nie skorygowaæ wartoœæ rezystancji R13 dla
uzyskania zak³adanej czêstotliwoœci.
Pod³¹czyæ sondê oscyloskopu do wej-
œcia 6 US2. Powinno byæ tam napiêcie sta-
³e zbli¿one do 0 V. Pod³¹czyæ sondê do wyj-
œcia 7 US2. Powinien wystêpowaæ tu prze-
bieg prostok¹tny o wartoœci miêdzyszczyto-
wej 20 V, wype³nieniu 50% i czêstotliwoœci
150 kHz. Po prze³¹czeniu sondy oscylosko-
pu do kolektora T1 zaobserwowaæ prze-
bieg prostok¹tny o wartoœci miêdzyszczyto-
wej oko³o 12 V wzglêdem zasilania –30 V.
Przebieg o zbli¿onym kszta³cie i wartoœci
miêdzyszczytowej powinien wystêpowaæ
na bramce tranzystora T6 i w miejscu prze-
widzianym do pod³¹czenia bramki T8.
Pod³¹czyæ masê oscyloskopu do wyj-
œcia wzmacniacza od strony wejœcia filtru
L3. Sondê pod³¹czyæ do miejsca planowa-
nego pod³¹czenia bramki T7. Powinien wy-
stêpowaæ tu przebieg prostok¹tny o warto-
œci miêdzyszczytowej oko³o 10 V i czasie
trwania bêd¹cym uzupe³nieniem do po-
przednio obserwowanego przebiegu.
Wy³¹czyæ zasilanie, usun¹æ zwarcie C4
i pod³¹czyæ tranzystory T7 i T8 pamiêtaj¹c
o ich przykrêceniu do radiatora (podk³adki,
tulejki, smar itp.). W³¹czyæ zasilanie, dotyka-
j¹c tranzystory T7 i T8 sprawdziæ, czy nie na-
grzewaj¹ siê zbytnio. Jeœli ich temperatura
wzrasta wy³¹czyæ zasilanie. Sprawdziæ uk³ad
i ewentualnie usun¹æ przyczynê. Jeœli nie wi-
daæ usterek to mo¿na zwiêkszyæ rezystancjê
R26 na 33÷47
W i sprawdziæ efekt spadku
temperatury po w³¹czeniu. Temperatura po-
winna spaœæ tak¿e po pod³¹czeniu obci¹¿e-
nia – rezystor lub g³oœnik 8
W. Zasadnicz¹
przyczyn¹ wzrostu temperatury jest ograni-
czona stromoœæ przebiegu steruj¹cego tran-
zystorami mocy i brak tzw. czasu martwego.
Po ustabilizowaniu siê temperatury
mo¿na przyst¹piæ do sprawdzenia funkcjo-
nowania kluczy. Sprawdziæ oscyloskopem
wystêpowanie przebiegu prostok¹tnego
(150 kHz) o wartoœci miêdzyszczytowej
60 V i wspó³czynniku wype³nienia zbli¿onym
do 50% na wejœciu filtru (d³awik L3 od stro-
ny tranzystorów T7, T8. Na wyjœciu wzmac-
niacza sprawdziæ poziom têtnieñ o czêstotli-
woœci prze³¹czania 150 kHz. Nie powinien
przekraczaæ 1,5 V
ss
. Multimetrem sprawdziæ
napiêcie sta³e na wyjœciu wzmacniacza – nie
powinno byæ wiêksze od 150 mV.
Ostatecznego sprawdzenia dzia³ania
wzmacniacza dokonamy podaj¹c na wej-
œcie sygna³ z generatora m.cz. lub innego
Ÿród³a (radio, CD itd.). Sygna³ ten nale¿y
stopniowo zwiêkszaæ obserwuj¹c przebieg
wyjœciowy na oscyloskopie lub s³uchowo.
Na przebieg wyjœciowy nak³ada siê sinuso-
ida o czêstotliwoœci 150 kHz i wartoœci
miêdzyszczytowej oko³o 1,5 V. Dla uzyska-
nia ¿¹danej czu³oœci wzmacniacza dobraæ
rezystancje dzielnika R1, R2. Suma tych re-
zystancji powinna wynosiæ oko³o 50 k
W.
P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zalicze-
niem pocztowym. P³ytki mo¿na zama-
wiaæ w redakcji PE.
Cena:
p³ytka numer 569 – 11,50 z³
+ koszty wysy³ki (10 z³).
à R.K.
US1
– LM 566
US2
– LM 393
T1
– BC 557B
T2
– BC 327-25
T3
– BC 337-25
T4, T5
– BC 548B
D1, D2
– BZP 683 C15
D3
– BZP 683 C9V1
D4
– 1N4148
R21, R29
– 0,22
W/1 W (4 szt.)
R22
– 3,3
W/0,5 W
R25
– 10
W/0,25 W
R26
– 22
W/0125 W
R19, R27
– 33
W/0,125 W
R17
– 220
W/0,5 W
R15
– 390
W/0,125 W
R16, R23
– 470
W/0,25 W
R18
– 750
W/0,5 W
R8, R20, R28
– 1 k
W/0,125 W
R11
– 1,5 k
W/0,125 W
R5, R7, R24
– 2,2 k
W/0,125 W
R6
– 3,6 k
W/0,125 W
R3
– 4,7 k
W/0,125 W
R13
– 5,6 k
W/0,125 W
R2, R9, R12, R14 – 10 k
W/0,125 W
R4, R10
– 22 k
W/0,125 W
R1
– 39 k
W/0,125 W
C6
– 330 pF/63 V KSF-020
C2, C3, C5
– 1 nF/50 V ceramiczny
C22
– 4,7 nF/50 V ceramiczny
C7
– 10 nF/50 V ceramiczny
C14
– 47 nF/63 V MKSE-20
C8, C10, C12, C15,
C17, C20, C21
– 100 nF/63 V MKSE-20
C1, C19
– 470 nF/63 V MKSE-20
C23
– 1
mF/63 V MKSE-20
C4
– 4,7
mF/25 V
C9
– 10
mF/16 V
C11, C13
– 100
mF/25 V
C16, C18
– 2200
mF/50 V
L1, L2
– d³awik 10
mH /1,5 A
L3
– d³awik 100
mH/3 A
p³ytka drukowana
numer 569
Wykaz elementów
Pó³przewodniki
Rezystory
Kondensatory
Inne
8
1/2001
Wzmacniacz mocy klasy D