K 107a

Wzmacniacz mocy HiFi 250W (sinus)

Nowy Elektronik 107-K

W listach od Czytelników pojawiają się prośby o wzmacniacz m.cz. dużej mocy. Aby zaspokoić potrzeby naszych Czytelników opracowaliśmy wzmacniacz m cz. o mocy 250W (sinus) i parametrach klasy HiFi

Parametry techniczno wzmacniacza
Napęcio zasilana (mai)	*/-55	V
PoDór prądu	<6	A
Pt«k! SpoCTyrfcOwy	0.2	A
Moc wyjioowa łsinusł R,=4fl	250	W
Moc chwłowa Rl= 40	350	W
Zniekształcenia 20Mz - 20kHz	0.05	%
Sygnał wejSdowy	0.707	V
Rerysiancja wyjicbwa	4	ohm

Wzmacniacze audio to temat, który cieszy się dużym puwwłzenient i stale powraca na lamy c/3so[xsm elektronicznych. Tym razem chcieliśmy zaprezentować wzmactuacz au-(to dutej mocy. który charakteryzuje się doskonałym parametrami technicznymi, a dzięki zastosowaniu w stopniu mocy nowoczesnych lianzystoiów MOSFET jego konstrukcja jest niezwykle proso i łatwa w uruchomieniu. Proponowane i oz wiązanie ze względu na znaczną moc. mc znajdzie zastosowania jako wzmacniacz końcowy w domowym sprzęcie auiio. lecz idealnie nadaje s>ę do nagłaśniania dużych sal np. szkolnych dyskotek itp.

Budowa wzmacniacza

Dzięki zastosowaniu w stopniu mocy lianzystoiów MDSSFT. które sterowano są napędowo stojucń siGiuftcy jest niezwykło piosty. Schemat blokowy wzmacniacza przedstawia iys.1. Jak widać ze schematu układ zawiera, wzmacniacz różnicowy tranzystory Tl-T? z punktem pracy określonym przez |uąd źrótla piądowego 11. Pictwszy stofuoó icst obciążony drugim stopniem różnicowym. UanzySIOry T3-T4 u (xinkcic pracy określonym źródłem piądowym 12. Sygnał z kolektoiów T3-T4 bezpośrednio steruj stopniem prądowym tranzystory T5-T6. Całość jest objęta uiemnym statopiądowyrn sprzęzemern zwrotnym realizowanym na rezystorze Rl 1. spizężenie zmienno prądowe jest realizowane na dwójniku R10-C3. Wzmocnienie napięciowe wynosi ok. 30dB.

Budowa i działanie

Schemat ideowy przedstawia rys. 2. Stopień wejściowy stanowi wzmacniacz różnicowy tranzystory 71*72. którego punk pracy wyznacza źródło prądowe zbudowane z tranzystorów 77-Td. Napięciem odniesienia dla źródła prądowego (tranzystor TB) jest spadek napięcia na diodzie LED Dl. który wymusza prąd zu źródła piądowego zbuduwaricgo w opaiciu u tianzysiur T7 Stopień wejściowy obciążony iesi długim wzmacniaczom lóżnicowyrn (tranzystory T3-T4I. któiy sleru|0 bezpośrednio stopniem końcowym utwo-izonym z tianzyslorów 75/A.T5/8.T5/C.T6/A.TB/8.Tł3/C. Punkt piacy tego stopnia wyznacza źródło ptądowe zbudowane z tranzystorów T12-T13 oraz zwierctadio prądowe tranzystory TM-Tlb. Punkt pracy - prąd spoczynkowy tranzystorów stopnia mocy przy braku sygnału wejściowego okicśla wydajność źródła prądowego 12 ustalona wartością potencjometru P2. Tranzystory MOSFET posiadają dodatni współczynnik temperaturowy, a kompensacja prądu spoczynkowego wraz ze wzrostem temperatury odbywa się za pośrednictwem terrmstora NTC R37. który został Z3moniowany bezpośrednio na radotorze. V.'iaz ze wzrostem temperatury następuje zmniejszenie się oporności leimistora. który przejmując cześć piądi płynącego ze źródła ł2 do zwierciadła prądowego {tranzystor TM-Tl 5) zmniejsza piąd tranzystorów T3-T4. jednocześnie doprowadzi tło ustatułiżOwama s<e prądu sjx>c (rynkowego w stopniu mocy. Wziostowi mocy wyjściowej towaizyszy wydzielam; sie /nar mm innrv w tian/i/stniadi TWA-Tfi/C ahv nmrinnnśnń dn svlnani w klóim /a/lia-

lor osiągnie temperaturę, w któiej jiizykięcono do mego tranzysloty mocy mogłyby ulec uszkodzeniu układ wzmacniacza został wyposażony welcktiamczny układ kontroli temperatury ladatora. po przekroczeniu któiej następuje ograniczenie mocy wyjściowej Przekroczenie temperatury radiatora ok. 75 stopni C powoduje wprowadzenie w stan przewodzenia tranzystora Tt 1. który najpierw przejmie cześć piądu źródła sądowego 121 zmniejszy prąd zwicrcudła piądowego (tranzystory TM-T15). jednocześnie zmniejszy moc wyi-ściową. W przypadku biaku efektów zmniejszenia mocy wyjściowej (następuje dalszy wziost temperatury radiatora np. uniemożliwiona poprawna wentylacja), tranzystor Tli zostanie wprowadzony w stan nasycenia i całkowicie zablokuje stopień końcowy. Punkt pracy zabezpieczenia nadtemperaturowego określany jest za pomocą paiencjomeiru Pi. Całkowite wzmocnienia napięciowe wzmacniacza wynosi ok. 3DdB i określone iesi po-przez elementy RlO.Rl 1.C3. Ze względu «a chaiaktci pracy kondensator C3 powinien być typu bt|K>lamego, w ostateczności można zasiosować dwa kondensatoiy elektlohiyczne połączone szeiegowo w ptzec<w*lazie. Na wyjściu wzmacniacza zastosowano łiltr dolno-przepustowy. Jak wspomniano w tytule wzmacniacz jx««ad» moc wyiśóowa 250W($i-nus). Teoretyczną moc wyjściową wzmacniacza m.cz. możemy wyznaczyć z prostej zależności:

P = U2_k/|8R,)

Gdłio

U_iy - wfiiaowo napięcie międ/yszctytcnvc /?. - oporność (jk)imk&A

Pizy zalozemu. że wzmacniacz będziemy zasilać napięciem nustabilizowanym • /-55V teoretyczna moc wyjściowa to ok. 350W. jednak ze wzrostem obciążenia {pobór prądu w szczycie dochodzi do +/• 6-10AI spadnie najnęcie z zasilacza do ok. - /-46V. czemu towarzyszy spadek teorctycznci mocy wyiściawei do ok. 264 W. Pizy uwzględnieniu spadków napięcia w słopniu sierującym maksymalna muc to ok. 250W. Stosowanie wyższego napjęoa zasilania w cełu uzyskania wyższej niucy wyjściowej ze względu na naj»ęcia przebicia zastosowanych tranzystorów jest niedopuszczalne i grozi ich uszkodzeniem. Wszystkie te uwagi należy uwzględnić przy projektowaniu zasilacza, projekt zasilacza któ-ly byt wykorzystany przy testowaniu wzmacniacza przedstawia rys.4. Jako tiansloimatory sieciowe zostały wykorzystane fabryczne transformatoiy TS25G/2 z odpowiednio przewiniętymi uzwojeniami wtórnymi.

Montaż i uruchomienie.

Wzmacniacz został zmontowany na jednostronnym obwodzie dłutowanym, któiego mozaikę przedstawia rys. 3. Montaż należy wykonać w tradycyjny sposób, najpierw montujemy trzy zwoiy. a następnie wszystkie elementy tozpoczynając jak zwykle od tych najmniej-szych. Nic montujemy tranzystorów TjtfA-76/C i terinstorów R31. R37. elementy te będą zamontowane bezpośrednio na radiatorze. Kondensator Cl typu MKT można zastąpić elck-ttohtem dobrej jakości. natomiast C3 powinien być kondensatorem bipolarnym, w razie problemu z nabyciem odpowiedniego można go zastąpić dwoma kondensatorami elektrolitycznymi IOOjzF połączonymi w szereg łącząc końcówkę "* ¹ ' Tranzystory Tt. 12 powinny mieć jednakowa temperaturę. W tym celu należy wykonać mały ladiatorek z tiaska blachy