Мощный усилитель Энтони Холтона (400 Вт/4 Ом)

Симметричный усилитель – усовершенствованная схема , опубликованная в июньском номере Cilicon Chip за 1 994 год .

Каскад усиления напряжения

Этот каскад обеспечивает усиление по напряжению для предвыходного каскада , раскачивающего мощный выходной каскад до полной мощности . Элементы T6, T7, T8, T9, R 1 5, R 1 4, R 1 2, R 1 3, C3, C7, C8 образуют второй дифф каскад усиления напряжения T7 и T9. R 1 5 обеспечивает ток покоя диффкаскада 8 мА . Другие перечисленные компоненты образуют местную частотную коррекцию каскада .

Каскад стабилизации тока покоя

Состоит из T 1 0, R34, R37, R38, C 1 2. Служит для стабилизации тока покоя выходного каскада от температуры и изменения питающего напряжения .

Каскад усиления тока

Усиливает ток необходимый для работы на 8 и 4 омную нагрузку . 2 -х омная нагрузка невозможна без использования дополнительных мощных транзисторов .

Блок питания для 400 ваттного усилителя

Блок питания для этого усилителя мощности состоит из двух компонент :

1 – ая : Тороидальный трансформатор с габаритной мощностью 625 В т . Первичная обмотка , которого рассчитана на вашу сеть . Для Австралии 240 В , США 11 0, 11 5 В переменного напряжения и я думаю , что мой вариант (220 В ) пригоден для Европы и России (220-240 В ).

2 х 50 В переменного напряжения для полной мощности .

Один диодный мост на 400 В 35 А .

Два резистора по 4,7 кОм 5 В т .

Конденсаторы 2 х1 0000 мкФ на 1 00 В , в идеале это должны быть конденсаторы по 40000 мкФ на каждое плечо выпрямителя .

Как подобрать МОСФЕТ транзисторы

Когда используется этот тип МОСФЕТ – транзисторов в симметричном усилителе, настоятельно рекомендую тщательную подборку выходных транзисторов . Для исключения протекания постоянного тока через нагрузку . Резисторы 0,22 Ома образуют только локальную обратную связь и не защищают от тока .

Лучший метод , который я нашел для подбора транзисторов , это 1 50 Ом 1 Вт резистор и 1 5 В источник напряжения . Если Вы посмотрите на схему , то увидите как измеряется N- канальный и P- канальный транзистор . На подключенном в схему транзисторе измеряется постоянное напряжение . Оно находится в пределах 3,8 – 4,2 В . Просто подберите транзисторы в группу с различием в ± 1 00 мВ . Пожалуйста , не перепутайте схему подключения P- канального и N- канального транзистора .

Сборка печатной платы

При первом взгляде на печатную плату просмотрите , все ли отверстия просверлены , и диаметры отверстий соответствуют диаметрам ножек деталей . Если что – то не просверлено – то , пользуясь , приведенными ниже , стандартными диаметрами , просверлите недостающие отверстия .

¼ ваттный резистор = от 0,7 мм до 0,8 мм

1 – ваттный резистор = 1 мм

¼ диод Зеннера и нормальный мощный диод = 0,8 мм

Малосигнальные транзисторы , такие как BC546, в корпусе TO-92 =0,6 мм

Средне сигнальные транзисторы , такие как MJE340, в корпусе ТО – 1 26 = 1 ,0 мм

Мощные выходные девайсы IRFP9240 устанавливаются в 2,5 мм отверстия .

Сборка начинается с установки ¼ ваттных резисторов , затем устанавливаются мощные резисторы , диоды , конденсаторы и малосигнальные транзисторы . Следует быть внимательным при установке полярных элементов . Неправильное подключение может привести к неработоспособности устройства или выходу одного , или более элементов , при включении схемы . Выходные транзисторы и транзистор Q 1 0 (BD 1 39) – устанавливаются позже . Расположение деталей по оригиналу:

Предпусковой тест

Допустим , что вы установили все элементы , кроме выходных транзисторов и Q 1 0 (BD 1 39). Подсоедините на временные проводники транзистор Q 1 0. Надо быть внимательным , чтобы не поменять местами эмитер – коллектор – база на база – коллектор – эмитер транзистора BD 1 39. Это нужно , чтобы во время тестирования усилитель работал должным образом . Также следует установить 1 0 О м резистор , параллельно ZD3, со стороны проводников печатной платы . Для чего это нужно ? Для того чтобы подключить резистор R 11 обратной связи к буферному каскаду . Исключая выходные каскады получаем очень низкомощный усилитель мощности и можем произвести тесты без опасности вывести из строя выходные каскады . Теперь , когда подключен резистор обратной связи , пришла пора подключать питание ±70 В и включать . 5 Вт резисторы по 4.7 кОм при этом уже должны быть установленными параллельно ёмкостям блока питания .

Убедитесь в отсутствии дыма от схемы , ставьте прибор на измерение напряжения . Измерьте следующие позиции по схеме , если напряжения находятся в пределах 1 0 % – то можно быть уверенным , что усилитель в порядке . Если измерения закончены , то гасите питание , демонтируйте 1 0 Ом резистор .

Напряжение на R 11 должно быть близким к 0 В , в пределах 1 00 мВ .

Завершение сборки модуля

Теперь мы можем приступить к установке выходных транзисторов на плату . Этот шаг надо делать только после Как подобрать МОСФЕТ транзисторы . Перед установкой мощных выходных транзисторов в плату впаиваются 0,22 Ом резисторы .

Формуем ( если требуется ) выводы N- канальных транзисторов , устанавливаем их в плату , обрезаем выступающие выводы . Так – же следует сделать и с P- канальными транзисторами .

Транзисторы можно устанавливать тремя разными способами :

1. Стоя , без формовки выводов , сверху .
2. Параллельно плате , сверху .
3. Параллельно плате , снизу .

Для крепления понадобятся винты М 3 х1 0- 1 6 9 шт ., гроверные шайбы – д 3, шайбы д 3 и гайки М 3 9 шт . (7 комплектов для крепления мощных транзисторов и Q 1 0, два для платы ).

Устанавливать выходные транзисторы на радиатор следует через изолирующие прокладки с использованием теплопроводящей пасты . Завершив монтаж всех элементов , внимательно просмотрите модуль , все ли компоненты впаяны , правильно ли они установлены . Только когда Вы убедитесь , что всё сделано правильно и все детали стоят на сво и х местах можно подключать питание . Транзистор Q 1 0 на гибких проводниках , устанавливается на радиатор рядом с выходными транзисторами .

Теперь мы имеем готовый , проверенный модуль , тестированный на ошибки усилитель напряжения и буферный каскад , и вы уверены , что они работают нормально .

Пришло время заворачивать винты и гайки в радиатор . Не забыв , при этом , про теплопроводный изолятор . Тепловое сопротивление в этом случае будет около 0,5 ºС на 1 Вт или менее .

Тестирование модуля

Мы достигли завершающей стадии – тестирования полного усилителя мощности . Нам надо совершить ещё пять шагов :

1. Проверить , нет ли утечки с выводов транзисторов на радиатор .
2. Проверить , что полярность блока питания соответствует полярности на усилителе .
3. Движок резистора P 1 нужно переместить до нуля , измеряется это дело между базовым и коллекторным выводом Q 1 0 BD 1 39.
4. Подключив проводами , блок питания , проверьте наличие предохранителей 5 А в их гнездах .
5. Подключить вольтметр постоянного напряжения к выходу усилителя .

Для полного счастья не хватает только включить блок питания , сделайте это . Посмотрите на вольтметр . Вы увидите напряжение на выходе 1 -50 мВ , если это не так , то выключите питание усилителя и повторите проверку .

Вооружитесь маленькой фигурной отвёрткой . С помощью крокодилов закрепите щупы прибора на выводах одного из мощных резисторов 0,22 Ом . Медленно вращая движок резистора P 1 , установите на резисторе 0,22 Ом 1 8 мВ , это и будет установка тока в 1 00 мА на один транзистор .

Теперь проверьте напряжение на всех остальных резисторах , выберите один на котором напряжение наибольшее . Настройте резистором P 1 на нем напряжение 1 8 мВ .

Теперь подключите генератор на вход и осцилограф на выход . Убедитесь в том , что форма сигнала свободна от шума и искажений . Если у вас нет этих приборов , подключите нагрузку и получайте хорошее качество . Звук должен быть чистым и динамичным .

Исправленная печатная плата от Александра

Автор: с наи лучшими пожеланиями Энтони Эрик Холтон

Перевод лаборатории NEWTON.

печатка не правильная, самое первое что произойдет – сгорит диод D2, потом, после того, как он новый будет установлен правильно, сгорит резистор R33, ну а после того как будет установлен правильно кондер C9, плюсом на массу, а не минусом на массу как на печатке и после всех замеров и после установки полевиков ничего не произойдет, даже нельзя будет отстроить ток покоя, так как есть еще одна ошибка в плате, там неправильно идет дорожка и перемычка к C2, их нужно поменять местами