Fórum témák
» Több friss téma |
Cikkek » 10W-os A osztályú végerősítő 10W-os A osztályú végerősítő
Szerző: lamalas, idő: Jún 2, 2007, Olvasva: 64245, Oldal olvasási idő: kb. 5 perc
>> Mindenféle
tévhit ellenére ennek az erősítőnek a kimenő
teljesítményét a beállított
nyugalmi áram és a terhelő impedancia együttesen
határozzák meg ha van elegendő tápfeszültség.
Nézzünk egy példát a szükséges
áramok és feszültségek számítására:
8 ohmos hangszóróhoz 10W-os kimenőteljesítményt szeretnénk az erősítőből kivenni. Ekkor a jól ismert képletek alapján tudunk visszafelé számolni: P = U*I ahonnan U = R*I, azaz P = R*I². Ebből az I-t kifejezve I = √(P/R) adódik. Behelyettesítve: I = √(10/8) = 1.118A-es effektiv kimenőáram szükséges. Ennek csúcsértéke Ics = I*√2, azaz Ics = 1.118*1.4142 = 1.58A. Ideális esetben elegendő lenne a kimeneti csúcsáram felét beállítani nyugalmi áramnak, azonban nincsenek sem ideális alkatrészek sem pontosan egyező bétájú tranzisztorok és sajnos a tranzisztorok bétája még kollektorárm függő is így a kimeneti csúcsáram felénél nagyobb áramot szükséges nyugalminak beállítani. Jelen esetben ez az áram kb. 1.5 szerese a kimeneti csúcsáram felének, azaz Ics/2*1.5 = 1.58A/2*1.5 = 1.185A amit szeretünk felfelé kerekíteni, azaz 1.2A. A szükséges tápfeszültséget a következőképp lehet meghatározni: 10W-os kimenőteljesítmény 8 ohmos hangszórón U = √(P*R) feszültséget hoz létre, azaz U = √(10*8) = 8.944V. Ennek csúcsértéke Ucs = U*√2 = 8.944V*√2 = 12.65V. Azonban a nulla szinthez képest negatív és pozitív csúcsa is van egy jelnek, tehát a számolt csúcsfeszültség kétszeresére lesz szükségünk, azaz 25.3V tápfeszültség kellene minimum ha ideális alkatrészekből épülne fel az erősítőnk. Azonban mint tudjuk nincsenek ideális alkatrészek tehát muszály nagyobb tápfeszültséget használni annál is inkább, mert a végtranzisztorokon is esik valamekkora feszültség teljes nyitáskor is. Kb. 2V-os ráhagyással már jól járunk, tehát 27V-os tápfeszültség már megfelelő lesz egy 8 ohmos terhelés 10W-al történő meghajtásához. Az én erősítőmben 1.3A-es nyugalmi áramot állítottam be és 34V-os tápfeszültséget használtam. Ez a kismértékű túlméretezés nagyjából elegendő arra, hogy egy valós terhelést aminek nem konstans 8 ohm az imepdanciája rendesen meghajtson és ki lehessen venni a kb. 10W-os teljesítményt az erősítőből.
>> Mivel A
osztályú erősítőről van szó így
a hatásfoka (azaz a leadott és felvett teljesítmények
hányadosa) eredendően igen rossz. Ez abban a kellemetlen
fizikai hatásban érvényesül, hogy a
végtranzisztorok rendkívül sok felesleges
teljesítménytől szabadulnak meg hő formájában,
azaz nagyméretű hűtőbordák alkalmazása
szükséges! Célszerű lenne számítással
meghatározni a bordák méretét, de A
osztályú erősítőnél érvényes
az a mondás, hogy a nagyobb a jobb >> Fontos a tápegység bőséges túlméretezése, hogy a folyamatos nagy terhelést hosszú időn keresztül is elviselje. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy a trafót is, illetve az egyeniranyító diódákat bőségesen a várható csúcsáramok és feszültségek főlé célszerű méretezni. Példaként az én erősítőm 34V-os (terhelt) tápfeszültségről, 1.3A-es nyugalmi árammal üzemel csatornánként, azaz 34V*1.3A*2 = 88.4W teljesítményt vesz fel folyamatosan a tápegységből. Ennek a teljesítményigénynek a folyamatos kielégítésére én egy 300W-os trafót használok, oldalanként 10A-es Graetz híddal (ami a kisebb melegedés érdekében akár 20A-es is lehetne!). A puffer kondenzátorok mérete 10-20000µF körül elegendő 1.3A-es nyugalmi áramhoz, azonban ha nagyobbra tervezzük beállítani ezt az áramot akkor nagyobb puffereket is célszerű választani a növekvő brummfeszültség csökkentése érdekében esetleg CRC vagy CLC szűrésre is szükséges lehet.
>> Az erősítő
élesztésekor (első bekapcsoláskor) legyünk
rendkívül körültekintőek. A bemenetet zárjuk
rövidre a kimenetet pedig hagyjuk üresen. A nyugalmi áramot
lehetőleg alacsonyra állítsuk be (célszerű
potméter használata amelyet középre
állítsunk – ez P2 a fenti rajzon) és tegyünk
pl. egy 1ohmos, nagy teljesítményű ellenállást
a pozitív tápfeszültség ágba. Ezen
az ellenálláson illetve T3, T4 közös pontján
mérjünk feszültségeket. Az 1ohmos
ellenálláson viszonylag kis értékű
feszültséget kell mérnünk (kb. 1V vagy az
alatti), a kimeneti ponton pedig fél tápfeszültség
körüli értéket mérhetünk, itt
azonban több voltos eltérés is lehetséges
attól függően milyen helyzetben áll az ezt állító
potméter (P1). Az erősítő hideg állapotában
bekapcsoláskor hirtelen nagy áramot vesz fel és
szép lassan csökken ez az érték amíg
a bemelegszik az üzemi hőmérsékletre. A kimeneti
ponton mérhető feszültség pedig szép
lassan emelkedik a bekapcsolást követően. Várjunk
5-10 percet és ha minden rendben van (nem füstöl
semmi, a végtranzisztorok és a hűtőbordák szép
lassan elkezdtek melegedni, stb.), akkor továbbléphetünk.
Kapcsoljuk ki az erősítőt es vegyük ki az 1ohmos
ellenállást a tápágból. Helyére
egy helyesen(!!!) bekötött áramerősségmérőt
kapcsoljunk. Állítsuk azt a legnagyobb méréshatárba
és ismét kapcsoljuk be az erősítőt. Várjuk
meg amíg állandósulnak az áram és
feszültség értékek majd utána el
lehet kezdeni beállítani az általunk megcélzott
értékeket. A kimeneti fél-tápfeszültség
beállításával kezdjük. Lassan
forgassuk a potmétert és hagyjunk időt az erősítőnek,
hogy állandósuljon az adott feszültség. Ha
sikerült kb. féltápfeszültséget
beállítani, akkor próbáljuk meg az
általunk kívánt nyugalmi áramot is
beállítani a másik potméterrel. Ezt is
csak lassan tekerjük és figyeljük a megfelelő
műszert hogy változik a felvett áram erőssége.
Ezzel egyidőben a kimeneti feszültség megvátozik,
így azt utána kell majd igazítani. Felváltva
állítgatva a potmétereket és időt hagyva
az állandósulásra szép lassan, türelmesen
be tudjuk állítani a kívánt értékeket.
Ha ez megvan és még mindíg nem füstölt
el semmi, akkor jó eséllyel meg is fog szólalni
az erősítő. Következő lépésként
célszerű lenne egy műterhelést kötni a kimenetre
(mondjuk 8ohm körüli értéket, de ez nem
igazán lényeges, 4 és 20ohm között
bárhol lehet) és oszcilloszkóppal figyelni
milyen jel van a kimeneten. Szkóp hiányában egy
feszültségmérő is megteszi váltakozófeszültség
mérésre állítva. A bementről szedjük
le a rövidzárat és érintsük hozzá
a kezünket a bementi pontra. Ekkor a feszültségmérőnek
ki kell térnie. Ha még mindíg rendben van
minden, akkor méricskélhetünk kedvünkre
színusz meg egyéb jelekkel is de aki türelmetlen
az rákapcsolhat egy hangszórót is a kimenetre,
de lehetőleg ne a félmilliós új hangfalat Végezetül mindenkinek sikeres építést és kellemes zenehallgatást kívánok. Értékeléshez bejelentkezés szükséges! |
Bejelentkezés
Hirdetés |