Fórum témák

» Több friss téma
Cikkek » 10W-os A osztályú végerősítő
10W-os A osztályú végerősítő
Szerző: lamalas, idő: Jún 2, 2007, Olvasva: 64463, Oldal olvasási idő: kb. 5 perc
Lapozás: OK   6 / 6
>> 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 A fizikai elrendezésnél vegyük figyelembe a várhatóan nagy hőtermelést és ennek megfelelően lehetőleg jól szellőző dobozba építsük az erősítőt. A végtranzisztorok hűtőbordákra szerelésénél rendkívül fontos, hogy jó legyen a kontaktus, azaz minél kisebb legyen a hőellenállás a tranzisztor és hűtőborda között. Ennek érdekében feltétlenül használjunk hővezető pasztát!

>> 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 . Előtte azért mindenképp ellenőrizzük, hogy a kicsatoló kondenzátor hangszóró felőli végén nincs egyenfeszültség! A bemenetet megint kössük a földre. Ha minden rendben van akkor a hangszóróból semmiféle hangot nem szabad hallanunk. Az erősítőt kikapcsolva a bemenetre tehetünk egy hangerőszabályzó potmétert és köthetünk valamilyen műsorforrást a bemenetre. A hangerőszabályzó minimum állásában ismét kapcsoljuk be az erősítőt és lassan tekerjük feljebb a hangerőt ... ha minden rendben van, akkor elvileg szépen, torzításmentesen kell szólnia az erősítőnek.

Végezetül mindenkinek sikeres építést és kellemes zenehallgatást kívánok.

Következő: »»   6 / 6
Értékeléshez bejelentkezés szükséges!
Bejelentkezés

Belépés

Hirdetés
XDT.hu
Az oldalon sütiket használunk a helyes működéshez. Bővebb információt az adatvédelmi szabályzatban olvashatsz. Megértettem