LM3886 Pojačalo snage, dvostruko ili mostovsko (poboljšano): 11 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Kompaktno pojačalo s dvostrukom snagom (ili mostom) lako je izgraditi ako imate iskustva s elektronikom. Potrebno je samo nekoliko dijelova. Naravno, još je lakše izgraditi mono pojačalo. Ključna pitanja su napajanje i hlađenje.

S komponentama koje sam koristio, pojačalo može isporučiti oko 2 x 30-40W u 4 ohma, a u načinu premošćivanja 80-100 W u 8 ohma. Ograničavajući faktor je struja transformatora.

Pojačalo je sada (2020-10-17) redizajnirano s oba kanala koja se ne pretvaraju u dvostruki način rada. Ovo takođe omogućava unos visoke impedance ako je potrebno.

Korak 1: Elektronski dizajn

Priča je ovo; U Švedskoj imamo općinske stanice za smeće i ponovnu upotrebu. Ovdje ostavljate sve stvari kojih se želite riješiti (ne i bacanje hrane). Tako sam u posudi za elektroniku našao nešto što je ličilo na domaće pojačalo. Ja sam ga ukrao (jer nije dozvoljeno uzeti, samo otići). Kad sam došao kući, provjerio sam šta je to i otkrio da je IC pojačalo zaista popularan LM3875. Počeo sam graditi vlastito gitarsko pojačalo s njim, ali su noge IC -a bile kratke i pomalo oštećene, pa sam na kraju morao odustati. Pokušao sam nabaviti novi, ali jedino što je na prodaju bilo je nasljednik, LM3886. Kupio sam dva i počeo ozbiljno. Ideja je bila izgraditi kompaktno gitarsko pojačalo snage, koristeći dva LM3886: s, bilo za dva kanala ili u premosnom krugu. U vlastitoj gomili otpada imao sam CPU hladnjak i PC ventilator, pa je ideja bila da koristim hladnjak i ventilator za izgradnju pojačala bez vanjskog hladnjaka.

Korak 2: Elektronički dizajn (pojačalo snage)

Dizajn pojačala je zaista jednostavan i slijedi primjer tablice u apsolutno izvrsnoj napomeni o primjeni AN-1192 iz Texas Instruments, koja bi trebala biti vaša biblija ako želite koristiti LM3886.

Gornji krug je neinvertirajuće pojačalo s pojačanjem 1 + R2/R1. Donje pojačalo je invertirajuće s pojačanjem R2/R1 (gdje je R2 povratni otpornik). Za dizajn mosta trik je u tome da se dobiju vrijednosti otpornika tako da oba kruga imaju isti dobitak. Koristeći uglavnom standardne otpornike (neki otpornici od metalnog filma) i mjereći tačan otpor uspio sam pronaći kombinacije koje su djelovale. Dobit neinvertirajućeg kruga je 1+ 132, 8/3, 001 = 45, 25, a invertirajuća dobit je (132, 8+ 3, 046)/1, 015 = 45, 27. Uveo sam prekidač pojačanja (SW1) kako biste mogli povećati dobit. Smanjuje vrijednost R1 kako bi se dobio četiri puta veći dobitak.

Neinvertirajući krug: 1, 001 k paralelno sa 3, 001 k daje (1 * 3) / (1+3) = 0, 751 ohma. Dobit = 1+ 132, 8/0, 75 = 177, 92 = 178

Obrnuti dobitak je 179, 1 = 179, prihvatljivo!

Mala (i besplatna) aplikacija "Rescalc.exe" može vam pomoći u proračunima otpora (serijski i paralelni)

Htio sam moći koristiti dva pojačala zasebno pa je za prebacivanje između stereo i mosta bio potreban prekidač (SW2).

Prekidač SW2 kontrolira dual/bridge način rada. U položaju "most" pojačalo B je postavljeno na invertiranje, pozitivni ulaz je uzemljen, a izlaz pojačala A zamjenjuje uzemljenje na izlazu B.

U dvostrukom načinu rada oba pojačala rade u načinu rada bez prebacivanja. SW1C smanjuje pojačanje tako da pojačala A i B imaju jednak dobitak.

Ulazni tele priključci su povezani tako da kada nema priključka u utičnici A signal se šalje i na pojačalo A i na pojačalo B (dvostruki mono).

U režimu niskog pojačanja 1, 6 V ulazni napon od vrha do vrha daje maksimalni izlaz (70 V pp), a 0,4 V je potrebno u režimu visokog pojačanja.

Korak 3: Elektronički dizajn (napajanje)

Napajanje je pravolinijskog dizajna s dva velika elektrolitska kondenzatora i dva folijska kondenzatora i mostovnim ispravljačem. Ispravljač je MB252 (200V /25A). Montira se na isti hladnjak kao i pojačala. Ispravljač i LN3686 električno su izolirani pa nije potrebna dodatna izolacija. Transformator je 120VA 2x25V toroidni transformator iz pojačala koje sam pronašao u gomili otpada. Može napajati 2, 4A što je zapravo malo nisko, ali mogu živjeti s tim.

U odjeljku 4.6 AN-1192 data je izlazna snaga za različita opterećenja, napone napajanja i konfiguracije (pojedinačne, paralelne i mostovske). Razlog zbog kojeg sam se odlučio za implementaciju dizajna mosta bio je uglavnom u tome što sam imao transformator koji se zbog niskog napona nije mogao koristiti u paralelnom dizajnu. (Paralelni krug od 100 W zahtijeva 2x37V, ali dizajn mosta radi sa 2x25V).

Mala aplikacija "PSU Designer II" iz Duncan Ampera preporučuje se ako želite ozbiljno izračunati vrijednosti transformatora.

Korak 4: Elektronički dizajn (regulator prema dolje i kontrola ventilatora)

Zahtjevi ventilatora pri punoj brzini su 12V 0, 6A. Napajanje daje 35V. Brzo sam saznao da standardni regulator napona 7812 neće raditi. Ulazni napon je previsok i za rasipanje snage (otprilike) 20V 0, 3A = 6W potreban je veliki hladnjak. Stoga sam dizajnirao jednostavan regulator sa 741 kao kontrolerom i PNP tranzistor BDT30C koji radi kao prekidač, puneći kondenzator od 220uF do napona 18V, što je razuman ulaz za regulator 7812 koji napaja ventilator. Nisam želio da ventilator radi punom brzinom kad to nije potrebno, pa sam dizajnirao sklop promjenjivog radnog ciklusa (modulacija širine impulsa) sa IC -om tajmera 555. Koristio sam 10k NTC otpornik iz baterije za prijenosno računalo za kontrolu radnog ciklusa tajmera 555. Montira se na hladnjak za napajanje IC. Lonac od 20 k koristi se za podešavanje male brzine. Izlaz 555 invertira NPN tranzistor BC237 i postaje upravljački signal (PWM) za ventilator. Radni ciklus se mijenja sa 4, 5% na 9% iz hladnog u toplo.

BDT30 i 7812 su montirani na zasebnom hladnjaku.

Imajte na umu da na crtežu piše PTC umjesto NTC (negativni temperaturni koeficijent), u ovom slučaju od 10k do 9,5k kada stavim prst na njega.

Korak 5: Hladnjak

Pojačala, ispravljač i PTC otpornik montirani su na bakrenu ploču hladnjaka. Izbušio sam rupe i napravio navoje za pričvrsne vijke pomoću alata za navoje. Mali veroboard sa komponentama za pojačalo snage postavljen je na pojačala kako bi se osiguralo što kraće ožičenje. Spojni kabeli su ružičasti, smeđi, jorgovani i žuti kabeli. Kablovi za napajanje su višeg kolosijeka.

Zapazite malo metalno postolje pored crvenog kabela u donjem lijevom kutu. To je jedina središnja tačka uzemljenja pojačala.

Korak 6: Mehanička konstrukcija 1

Svi glavni dijelovi montirani su na staklenu podlogu od pleksiglasa debljine 8 mm. Razlog je jednostavno u tome što sam ga imao i mislio sam da bi bilo lijepo vidjeti dijelove. Također je lako napraviti niti u plastici za montažu različitih komponenti. Ulaz zraka je ispod ventilatora. Vazduh se izvlači kroz hladnjak procesora i izlazi kroz proreze ispod hladnjaka. Prorezi u sredini bili su greška i ispunjeni su plastikom iz pištolja za ljepilo.

Korak 7: Pojačalo bez kućišta

Korak 8: Mehanička konstrukcija 2

Prednja ploča je napravljena od dva sloja; tanku čeličnu ploču s računara i komad nane -zelene plastike koji su ostali kad sam napravio novi štitnik za svoj Telecaster.

Korak 9: Prednja ploča iznutra

Korak 10: Drveno kućište

Kućište je izrađeno od drveta johe sa drveta koje je palo u oluji. Napravio sam neke daske pomoću stolarskog aviona i zalijepio ih zajedno da dobijem potrebnu širinu.

Izrezi u kućištu izrađeni su električnim glodalicom za drvo.

Bočne strane, gornja i prednja strana su zalijepljene, ali konstrukciju sam učvrstio i vijcima kroz male komade u uglovima.

Da biste mogli ukloniti drveno kućište, stražnja strana se zasebno drži dva vijka.

Sivi plastični komadi imaju navoje za vijke od 4 milimetra za dno i stražnju stranu.

Mali sivi komad u kutu je malo "krilo" koje zaključava prednju ploču tako da se ne savija prema unutra kada priključite telefonske utičnice.

Korak 11: Zadnja strana pojačala

Sa stražnje strane nalazi se mrežni ulaz, prekidač za napajanje i (ne koristi se) konektor za napajanje pretpojačala