УМЗЧ МОЩНОСТЬЮ 100W

Технические характеристики УМЗЧ:

1.   Максимальная выходная мощность при работе с нагрузкой 4 Ом.......100W.

2.   Максимальная выходная мощность при работе с нагрузкой 8 Ом....... 60W.

3.   Диапазон частот при неравномерности характеристики не хуже 3 dB и мощности 25W.....14-100000 Гц

4.   Уровень шума не хуже..................................................... -80 dB.

5.   Постоянный потенциал выхода не более................................................ 0,04V.

6.     КНИ при вых. мощности 50 W, нагрузке 8 От на частоте 1 kHz не более... 0,04%.

7.   Коэффициент усиления по напряжению при работе на нагрузку 8 Ом.......36 dB.

8.   Напряжение питания.................................................... ±15 ... ±35V.

Принципиальная схема усилителя показана на рисунке выше. Для получения высокой мощности и снижения риска выхода из строя транзисторов выходного каскада в схеме выходного двухтактного кааскада в каждом плече используется пара одинаковых тран­зисторов TIP36C и TIP35C, соответственно структуре. Для обеспечения равномерности токов через параллельно включенные тран­зисторы (которые могут иметь различия в параметрах) в эмиттерные цепи транзисто­ров включены уравнивающие резисторы R16- R17 и R18-R19. В схеме выходного каскада имеется цепь обратной связи, регулирующая коэффициент усиления в зависимости от сопротивления подключенной на выходе акустической системы. Датчиком сопротив­ления служит резистор R26 включенный последовательно акустической системе. Переменное напряжение с этого резистора поступает на базу Q2 через конденсатор С4. Эта схема предназначена для защиты выхода от короткого замыкания в нагрузке. Защита ограничивает выходной ток на уровне не более 8,5А. При наступлении такого тока нагрузки коэффициент усиления резко снижается. Контрольным значением, при котором происходит снижение усиления является переменное напряжение более 1V на резисторе R26.

Таким образом происходит защита от короткого замыкания в нагрузке и от перегрузки выходного каскада.

Входной сигнал поступает на один из входов дифференциального каскада на тран­зисторах Q1 и Q2. При этом второй вход используется для подачи сигнала ошибки.

Регулировка режима осуществляется регулирующим каскадом на транзисторе Q12 и резисторе RV1. Транзисторы Q4 и Q5 служат для стабилизации режима выходного каскада по постоянному току. Датчиками тока являются резисторы R20 и R21. Транзистор  Q12 практически должен быть размещен между радиаторов транзисторов выходного каскада так чтобы быть механически прижа­тым между ними. Он является датчиком превышения температуры выходных транзис­торов.

Ток покоя усилителя устанавливается на уровне 25 тА (резистором RV1).

В выходных каскадах можно использовать и другие мощные транзисторы, например, MJ15003 и MJ15004 соответственно, а так же, TIP3055 и TIP2966, MJE3055 и MJE2955. Все резисторы R16, R17, R18, R19, R26 должны быть мощностью не ниже 5W, а резисторы R20 и R21 - не ниже 10W. В прин­ципе R20 и R21 можно тоже использовать на 5W, но при работе на мощности близкой к максимальной они будут нагреваться, но в пределах допуска. Однако, в этом случае их нужно расположить подальше друг от друга и от радиаторов выходных транзисторов, чтобы не происходило их перегрева.

Все диоды - типа 1N4004 (или другие в пределах 1 N4001-1 N4007, важно чтобы все были одинаковы).

Транзисторы ВС549 можно заменить на КТ3102, а транзисторы ВС559 - на КТ3107.

На втором рисунке показана схема источника питания. Схема простая, на сило­вом низкочастотном трансформаторе без стабилизатора напряжения. Для стереофо­нического варианта используется готовый тороидальный трансформатор мощностью 300W, вырабатывающий вторичное напря­жение -25V+-25V (то есть 50-вольтовая обмотка с отводом от середины). Мак­симальный ток - 6А. Можно использовать и другой вариант, например, трансформатор на Ш-образном сердечнике или переделан­ный трансформатор от старого лампового цветного телевизора. В монофоническом варианте (если, например, этот УНЧ будет работать как УНЧ общего низкочастотного канала) мощность трансформатора и соот­ветственно выходной ток обмотки может быть в два раза ниже. Можно использовать трансформатор с выходным напряжением ниже, усилитель работать будет, только максимальная мощность снижается. Но выбирать трансформатор с вторичными обмотками дающими более 27+27V не рекомендую, так как это может повредить выходной каскад.

Выпрямительный мост выполнен на диодах 10А02. Можно использовать любые другие выпрямительные диоды или мосты-сборки на постоянный прямой ток не ниже 8А и обрат­ное напряжение не ниже 70V. Фильтрующие электролитические конденсаторы должны быть на напряжение не ниже 50V. Жела­тельно использовать емкость 10000 мкФ и более, но и 4700 мкФ вполне достаточно. При налаживании желательно пользоваться мощным двухполярным лабораторным источником питания. Собранный усилитель с установленными радиаторами подключаете к этому источнику питания (усилитель без нагрузки, то есть, без акустических систем) и подаете питание где-то ±15V. После этого проверьте все детали на нагрев. Ничего не должно нагреваться. Наблюдайте по ампер­метру источника питания за потребляемым током и постепенно повышайте напряжение до ±25V. Если в какой-то момент ток начинает резко возрастать, - выключайте питание и проверяйте правильность мон­тажа. Если ток нарастает плавно и на немного, продолжайте повышать напряжение до ±35V. Постоянное напряжение на выходе должно быть не более 0,1V.

Измерьте токи коллекторов Q10 и Q11, это можно сделать измеряя напряжение на R20 и R21, ток должен быть 25 мА (напряжение на резисторах по 11-13mV). Установка резис­тором RV1.

Теперь подключите акустическую систему. Постоянное напряжение на ней не должно быть более 0,15V.

Если нагревается резистор R22 это говорит о самовозбуждении усилителя на ВЧ.

Монтаж выполнен на макетной печатной плате размерами 140x100 мм. Та часть платы где располагаются детали выходного каскада доработана, - просверлены отверстия большего диаметра, а площадь дорожек увеличена за счет спаивания соседних площадок припоем с наложением облуженой оплетки от экранированного кабеля. Это в основном касается мест установки ниэкоомных мощных резисторов и проводников, идущих к выходным транзисторам. Эти проводники должны быть наикратчайшими и выполнены толстым медным проводом (сечением не меньше 1 мм). Расположение деталей на плате очень близко к расположению их символов на принципиальной схеме. Можно сказать, при монтаже пользовался принципиальной схемой как монтажной. Разница в том, что низкоомные резисторы расположены повернуто на 90 по сравнению с тем как они показаны на принципиальной схеме

Никитенко А. П.