LM3886 Усилвател на мощност, двоен или мостов (подобрен): 11 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Компактен усилвател с двойна мощност (или мост) е лесен за изграждане, ако имате опит с електрониката. Изискват се само няколко части. Разбира се, още по -лесно е да се изгради моно усилвател. Решаващите въпроси са захранването и охлаждането.

С компонентите, които съм използвал, усилвателят може да достави около 2 x 30-40W в 4 ома, а в мостов режим 80-100 W в 8 ома. Ограничаващият фактор е токът на трансформатора.

Усилвателят сега (2020-10-17) е преработен с двата канала без инвертиране в двоен режим. Това също прави възможно да има вход с висок импеданс, ако е необходимо.

Стъпка 1: Електронен дизайн

Историята е следната; В Швеция имаме общински станции за смет и повторна употреба. Тук оставяте всички неща, от които искате да се отървете (не хранителни отпадъци). Така че в контейнера за електроника намерих нещо, което приличаше на домашен усилвател. Пронизах го (защото не е позволено да се взема, само да си тръгна). Когато се прибрах, проверих какво е и установих, че IC усилвателят е наистина популярният LM3875. Започнах да изграждам собствен усилвател за китара с него, но краката на ИС бяха къси и донякъде повредени, така че в крайна сметка трябваше да се откажа. Опитах се да си взема нов, но единственото нещо в продажба беше наследникът, LM3886. Купих две и започнах сериозно. Идеята беше да се изгради компактен усилвател за китара, използващ два LM3886: s, или за два канала, или в мостова верига. В собствената си скрап имах радиатор за процесор и вентилатор за компютър, така че идеята беше да използвам радиатора и вентилатора за изграждане на усилвател без външен радиатор.

Стъпка 2: Електронен дизайн (усилвател на мощност)

Дизайнът на усилвателя на мощността е наистина ясен и следва примера с техническите данни в абсолютно отличната бележка за приложението AN-1192 от Texas Instruments, която трябва да бъде вашата библия, ако искате да използвате LM3886.

Горната верига е неинвертиращ усилвател с усилване 1 + R2/R1. Долният усилвател се инвертира с усилването на R2/R1 (където R2 е резисторът за обратна връзка). За мостовия дизайн трикът е да се получат стойностите на резистора, така че и двете вериги да имат еднаква печалба. Използвайки предимно стандартни резистори (някои метални филмови резистори) и измервайки точното съпротивление успях да намеря комбинации, които работят. Печалбата на неинвертиращата верига е 1+ 132, 8/3, 001 = 45, 25, а инвертиращата печалба е (132, 8+ 3, 046)/1, 015 = 45, 27. Въведох превключвател за усилване (SW1) за да може да увеличи печалбата. Той намалява стойността на R1, за да получи четири пъти по -висока печалба.

Неинвертираща верига: 1, 001 k паралелно с 3, 001 k дава (1 * 3) / (1+3) = 0, 751 ома. Печалба = 1+ 132, 8/0, 75 = 177, 92 = 178

Инвертиращата печалба е 179, 1 = 179, приемливо!

Малкото (и безплатно) приложение "Rescalc.exe" може да ви помогне с изчисленията на съпротивлението (сериен и паралелен)

Исках да мога да използвам двата усилвателя поотделно, така че беше необходим превключвател (SW2) за превключване между стерео и мост.

Превключвателят SW2 контролира двойния/мостов режим. В положение "мост" усилвателят B е настроен на инвертиране, положителният вход е заземен и изходът на усилвател A замества земята на изход B.

В двоен режим и двата усилвателя работят в неинвертиращ режим. SW1C намалява усилването, така че усилвателите A и B имат еднакво усилване.

Входните теле жакове са свързани така, че когато няма щепсел в жак А, сигналът се изпраща както към усилвател A, така и към усилвател B (двойно моно).

В режим с ниска печалба 1, 6 V входно напрежение дава максимален изход (70 V pp), а 0,4 V се изисква в режим на висока печалба.

Стъпка 3: Електронен дизайн (захранване)

Захранването е с директна конструкция с два големи електролитни кондензатора и два фолио кондензатора и мостов токоизправител. Токоизправителят е MB252 (200V /25A). Той е монтиран на същия радиатор като усилвателите. И токоизправителят, и LN3686 са електрически изолирани, така че не е необходима допълнителна изолация. Трансформаторът е 120VA 2x25V тороиден трансформатор от усилвателя, който намерих в купчината скрап. Той може да захранва 2, 4A, което всъщност е малко ниско, но мога да живея с това.

В раздел 4.6 на AN-1192 изходната мощност е дадена за различни товари, захранващи напрежения и конфигурации (единични, паралелни и мостови). Причината, поради която реших да приложа дизайна на моста, беше главно защото имах трансформатор, който не можеше да се използва в паралелен дизайн поради ниското напрежение. (100W паралелна верига изисква 2x37V, но дизайнът на моста работи с 2x25V).

Малкото приложение "PSU Designer II" от Duncan Amps е силно препоръчително, ако искате да направите сериозно изчисление на стойностите на трансформатора.

Стъпка 4: Електронен дизайн (регулатор надолу и управление на вентилатора)

Изискването на вентилатора при пълна скорост е 12V 0, 6A. Захранването осигурява 35V. Бързо разбрах, че стандартният регулатор на напрежение 7812 няма да работи. Входното напрежение е твърде високо и разсейването на мощността (приблизително) 20V 0, 3A = 6W изисква голям радиатор. Затова проектирах прост понижаващ регулатор със 741 като контролер и PNP транзистор BDT30C, работещ като превключвател, зареждащ 220uF кондензатор до напрежение 18V, което е разумен вход за регулатора 7812, който осигурява захранване на вентилатора. Не исках вентилаторът да работи на пълна скорост, когато не е необходим, затова проектирах верига с променлив работен цикъл (широтно -импулсна модулация) с микросхема на таймера 555. Използвах 10k NTC резистор от батерия за лаптоп, за да контролирам работния цикъл на таймера 555. Той е монтиран на захранващия радиатор IC. Изходът на 555 се инвертира от NPN транзистор BC237 и става управляващ сигнал (PWM) към вентилатора. Работният цикъл се променя от 4, 5% на 9% от студено на топло.

BDT30 и 7812 са монтирани на отделен радиатор.

Обърнете внимание, че на чертежа пише PTC вместо NTC (отрицателен температурен коефициент), в този случай от 10k до 9, 5k, когато сложа пръст върху него.

Стъпка 5: Радиаторът

Мощните усилватели, токоизправителят и PTC-резисторът са монтирани върху медната плоча на радиатора. Пробих дупки и направих резби за монтажните винтове с помощта на инструмент за резба. Малкият борд с компоненти за усилвателя на мощността е монтиран върху усилвателите, за да се осигури възможно най -късо окабеляване. Свързващите кабели са розови, кафяви, люлякови и жълти кабели. Захранващите кабели са с по -висок габарит.

Забележете малка метална стойка до червения кабел в долния ляв ъгъл. Това е единствената централна заземителна точка на усилвателя.

Стъпка 6: Механична конструкция 1

Всички основни части са монтирани върху 8 мм стъклена основа от плексиглас. Причината е просто, че я имах и си мислех, че би било хубаво да видя частите. Също така е лесно да се направят нишки в пластмасата за монтиране на различните компоненти. Всмукателният въздух е под вентилатора. Въздухът се изтласква през радиатора на процесора и излиза през процепите под радиатора. Прорезите в средата бяха грешка и се пълнят с пластмаса от пистолет за лепило.

Стъпка 7: Усилвател без кутията

Стъпка 8: Механична конструкция 2

Предният панел е направен от два слоя; тънка стоманена плоча от компютър и парче ментова зелена пластмаса, която остана, когато направих нов предпазител за моя Telecaster.

Стъпка 9: Преден панел отвътре

Стъпка 10: Дървен корпус

Корпусът е направен от елхово дърво от дърво, паднало при буря. Направих няколко дъски с дърводелски самолет и ги залепих, за да получа необходимата ширина.

Изрезите в корпуса са направени с електрически фрезер за дърво.

Страните, горната и предната част са залепени заедно, но също така закрепих конструкцията с винтове през малките парчета в ъглите.

За да можете да премахнете дървения корпус, задната страна се държи отделно на място с два винта.

Сивите пластмасови парчета имат резби за 4 -милиметровите винтове за дъното и гърба.

Малкото сиво парче в ъгъла е малко "крило", което заключва предния панел, така че да не се огъва навътре, когато включите теле жаковете.

Стъпка 11: Обратната страна на усилвателя

На гърба има мрежовия вход, превключвателя на захранването и (не се използва) конектор за захранване на предусилвателя