Power Amplifier 170W

Power_amp_170W.gif (23589 bytes)

    Στο σχέδιο φαίνεται απλός αλλά ισχυρός τελικός ενισχυτής. Η διαφορά του με τις κλασσικές σχεδιάσεις που χρησιμοποιούν διαφορικό ενισχυτή στην είσοδο τους, είναι ότι αυτός ο ενισχυτής χρησιμοποιεί ένα ολοκληρωμένο το ΝΕ5534, στην είσοδο του. Έτσι πρέπει να υποβιβάσουμε την υψηλή τάση τροφοδοσίας, στα ±15V, που χρειάζεται το IC1. Αυτό γίνεται με την βοήθεια των R7,9 και των διόδων Zener D1,2. Στην είσοδο υπάρχει ένα φίλτρο διέλευσης υψηλών C1-R3 και ένα βαθυπερατό R2-C2, με αποτέλεσμα να περιορίζεται το εύρος συχνοτήτων της βαθμίδας εισόδου, σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Ο τελεστικός ενισχυτής IC1 λειτουργεί σαν διαφορικός ενισχυτής, του οποίου η μη αναστρέφουσα είσοδος (+), λειτουργεί σαν κεντρικός κόμβος της συνολικής ανάδρασης. Η τάση ανάδρασης από την έξοδο, εφαρμόζεται στον κόμβο R4-R5, μέσω της R6. Η αντιστάθμιση γίνεται από τους πυκνωτές C4, C5 και C12, ενώ το κέρδος καθορίζεται από τις αντιστάσεις R6, R5, μέσω της R6 (Χ40). Τα τρανζίστορ Q1, Q2 λειτουργούν σε τάξη Α και το ρεύμα που περνάει από μέσα τους είναι 10mA, (καθορίζεται από τις αντιστάσεις R10,14). Στην έξοδο υπάρχουν τα τρανζίστορ ισχύος Q8,9,10,11 τα οποία πολώνονται σε τάξη ΑΒ, (ρυθμίζεται από το τρανζίστορ Q3 και το τριμμερ ΤR1, σε ρεύμα ηρεμίας 100mA, για κάθε ένα τρανζίστορ ισχύος στην έξοδο, που αντιστοιχεί σε πτώση τάσης 27mV, επάνω στις αντιστάσεις R25,26,27,28). Για να πετύχουμε την μέγιστη δυνατή θερμική σταθερότητα, πρέπει τα τρανζίστορ Q1,2,3,6,7 να τοποθετηθούν επάνω στην ψυχτρα μαζί με τα τρανζίστορ ισχύος. Οι δίοδοι D9-10 προστατεύουν την βαθμίδα εξόδου από ανάστροφες τάσεις , που μπορεί να δημιουργηθούν από το φορτίο. Η R29 και ο C18, σχηματίζουν ένα κλασσικό δικτύωμα Boucherot, το οποίο βελτιώνει την σταθερότητα στις υψηλές συχνότητες. Το πηνίο L1, (αποτελείται από 15 σπείρες σύρμα διαμέτρου 1mm), προφυλάσσει την έξοδο του ενισχυτή από τυχών προβλήματα, λόγω ύπαρξης χωρητικών φορτίων. Η R30, εξασφαλίζει την μη προβληματική (λόγω πηνίου), διέλευση τετραγωνικών παλμών. Η κατασκευή του ενισχυτή δεν παρουσιάζει δυσκολίες για κάποιον που έχει κάποια πείρα στον τομέα. Εκείνο που πρέπει να προσέξετε, είναι η καλή ψύξη των τρανζίστορ ισχύος, με μια καλή ψυχτρα, ικανών διαστάσεων, η οποία πιθανώς να χρειαστεί βοήθεια από ένα Fan, μιας και η θερμοκρασία ανεβαίνει αρκετά, όταν ο ενισχυτής δουλεύει σε πλήρη ισχύ, για μεγάλο χρονικό διάστημα και με χαμηλά φορτία κοντά στα 4 ohms. O ενισχυτής θα χρειαστεί δυο τροφοδοτικά, ένα για κάθε κανάλι. Καλό είναι να προστατέψουμε την έξοδο του ενισχυτή, με ένα κύκλωμα προστασίας, από αυτά που δίνω στην σελίδα μου. Το σχέδιο αυτού του τελικού ενισχυτή δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Elektor στις 12/95.


   In the drawing he appear simple but powerful power amplifier. His difference with the classic designings, that use differential amplifier in their input, they are that this amplifier it uses a completed the NE5534, in his input. Thus it should we degrade the high voltage of power supply, in ±15V, that needs the IC1. This becomes with the help of R7,9 and Diodes Zener D1,2. In the input exist a High-pass filter C1-R3 and low-pass filter R2-C2, so that is limited the bandwidth of frequencies of unit of entry, in a concrete bandwidth. The IC1 function as differential amplifier, which the not inverting input (+), work as central node of total feedback. The voltage of feedback from the exit, is applied in the node R4-,R5, via the R6. The compensatory becomes from capacitors C4, C5 and C12, while the gain is appoint by resistors R6, R5, via R6 (X40). Transistors Q1, Q2 works in Class A and the current that elapse from in them is 10mA, (is determined by resistors R10,14). In the exit exist the power transistors Q8,9,10,11 which work in Class AB, (is regulated by transistor Q3 and the trimmer TR1, in current of calm 100mA, for each one power transistor in the exit, that correspond in fall of voltage 27mV, above in resistors R25,26,27,28). In order to we achieve the biggest possible thermic stability, should transistors Q1,2,3,6,7 be placed above in heatsink, with the power transistors. The diodes D9-10 protect the output stage, from reverse voltages, that can be created from the load. The R29 and the C18, shape one classic network of Boucherot, which improve the stability in the high frequencies. The inductor L1, (is constituted by 15 coils wire of diameter 1mm), protect the exit of amplifier from problems, because existence of capacitive load. The R30, ensure the not questioning (because inductor), passage of square pulses. The build of amplifier does not present difficultie for somebody that has a certain experience in the sector. What it should you are careful, is the good refrigeration of power transistors, with one good heatsink, capable dimensions, which probably it needs help from one Fan, because the temperature goes up enough, when the amplifier work in complete power, for big time distance and with low load near in the 4 ohms. The amplifier will need two power supply, one for each channel. Good it is we protect the exit of amplifier, with a circuit of protection, from what I give in my page. The drawing of this power amplifier, was published in the magazine Elektor 12/95.

Part List

R1=68Kohm C1=2.2uF 100V MKT Q2=MJE340
R2=2.2Kohm C2=1nF 100V MKT Q3=BD139
R3-6=22Kohm C3-8-9-10-11-14-15=100NF Q4=BC546B
R4-22-23=1Kohm C4=33pF 160V  polystyrene Q5=BC556B
R5-8-10-14=560 ohm C5=47pF  160V polystyrene Q6=MJE15030
R7-9=3.3Kohm 5W C6-7=100uF  63V Q7=MJE15031
R11-15=150 ohm C12=470pF  160V polystyrene Q8-9=MJ15003
R12-13=15Kohm C13=680nF 100V MKT Q10-11=MJ15004
R16=680 ohm C16-17=150nF 100V MKT D1-2=15V 1.5W Z
R17=180 ohm C18=33nF 250V MKT D3-4=BAT85
R18-19=10 ohm C19-20=100uF 100V D5-6-7-8=1N4004
R20-21=27Kohm L1= See text D9-10=BY254
R24=56 ohm F1-2=6.3AT FUSE
R25-26-27-28=0.27 ohm/ 5W TR1=250 ohms  TRIM
R29=10 ohm/  5W IC1=NE5534
R30=2.2  ohm/5W Q1=MJE350

.

SPECIFICATIONS

Input sensitivity 1 Vrms
Input impedance 17.8 Kohm
Output Power  (0.1% THD) 164Watt -8 ohms      275Watt- 4 ohms
Slew Rate 20V/μs
Signal to Noise ratio >96dB
THD <0.004% (1KHZ) in 1 Watt -8ohms and <0.05% (20HZ-20KHZ) 
IMD (50HZ : 1KHZ   4:1) <0.003% in 1Watt 8ohms  and <0.0035% in 100Watt 8ohms
DAMPING FACTOR (in 8ohm) >345 in 1KHZ and <275 in 20KHZ

.

Power Supply For P.A 170W

SUPPLY_FOR_POWER_AMP.gif (15026 bytes)

   Για τον ενισχυτή ισχύος μπορεί να χρησιμοποιηθεί το γενικό τροφοδοτικό για ενισχυτές ισχύος, που συνήθως δίνω. Λόγω της ισχύος του ενισχυτή το τροφοδοτικό πρέπει να έχει και αυτό ανάλογη ισχύ και μεγάλη χωρητικότητα πυκνωτών. Για κάθε τελικό ενισχυτή αντιστοιχεί και ένας μετασχηματιστής . Στην είσοδο των μετασχηματιστών και στην γραμμή AC, μπορεί να προσαρμοστεί το κύκλωμα καθυστέρησης του κυκλώματος προστασίας 1, ώστε η τροφοδοσία δικτύου να γίνεται ομαλά. Τα καλώδια που θα χρησιμοποιήσουμε πρέπει να είναι κατάλληλα ,ώστε να μεταφέρουν τις τάσεις και τα ρεύματα που χρειάζεται ο ενισχυτής.

   For the power amplifier, it can be used the general power supply for power amplifiers, that usually I give. Because the power of amplifier the supply it should it has also this proportional power and big capacity of capacitors. For each power amplifier correspond also a transformer. In the entry of transformers and in line AC, can be adapted the circuit of delay of circuit protection 1, in order that the supply of network become softly. The cables that we will use should be suitable, so that they transport the voltages and the currents, that need the amplifier.

Part List

T1=110-240V@ 2X42.5V  650VA

                  @[2X15V 1A*]

BR1-3=400V 35A BRIDGE C5-8=2200uF 25V
BR2=200V 3A BRIDGE C6-9=100nF 100V
T2=110-240V@ 2X42.5V   650VA C1-2-3-4=10000 uF 100V C7-10=47uF 25V
F1=3.15 AT FUSE C11-12-13-14=10000 uF 100V C15=33nF 630V
RX-CX-RL1 S1= SWITCH 2X2 10A

 

Sam Electronic Circuits 2/02