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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Kompaktno pojačalo s dvostrukom snagom (ili mostom) lako je izgraditi ako imate iskustva s elektronikom. Potrebno je samo nekoliko dijelova. Naravno da je još 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. To također omogućuje unos visoke impedancije ako je potrebno.

Korak 1: Elektronički dizajn

Priča je ovo; U Švedskoj imamo općinske postaje za smeće i ponovnu upotrebu. Ovdje ostavljate sve stvari kojih se želite riješiti (ne i bacanje hrane). Tako sam u spremniku za elektroniku našao nešto što je izgledalo kao domaće pojačalo. Provalio sam ga (jer nije dopušteno uzeti, samo otići). Kad sam došao kući, provjerio sam što je to i otkrio da je IC pojačalo jako popularan LM3875. Počeo sam s njim graditi vlastito gitarsko pojačalo, no noge IC -a bile su 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 pojačalo snage gitare, koristeći dva LM3886: s, bilo za dva kanala ili u premosnom krugu. U vlastitoj hrpi otpada imao sam CPU hladnjak i PC ventilator, pa je ideja bila koristiti hladnjak i ventilator za izgradnju pojačala bez vanjskog hladnjaka.

Korak 2: Elektronički dizajn (pojačalo snage)

Dizajn pojačala je doista jednostavan i slijedi primjer tablice u apsolutno izvrsnoj bilješci 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 dobiti vrijednosti otpornika tako da oba kruga imaju isti dobitak. Korištenjem uglavnom standardnih otpornika (neki otpornici od metalnog filma) i mjerenjem točnog otpora 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 bi se mogao povećati dobitak. Smanjuje vrijednost R1 kako bi se dobio četiri puta veći dobitak.

Neinvertirajući krug: 1, 001 k paralelno s 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 izračunima 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 upravlja dvostrukim/mostnim načinom 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 modu bez promjene. SW1C smanjuje pojačanje tako da pojačala A i B imaju jednak dobitak.

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

U načinu rada s niskim pojačanjem 1, 6 V ulazni napon od vrha do vrha daje maksimalni izlaz (70 V pp), a 0,4 V je potrebno u načinu s visokim pojačanjem.

Korak 3: Elektronički dizajn (napajanje)

Napajanje je izravnog dizajna s dva velika elektrolitska kondenzatora i dva folijska kondenzatora te mostičnim 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 našao 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, opskrbne napone 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 zbog niskog napona nije bio upotrebljiv u paralelnom dizajnu. (Paralelni krug od 100 W zahtijeva 2x37V, ali dizajn mosta radi s 2x25V).

Mala aplikacija "PSU Designer II" iz Duncan Ampera jako se preporučuje 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) s IC -om tajmera 555. Koristio sam 10k NTC otpornik iz baterije prijenosnog računala za kontrolu radnog ciklusa 555 mjerača vremena. Montira se na energetski hladnjak hladnjaka. Lonac od 20 k koristi se za podešavanje male brzine. Izlaz 555 pretvara NPN tranzistor BC237 i postaje upravljački signal (PWM) ventilatora. Radni ciklus se mijenja sa 4, 5% na 9% iz hladnog u toplo.

BDT30 i 7812 montirani su na zasebni hladnjak.

Imajte na umu da na crtežu piše PTC umjesto NTC (negativni temperaturni koeficijent), u ovom slučaju od 10 k do 9, 5 k 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 vrh pojačala kako bi se osiguralo što kraće ožičenje. Spojni kabeli su ružičasti, smeđi, lila i žuti kabeli. Kabeli za napajanje su višeg kolosijeka.

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

Korak 6: Mehanička konstrukcija 1

Svi glavni dijelovi montirani su na staklenu podlogu od pleksiglasa debljine 8 mm. Razlog je jednostavno 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 nalazi se ispod ventilatora. Zrak se tjera kroz hladnjak CPU -a i izlazi kroz proreze ispod hladnjaka. Prorezi u sredini bili su pogreška i ispunjeni su plastikom iz pištolja za ljepilo.

Korak 7: Pojačalo bez kućišta

Korak 8: Mehanička konstrukcija 2

Prednja ploča izrađena je od dva sloja; tanku čeličnu ploču s računala i komad zelene plastike od metvice 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 stabla koje je palo u oluji. Napravio sam neke daske pomoću stolarske ravnine i zalijepio ih zajedno kako bih dobio 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.

Kako 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 malo je "krilo" koje zaključava prednju ploču tako da se ne savija prema unutra kada priključite telefonske utičnice.

Korak 11: Stražnja strana pojačala

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