Схема усилителя 500 ватт

Схема усилителя 500 ватт

Иногда любители громкой музыки, которые привыкли делать все своими руками, переходят к сборке более серьезных усилителей мощности. Высококачественные усилители транзисторных типов, имеют конструкции повышенной сложности, но всегда нужно прислушиваться к словам "гениально то, что просто", не знаю, кто автор, но одно точно — он явно не ошибался!

К числу гениально простых схем транзисторных усилителей относиться знаменитая схема Ланзара, усилители класса А от знаменитого британского аудио-инженера Джона Линсли-Хда и множества других схем. Сегодня речь пойдет про усилитель по схеме Ланзара на 500 ватт. Схема известна еще с 70-х годов прошлого века. Сегодня вновь она стала известно, благодаря своим высоким показателям и простоте. По сравнению с аналогичными схемами, ланзар очень простой и содержит раза в 2 меньше компонентов. Выходной каскад построен на мощной комплементарной паре. В схеме использованы такие транзисторы, как:

VT2,VT4 = 2 x 2N5401
VT3,VT1 = 2 x 2N5551
VT5 = 1 x KSE350
VT6 = 1 x KSE340
VT7 = 1 x BD135
VT8 = 1 x 2SC5171
VT9 = 1 x 2SA1930
VT10,VT12 = 2 x 2SC5200
VT11,VT13 = 2 x 2SA1943

Мощные элементы VT10-VT13 — оконечники (транзисторы выходного каскада), они как правило самые дорогие в этом усилителе. Печатные платы для данного 500-ваттного EVPX показаны на рисунке ниже:

Для защиты этих транзисторов используются эмиттерные резисторы, всего в схеме их 4. Эти резисторы могут перегреваться во время работы, поэтому подбираются с сопротивлением 3-5вт. Сопротивление эмиттерных резисторов от 0,22-0,49Ом. Советуется во время монтажа не прижимать эти резисторы к плате, поскольку из-за выделяемого ими тепла, плата может деформироваться.

Мощность усилителя зависит от напряжения питания, максимально усилитель может дать 500 ватт чистой мощности, но это далеко не предел данной схемы. Ланзар способен дать гораздо больше.

В последнее время в интернете можно встретить переделанные варианты, точнее основная часть схемы неизменна, но выходная часть усилена, за счет чего схема может дать до 5.000 ватт. Отмечу, что радиосхема Ланзара используется в достаточно дорогих аудиосистемах и домашних кинотеатрах.

Это, по сути, полностью симметричная схема, от входа до выхода. В ней тщательно подобраны все транзисторы, за счет чего форма выходного сигнала почти не искажается.

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Представленная здесь конструкция является готовым модулем монофонического усилителя НЧ высокой мощности с очень хорошими параметрами. Данный усилитель смоделирован на основе популярной разработке инженера Энтони Холтон. Схема имеет низкие гармонические искажения, которые не превышает 0.05%, при мощности на нагрузке порядка 500 Вт. Данный усилитель является полезным и необходимым при организации различных уличных концертных мероприятий и уже много раз оказывался незаменим во время этих событий. Большим преимуществом системы является простая конструкция и недорогой выходной каскад, состоящий из 10 объединённых МОП-транзисторов. УМЗЧ может работать с динамиками с сопротивлением как 4 или 8 Ом. Единственной настройкой, которую необходимо выполнить во время запуска — это установка тока покоя выходных транзисторов.

В статье приводится только схема и описание работы непосредственно усилителя мощности, но не забывайте, что полный аудиокомплекс содержит и другие модули:

  • Оконечник УМЗЧ
  • Предусилитель
  • Блок питания
  • Индикатор уровня
  • Система мягкого старта
  • Система управления охлаждением
  • Блок защиты динамиков АС
Читайте также:  Ростелеком через смарт тв самсунг

Принципиальная схема УНЧ на транзисторах 500 ватт

Схема усилителя мощности приведена на рисунке выше. Это классическая схемотехника, состоящая из дифференциального входного усилителя и симметричного усилителя мощности, в котором работает 5 пар транзисторов. Транзисторы T2 (MPSA42) и T3 (MPSA42) работают в схеме дифференциального усилителя с питанием через резисторы R8 (10k) и R9 (10k). Напряжение в середине этого делителя стабилизировано с помощью стабилитрона D2 (15V/1W) и фильтруется конденсатором C4 (100uF/100V). Входной сигнал подается на разъем GP1 (IN) и фильтруется через элементы R1 (470R), R3 (22k), C1 (1uF) и C2 (1nF), которые ограничивают частотный диапазон усилителя как сверху, так и снизу.

Нагрузкой дифференциального усилителя являются транзисторы T1 (MPSA42) и T4 (MPSA42), работающие в системе с общей базой, а также резисторы R5 (1,2 k) и R6 (1,2 k). Полярность нагрузки задаёт стабилитрон D1 (15V/1W) и резистор R7 (10k). Основной задачей системы состоящей из транзисторов T1 и T4 является согласование импеданса выходного сигнала для каскада УНЧ. Еще один каскад, построенный на транзисторах T5 (MJE350) и T6 (MJE350), выполняет роль дифференциального усилителя напряжения. Питается он через резистор R11 (100Р/2W). Нагрузкой его будут транзисторы T14 (MJE340) и T15 (MJE340), резисторы R13 (100Р/2W) и R14 (100Р/2W), и транзистор T7 (BD139).

Конденсатор C15 (47nF), подключенный параллельно резистору R44 (10k/2W) улучшает прохождение импульсных сигналов, в то время как небольшие конденсаторы C7 (56pF) и C8 (56pF) противодействуют самовозбуждению УМЗЧ. Транзистор T7 вместе с резисторами R10 (4,7 k), R45 (82R) и потенциометром P1 (4,7k) позволяет установить правильную полярность выходных транзисторов T9-T13 (IRFP240), T17-T21 (IRFP9240) в состоянии покоя. Потенциометром P1 можно установить ток покоя, который должен составлять около 100 мА на каждую пару выходных транзисторов. Транзисторы T9-T13, как и T17-T21 соединены параллельно и работают как повторители напряжения на большой максимальный выходной ток. Следовательно, предыдущие каскады усилителя должны обеспечить все усиление по напряжению, которое определяется с помощью соотношения R4 (22k) к R2 (470R) и составляет около 47.

Резисторы R30-R39 (0,33 R/5W), включенные в истоки выходных транзисторов обеспечивают защиту от их повреждения, которое могло бы возникнуть в случае различных сопротивлений каналов транзисторов. Резисторы R20-Р29 (470R), соединены последовательно с выходами транзисторов T9-T13, T17-T21, служат для уменьшения скорости зарядки емкости и, следовательно, ограничивают частотный диапазон усилителя.

Усилитель имеет две простые защиты:

  1. Первая направлена против перегрузки и реализована с помощью стабилитронов D3 (7,5 V/1W) и D4 (7,5 V/1W), которые не допускают роста напряжения между источниками и выходами мощных транзисторов выше 7.5 вольта.
  2. Вторая защита построена с использованием транзисторов T7, T16 и (BD136), резисторов R16-R17 (33k) и R18-R19 (1к) и диодов D7-D10 (1N4148). Она предотвращает чрезмерное увеличение тока силовых транзисторов, что могло бы привести к превышению допустимой мощности. Участок схемы, состоящий из транзисторов T7, T16 отслеживает падение напряжения на R30 (0,33 R/5W) и R35 (0,33 R/5W) и ограничивает рост напряжения мощных транзисторов в случае превышения допустимого проходящего через не тока.
Читайте также:  Как сделать вифи на ноутбуке

Блок питания не стабилизированный двух полярный, состоящий из диодного моста Br1 (25А) и конденсаторов C9-C14 (10000uF/100V). Питание усилителя защищено плавкими предохранителями F1-F2 (10A). За предохранителями напряжение дополнительно фильтруется конденсаторами C18-C19 (1000uF/100V). Питание входных цепей отделено от питания усилителя мощности с помощью диодов D5-D6 (1N4009), резисторов R12 (100Р/2W), R15 (100Р/2W) и фильтруется конденсаторами C3 (100uF/100V) и C6 (100uF/100V). Это предотвращает перепад напряжений, которое может возникать на пиках мощности при больших нагрузках. Светодиоды D11-D12 вместе с оконечными ограничивающими их ток резисторами R40-R41 (16K/1W) представляют собой индикаторы наличия питания на схеме.

Блок питания

На рисунке далее представлена схема блока питания — источника нескольких вспомогательных напряжений. Он не требуется для работы самого усилители мощности, но очень полезен для питания остальных блоков полного аудио-комплекса, таких как: предусилитель, вентиляторы, индикатор уровня, система мягкого старта или защита динамиков. Все эти модули интегрированы в один общий усилитель в большом корпусе.

Блок питания на вспомогательные напряжения УНЧ — схема

Блок питания разделен на несколько отдельных секций, каждая из которых имеет свой отдельный контур массы. Первая секция представляет собой симметричный блок питания 2×15 В, он используется для питания предварительного усилителя. Разъем A4 служит для подключения двухполярной обмотки трансформатора. Напряжение выпрямляется с помощью выпрямительного моста Br2 (1 A) и фильтруется стабилизаторами U2 (LM317), U6 (LM337) с помощью C1 (100nF), C7 (100nF) и C24-C25 (4700uF). Выходной фильтр представляют собой конденсаторы C8-C9 (100nF) и C19-C20 (100uF). Выходное напряжение этого блока устанавливается с помощью резисторов R2-R3 (220R) и R9-R10 (2,4 к). Транзисторы T1 (BC546), T2 (BC556); резисторы R4-R5 (10k) и R7-R8 (3,3 k) представляют собой цепь отключения питания, а точнее, они снижают напряжения питания до 2×1.25 V, что позволит выполнить отключение предусилителя. Во время нормальной работы, короткое замыкание разъема GP8 обеспечивает правильную работу предусилителя.

Два следующих модуля — блоки питания 12 В, собранные с помощью стабилизаторов U4 (7812) и U5 (7812) и предназначенные для питания других элементов схемы. Два отдельных источника необходимы из-за того, что усилитель оснащен двумя парами индикаторов уровня, каждый на отдельной массе. Одна пара работает на входе, контролируя входной уровень сигнала, а вторая пара подключена к выходу и позволяет определить текущий уровень мощности УМЗЧ.

Печатная плата источников питания — после травления и сверления

Оба блока питания очень просты, первый состоит из диодного моста Br3 (1A), фильтрующих конденсаторов C5-C6 (100nF), C18 (100uF) и C22 (1000uF) и стабилизатора U4. Обмотки трансформатора должны быть подключены к разъему А2, а выходом блока питания будут разъемы GP6 и GP7.

Второй канал 12 В работает точно так же, и состоит из элементов: Br4 (1A), C10-C11 (100nF), C23 (1000uF), C21 (100uF) и U5.

Последний модуль системы БП — цепи питания других устройств усилителя и вентиляторов охлаждения. К разъему А1 следует подключить трансформатор. Напряжение выпрямляется с помощью выпрямительного моста Br1 (5А) и фильтруется конденсаторами C27 (4700uF), C12 (4700uF) и C2 (100nF). В роли стабилизатора работает здесь микросхема U1 (LM317), которой устанавливают необходимое напряжение с помощью резисторов R1 (220R) и R6 (2,7 k).

Читайте также:  Планшет выдает ошибки всех приложений

Конденсаторы C3 (100nF) и C16 (100uF) фильтруют напряжение на выходе стабилизатора, которое через разъемы GP1 и GP2 попадает в систему управления работой вентиляторов. Это же напряжение поступает через диод D1 (1N5819), на стабилизатор U3 (7812), задачей которого является обеспечение питания для других устройств усилителя, подключенных к разъемам GP3-GP5. Конденсаторы C28 (4700uF), C13 (4700uF), C4 (100nF) и C17 (100uF) фильтруют напряжение перед стабилизатором.

Печатная плата УНЧ — рисунок

Печатная плата доступна для свободной загрузки всем посетителям портала 2shemi.ru. На плате есть две перемычки, с чего это на выходе усилителя должна быть сделана прочной проволокой. Порядок сборки произвольный, но, как обычно, стоит начать с маленьких резисторов и конденсаторов. В самом конце следует подпаять силовые транзисторы и большие конденсаторы фильтра.

Готовая печатная плата УНЧ — осталось впаять детали

Силовые транзисторы должны быть оборудованы фланцами под болты для крепления через изоляционные прокладки вместе с T7 на общем радиаторе. При этом необходимо соблюдать особую осторожность и проверить омметром, что ни один из транзисторов не имеет замыкания на радиатор. Радиатор должен быть подключен к массе усилителя. Дорожки на прохождение больших токов стоит усилить снизу толстым медным проводом. Усилитель лучше питать от трансформатора 600VA 2×55В, что после выпрямления и фильтрации даст на конденсаторах напряжение порядка +/-80В.

Построить мощный усилитель для сабвуферного канала хотят многие, но чем больше мощность тем сложнее схемы, нужны мощные двухполярные источники питания, хорошие системы охлаждения зачастую принудительные.

В этой статье представлен довольно простой и мощный усилитель D класса на дешевых деталях которые можно легко купить в любом радио магазине. Такой усилитель под силу собрать каждому, как и начинающему так и опытному радиолюбителю. Усилитель питается от постоянного однополярного источника питания от 30В до 100В и способен отдать в нагрузку до 500Вт.

Схема усилителя:

Схема усилителя построена на ШИМ драйвере TL494, на выходе используются N-Channel MOSFET транзисторы, для большой выходной мощности следует использовать мощные выходные транзисторы такие как IRF250 или IRF460 установив их на небольшой радиатор.

Источник питания должен быть с большим выходным током и напряжением 30-100В, для питания микросхемы TL494 используется маломощный источник питания 8-12В. При правильной сборке усилитель начинает работать сразу.

Печатная плата усилителя:

Список деталей:

R1=1K
R2,R5=47K
R3=10K
R4=470R
R6=8K2
R7=56R
R8=2R2
R9=470R
R10=56R
C1=1uF/16V
C2, C3=1N
C4, C6=10uF/50V
C5=2N2
C7, C9, C10=220uF-1000uF/100V
C8= 100N/400V
C11, C12= 1uF — 4u7F / 400V
Q1= MJE350
Q2, Q3=MJE340
Q4, Q5= IRF540, IRF460, IRF250, IRF 4227 N-Channel Mosfet
U1= TL494, TL494CN
L1= 22uH — 35uH
J1= Вход усилителя
J2= Напряжение питания TL494 8-12V
J3= Напряжение питания выходного каскада +30 — 100В
J4= Выход на динамик

Фото собранного усилителя:

Ссылка на основную публикацию
Стрим с камеры телефона
На сегодняшний день сервис YouTube прочно закрепился на позициях лидера мирового интернет медиарынка. Всего несколько лет назад вести свой канал...
Смартфоны с флагманской камерой
Мощный, стильный флагманский смартфон — это не только полезный девайс, но и часть имиджа. Конечно, стоит флагман гораздо дороже, чем...
Смартфоны хонор в днс
Нет в наличии Нет в наличии Нет в наличии Нет в наличии Нет в наличии Нет в наличии Нет в...
Строки в pascal abc
Для обработки строковой информации в Турбо Паскаль введен строковый тип данных. Строкой в Паскале называется последовательность из определенного количества символов....
Adblock detector