Мощный усилитель на 12 вольт своими руками из


Мощный усилитель на 12 вольт своими руками из



Предисловие

После покупки сабвуферной головки MAGNAT AD300, оказалось, что моего старого усилителя по схеме Чивильча ему явно мало. Поэтому появился замысел создать что-то новое. Новыми критериями стали соответственно высокая выходная мощность и возможность работы на низкоомную нагрузку.

Функционально усилитель состоит из четырех блоков, преобразователя напряжения, блока фильтров, блока защиты и соответственно самого усилителя мощности. Расскажу коротко о каждом из них.

Преобразователь напряжения

Главной частью любого усилителя мощности является источник питания. Понятно, что для получения высокой выходной мощности 12-ти вольт от аккумулятора явно не достаточно. Поэтому в первую очередь нужно создать преобразователь напряжения, который позволит получить двуполярное питание +-60В с мощностью не меньше 400Вт. Порывшись на форуме нашел достаточно простую и относительно хорошую схему.

Схема преобразователя напряжения для УМЗЧ

Мозгом данного преобразователя служит микросхема TL494NC, она создает импульсы заданной частоты. Частоту задают элементы R1 и С8. Дальше эти импульсы попадают на транзисторы VT1, VT2, которые являются управляющими ключами для выходных транзисторов. Поочередно открываясь, выходные транзисторы создают в первичной обмотке переменный ток высокой частоты. Трансформатор повышает напряжение до заданных 60В, дальше ток выпрямляется диодным мостом. Дроссели и конденсаторы сглаживают пульсацию и высокочастотные наводки. Трансформатор намотан на ферритовом кольце склеенному из двух колец размерами 45288 марки НМ2000. Все грани кольца скругляются напильником, потом транс обматывается тряпочной изолентой.

Трансформатор

Первичная обмотка намотана 10 жилами диаметром 0,8 мм и содержит 25 витков. Витки распределяются равномерно по кольцу. На выводах все жилы скручиваются. После первичной обмотки опять слой изоленты. Вторичная обмотка намотана 3 жилами таким же проводом и содержит 219 витков.

Трансформатор

Трансформатор

Радиатором для выходных транзисторов служит дюралюминиевая пластинка, толщиною 3-4 мм, длиной около 10 см и высотой около 3см.

Для питания блока фильтров необходимо двуполярное питание +-15В. Реализуется оно при помощи стабилизатора напряжения собранного на транзисторах VT8, VT9 и кренках 7815, 7915. Транзисторы и кренки также имеют маленькие алюминиевые пластинки-радиаторы. Для питания блока защиты сделан отвод из положительного плеча питания усилителя. Падение напряжения реализует двухватный резистор R17.

Включается преобразователь как и сам усилитель с помощью клеммы REM, подавая на нее +12В от магнитолы, замка зажигания или например выключателя. При выключенном усилителе, ток потребления очень мал. На плате, также предусмотрен разъем для подключения вентиляторов охлаждения. Размеры печатной платы 140х105мм.

Усилитель мощности

Схема высококачественного усилителя мощности также взята из форума сайта cxem.net. Данный усилитель здесь зовут "". Схема выбрана за ее высокое качество звука, большую мощность, относительную простоту в настройке, высокий басовый потенциал.

Схема мощного высококачественного усилителя Lanzar

Правильно собранный усилитель работает сразу, настройка сводится к установке тока покоя. Выставляется он подстроечным резистором R15. Сначала выставляют минимальный ток покоя и дают усилителю поработать 15-20 минут на средней мощности. После этого закорачивают вход, отключают акустику и выставляют ток покоя в пределах 50-80 мА. Меряют его по спаду напряжения на резисторах R24 - R27, он должен лежать в пределах 0,22-0,36 В. Напряжение в правом и левом плече может немного отличаться. В схеме желательно использовать пленочные конденсаторы К73- 17 или импортные аналоги, С8, С12, С13 - можно керамику. Выходные и предвыходные транзисторы желательно подбирать попарно, ну хотя бы из одной партии, также попарно желательно отбирать и VT1, VT3 и VT2, VT4. На фото резисторы R1 и R2 на 0,25Вт, позже они были заменены на 2Вт, хотя достаточно резисторов и 0,5Вт. Для транзисторов VT5, VT7 сделан небольшой алюминиевый радиатор. Размеры печатной платы 140х80мм.

Фото собранного усилителя

Блок фильтров и защиты

Так как усилитель для сабвуфера, нужно выделить из общего широкополосного стереосигнала сумованый, узкополосный низкочастотный сигнал. Для этого собранный блок фильтров. Он содержит сумматор, который сумирует стерео сигнал в моно, сабсоник, который отбрасывает инфранизкие частоты, фильтр НЧ, который обрезает диапазон к 300Гц с крутизной 12дБ/окт, регулирующий фильтр НЧ с частотой среза в пределах 35-150Гц и регулятор фазы, который сдвигает фазу сигнала для лучшего согласования с акустикой.

Все конденсаторы в сигнальных цепях пленочные, за исключением С3, С4, С6, С8. В моем случае керамическими являются также шунты С5, С7. Если чувствительности усилителя окажется мало, резисторами R7, R8, R9, R10 можно изменить коэффициент усиления. Повысить его можно увеличением номиналов R9, R10 и уменьшением R7, R8. Схема наведена ниже.

Схема блока фильтров

Блок защиты сохранит сабвуфер при неполадках в усилителе и защитит АС от постоянного напряжения. Также он устраняет щелчки при включении, подключая нагрузку через несколько секунд после включения усилителя. Одним недостатком является то, что схема питается от того же источника питания, что и усилитель мощности, потому при выключении, реле не отключает громкоговоритель сразу, а через несколько секунд, за которые разряжаются конденсаторы блока питания.

Схема блока защиты

Блок защиты и блок фильтров смонтированы на одной печатной плате размерами 185х53мм. Места для стабилитронов VD2, VD3 не предусмотрено, у меня они запаяны в месте подключения питания на плату, хотя думаю можно обойтись и без них, возможно тогда реле будет срабатывать чуть быстрее при выключении.

Конструкция корпуса и монтаж

Усилитель

amp146-10.jpg

Все платы смонтированы на дюралюминиевой пластине толщиной 3мм. К ней также прикручивается радиатор выходных транзисторов. Между радиатором и основой, нанесен слой термопасты, таким образом пластина также играет роль радиатора. Выходные транзисторы прижимаются непосредственно к радиатору, между радиаторами и корпусами транзисторов изоляционная прокладка и слой термопасты.

amp146-11.jpg

amp146-12.jpg

amp146-13.jpg

Боковые стенки сделаны из дубовых планок размерами 230х47х15 мм. С внутренней стороны планок, внизу, сделаны фаски, в которые вставляется основа усилителя. С наружи планкам придался коричневый цвет и покрылись лаком. Передняя и задняя стенки также из дюралюминиевых пластин. На передней панели крепятся входные и выходные клеммы, регуляторы чувствительности, среза частоты и фазы, индикатор включения, а также куллер. На задней панели крепится еще один куллер, а также сделаны отверстия для циркуляции воздуха. Клеммы питания также на задней панели. Передний куллер работает на вдув холодного воздуха снаружи-внутрь корпуса, непосредственно на радиатор. Задний на вытяжку горячего воздуха из корпуса. Охлаждения в осеннюю пору хватает, летом испытания еще не проводились, все же перегрев на высокой мощности не исключаю. Поэтому при повторении конструкции советовал бы чуть увеличить размеры радиаторов.

amp146-14.jpg

amp146-15.jpg

Верхняя крышка сделана из ламинируемого МДФ, ее толщина 3-4мм, сверху черная краска и лак.

amp146-16.jpg

amp146-17.jpg

Звучит усилитель замечательно, мощно, напористо, чуствуется запас мощности, бас плотный и глубокий.

Ниже вы можете скачать печатные платы в формате LAY

Автор:
E-Mail: Sashakorch [собака] mail.ru
Последние дополнения: 19.03.2011

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот DA1 VT1, VT2 VT3-VT6 VT7 VT8 VT9 VD1, VD4-VD7 VD2, VD3 VD8-VD11 C1, C24-C27 C2-C5 C6 C7, C9, C11 C8 C10 C12-C15 C16-C23 R1 R2, R9-R12 R3, R14 R4 R5, R6 R7, R8 R13 R15, R16 R17 FU1 L1 L2, L3 T1 VT1, VT2 VT3, VT4 VT5 VT6, VT7 VT8 VT9 VT10, VT11 VT12, VT13 VD1, VD2 C1, C2 C3-C5, C11, C14, C19, C20 C6, C7 C8 C9, C10 C12, C13 C15 C16 C17, C18 C21 R1, R2 R3, R4 R5, R10-R13 R6 R7-R9 R14 R15 R16, R17 R18 R19 R20-R23 R24-R27 R28 OP1, OP2 C1, C2 C3-C6 C7-C9, C12, C14, C17 C10, C11 C13, C16 C15 R1, R2, R5, R6 R3, R4, R9, R10 R7, R8, R18, R20 R11, R12 R13 R14 R15 R16, R17 R19 R21, R23 R22 R24 VT1, VT2 VT3 VD1 VD2, VD3 C1 C2 R1, R3 R2 R4 R5 R6 K1
Преобразователь напряжения
ШИМ контроллер

TL494

1 В блокнот
Линейный регулятор

LM78L15

1 В блокнот
Линейный регулятор

LM79L15

1 В блокнот
Биполярный транзистор

BC556

2 В блокнот
MOSFET-транзистор

IRF3205

4 В блокнот
Биполярный транзистор

BC546

1 В блокнот
Биполярный транзистор

КТ815Б

1 В блокнот
Биполярный транзистор

КТ814Б

1 В блокнот
Диод

КД213А

5 В блокнот
Выпрямительный диод

1N4148

2 В блокнот
Стабилитрон

1N4743A

4 На 13 Вольт В блокнот
Конденсатор 1 мкФ 5 В блокнот
Электролитический конденсатор 2200мкФ 25В 4 В блокнот
Конденсатор 0.1 мкФ 1 В блокнот
Электролитический конденсатор 22 мкФ 3 В блокнот
Конденсатор 1.2 нФ 1 В блокнот
Конденсатор 10 нФ 1 В блокнот
Конденсатор 0.68 мкФ 4 В блокнот
Электролитический конденсатор 1000мкФ 63В 8 В блокнот
Резистор

15 кОм

1 0.125 Ватт В блокнот
Резистор

10 Ом

5 0.25 Ватт В блокнот
Резистор

10 кОм

2 0.125 Ватт В блокнот
Резистор

47 кОм

1 0.125 Ватт В блокнот
Резистор

20 Ом

2 0.25 Ватт В блокнот
Резистор

1 кОм

2 0.25 Ватт В блокнот
Резистор

56 Ом

1 2 Ватт В блокнот
Резистор

3 кОм

2 0.25 Ватт В блокнот
Резистор

1 кОм

1 2 Ватт В блокнот
Предохранитель 40А 1 В блокнот
Дроссель 1 Феррит 8мм, провод 2мм, 10 витков В блокнот
Дроссель 2 Феррит 8мм, провод 1.4-2мм, 5-6 витков В блокнот
Трансформатор 1 См. статью В блокнот
Усилитель мощности
Биполярный транзистор

2N5551

2 В блокнот
Биполярный транзистор

2N5401

2 В блокнот
Биполярный транзистор

2SB649

1 В блокнот
Биполярный транзистор

2SD669

2 В блокнот
Биполярный транзистор

2SC3182

1 В блокнот
Биполярный транзистор

2SA1265

1 В блокнот
Биполярный транзистор

2SC5200

2 В блокнот
Биполярный транзистор

2SA1943

2 В блокнот
Стабилитрон

1N4744A

2 В блокнот
Электролитический конденсатор 100 мкФ 2 В блокнот
Конденсатор 0.47 мкФ 7 В блокнот
Электролитический конденсатор 47мкФ 16В 2 В блокнот
Конденсатор 240 пФ 1 В блокнот
Электролитический конденсатор 220мкФ 16В 2 В блокнот
Конденсатор 100 пФ 2 В блокнот
Конденсатор 24 пФ 1 В блокнот
Конденсатор 1 мкФ 1 В блокнот
Электролитический конденсатор 1000мкФ 63В 2 В блокнот
Конденсатор 0.1 мкФ 1 В блокнот
Резистор

4.7 кОм

2 1 Ватт В блокнот
Резистор

6.8 кОм

2 0.125 Ватт В блокнот
Резистор

100 Ом

5 0.125 Ватт В блокнот
Резистор

47 кОм

1 0.125 Ватт В блокнот
Резистор

1 кОм

3 0.125 Ватт В блокнот
Резистор

4.7 кОм

1 0.125 Ватт В блокнот
Подстроечный резистор 4.7 кОм 1 В блокнот
Резистор

47 Ом

2 0.5 Ватт В блокнот
Резистор

180 Ом

1 1 Ватт В блокнот
Резистор

15 кОм

1 0.125 Ватт В блокнот
Резистор

2.2 Ом

4 1 Ватт В блокнот
Резистор

0.22 Ом

4 5 Ватт В блокнот
Резистор

4.7 Ом

1 2 Ватт В блокнот
Блок фильтров
Операционный усилитель

TL074

2 В блокнот
Конденсатор 3.3 мкФ 2 В блокнот
Конденсатор 100 пФ 4 В блокнот
Конденсатор 0.1 мкФ 6 В блокнот
Конденсатор 0.22 мкФ 2 В блокнот
Конденсатор 68 нФ 2 В блокнот
Конденсатор 50 нФ 1 В блокнот
Резистор

2.2 кОм

4 В блокнот
Резистор

22 кОм

4 В блокнот
Резистор

15 кОм

4 В блокнот
Резистор

1 кОм

2 В блокнот
Резистор

68 кОм

1 В блокнот
Резистор

27 кОм

1 В блокнот
Резистор

470 кОм

1 В блокнот
Резистор

5.6 кОм

2 В блокнот
Подстроечный резистор 50 кОм 1 В блокнот
Резистор

10 кОм

2 В блокнот
Подстроечный резистор 100 кОм 1 В блокнот
Подстроечный резистор 20 кОм 1 В блокнот
Блок защиты
Биполярный транзистор

2N5551

2 В блокнот
Биполярный транзистор

BD139

1 В блокнот
Выпрямительный диод

1N4148

1 В блокнот
Стабилитрон

1N4743A

2 В блокнот
Электролитический конденсатор 47 мкФ 1 В блокнот
Электролитический конденсатор 220 мкФ 1 В блокнот
Резистор

6.8 кОм

2 В блокнот
Резистор

12 кОм

1 В блокнот
Резистор

15 кОм

1 В блокнот
Резистор

180 кОм

1 В блокнот
Резистор

39 кОм

1 В блокнот
Реле 24В 1 В блокнот
Добавить все

Прикрепленные файлы:

Теги:



Мощный усилитель на 12 вольт своими руками из

Мощный усилитель на 12 вольт своими руками из

Мощный усилитель на 12 вольт своими руками из

Мощный усилитель на 12 вольт своими руками из

Мощный усилитель на 12 вольт своими руками из

Мощный усилитель на 12 вольт своими руками из

Мощный усилитель на 12 вольт своими руками из

Рекомендуем почитать: