Amplificator de putere LM3886, dual sau bridge (îmbunătățit): 11 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Un amplificator compact de putere (sau punte) este ușor de construit dacă aveți o experiență electronică. Sunt necesare doar câteva piese. Desigur, este și mai ușor să construiești un amplificator mono. Problemele cruciale sunt alimentarea cu energie electrică și răcirea.

Cu componentele pe care le-am folosit, amplificatorul poate livra aproximativ 2 x 30-40W în 4 ohmi, iar în modul bridge 80-100 W în 8 ohmi. Curentul transformatorului este factorul limitativ.

Amplificatorul este acum (2020-10-17) reproiectat cu ambele canale fără inversare în modul dual. De asemenea, acest lucru face posibilă intrarea cu impedanță ridicată, dacă este necesar.

Pasul 1: Proiectare electronică

Povestea este aceasta; În Suedia avem stații municipale de gunoi și reutilizare. Aici lăsați toate lucrurile de care doriți să scăpați (nu risipa de alimente). Așadar, în containerul pentru electronice am găsit ceva care semăna cu un amplificator construit acasă. L-am tăiat (pentru că nu este permis să iei, doar să pleci). Când am ajuns acasă, am verificat ce este și am descoperit că amplificatorul de putere IC era cu adevărat popularul LM3875. Am început să construiesc propriul meu amplificator de chitară cu el, dar picioarele IC-ului erau scurte și oarecum deteriorate, așa că în cele din urmă a trebuit să renunț. Am încercat să obțin unul nou, dar singurul lucru la vânzare a fost succesorul, LM3886. Am cumpărat două și am început cu seriozitate. Ideea a fost de a construi un amplificator compact de putere pentru chitară, utilizând două LM3886: s, fie pentru două canale, fie într-un circuit bridge. În propria mea hârtie de deșeuri am avut un radiator de procesor și un ventilator pentru PC, așa că ideea a fost să folosesc radiatorul și ventilatorul pentru a construi un amplificator fără niciun radiator extern.

Pasul 2: Design electronic (amplificator de putere)

Designul amplificatorului de putere este foarte simplu și urmează exemplul fișei tehnice din nota de aplicare absolut excelentă AN-1192 de la Texas Instruments, care ar trebui să fie biblia dvs. dacă doriți să utilizați LM3886.

Circuitul superior este amplificatorul fără inversare cu câștig de 1 + R2 / R1. Amplificatorul inferior se inversează cu câștigul R2 / R1 (unde R2 este rezistorul de feedback). Pentru un design de punte, trucul este să obțineți valorile rezistenței, astfel încât ambele circuite să aibă același câștig. Folosind în principal rezistențe standard (unele rezistențe cu film metalic) și măsurând rezistența exactă, am putut găsi combinații care funcționau. Câștigul circuitului fără inversare este 1+ 132, 8/3, 001 = 45, 25 și câștigul inversat este (132, 8 + 3, 046) / 1, 015 = 45, 27. Am introdus un comutator de câștig (SW1) pentru a putea mări câștigul. Reduce valoarea R1 pentru a obține un câștig de patru ori mai mare.

Circuit fără inversare: 1, 001 k în paralel cu 3, 001 k dă (1 * 3) / (1 + 3) = 0, 751 ohm. Câștig = 1+ 132, 8/0, 75 = 177, 92 = 178

Câștigul inversat este de 179, 1 = 179, acceptabil!

Aplicația mică (și gratuită) „Rescalc.exe” vă poate ajuta cu calculele rezistenței (serial și paralel)

Am vrut să pot folosi cele două amplificatoare separat, așa că a fost necesar un comutator (SW2) pentru comutarea între stereo și bridge.

Comutatorul SW2 controlează modul dual / bridge. În poziția „punte”, amplificatorul B este setat la inversare, intrarea pozitivă este împământată, iar ieșirea amplificatorului A înlocuiește masa la ieșirea B.

În modul dual, ambele amplificatoare funcționează în modul non-invers. SW1C scade câștigul astfel încât amplificatorul A și B să aibă un câștig egal.

Mufele de tele de intrare sunt conectate astfel încât, atunci când nu există mufă în mufa A, semnalul este trimis atât Amp A, cât și Amp B (dual mono).

În modul cu câștig mic 1, 6 V tensiunea de intrare de la vârf la vârf oferă o ieșire maximă (70 V pp), iar 0,4 V este necesar în modul de câștig ridicat.

Pasul 3: Proiectare electronică (sursă de alimentare)

Sursa de alimentare este un design direct cu două condensatoare electrolitice mari și două condensatoare cu folie și un redresor de punte. Redresorul este MB252 (200V / 25A). Este montat pe același radiator ca amplificatoarele de putere. Atât redresorul, cât și LN3686 sunt izolate electric, deci nu este necesară o izolare suplimentară. Transformatorul este transformatorul Toroid de 120VA 2x25V de la amplificatorul pe care l-am găsit în grămada de deșeuri. Poate furniza 2, 4A, care de fapt este puțin scăzut, dar pot trăi cu asta.

În secțiunea 4.6 din AN-1192, puterea de ieșire este dată pentru diferite sarcini, tensiuni de alimentare și configurații (simple, paralele și punte). Motivul pentru care am decis să implementez proiectarea podului a fost în principal pentru că aveam un transformator care nu era utilizabil într-un design paralel din cauza tensiunii joase. (Circuitul paralel de 100W necesită 2x37V, dar proiectarea podului funcționează cu 2x25V).

Aplicația mică „PSU Designer II” de la Duncan Amps este foarte recomandată dacă doriți să faceți un calcul serios al valorilor transformatorului.

Pasul 4: Proiectare electronică (regulator și control al ventilatorului)

Cerința ventilatorului la viteză maximă este de 12V 0, 6A. Sursa de alimentare asigură 35V. Am aflat rapid că regulatorul de tensiune standard 7812 nu va funcționa. Tensiunea de intrare este prea mare și disiparea puterii de (aproximativ) 20V 0, 3A = 6W necesită un radiator mare. Prin urmare, am proiectat un regulator simplu cu un 741 ca controler și tranzistor PNP BDT30C care funcționează ca un comutator, încărcând un condensator 220uF la tensiunea de 18V, care este o intrare rezonabilă pentru regulatorul 7812 care furnizează energie ventilatorului. Nu am vrut ca ventilatorul să funcționeze la viteză maximă atunci când nu este necesar, așa că am proiectat un circuit cu ciclu variabil de funcționare (modulație a lățimii impulsurilor) cu un IC cu temporizator 555. Am folosit un rezistor NTC de 10k dintr-un acumulator de laptop pentru a controla ciclul de funcționare al temporizatorului 555. Este montat pe radiatorul de energie electrică. Oala de 20k este utilizată pentru a regla viteza mică. Ieșirea 555 este inversată de tranzistorul NPN BC237 și devine semnalul de control (PWM) către ventilator. Ciclul de funcționare se schimbă de la 4, 5% la 9%, de la rece la cald.

BDT30 și 7812 sunt montate pe un radiator separat.

Rețineți că în desen scrie PTC în loc de NTC (coeficient de temperatură negativ), în acest caz de la 10k la 9, 5k când am pus degetul pe el.

Pasul 5: Radiatorul

Amplificatoarele de putere, redresorul și rezistorul PTC sunt montate pe placa de cupru a radiatorului. Am făcut găuri și am făcut filete pentru șuruburile de montare folosind un instrument cu filet. Micul veroboard cu componentele pentru amplificatorul de putere este montat deasupra amplificatoarelor de putere pentru a asigura o cablare cât mai scurtă posibil. Cablurile de conectare sunt cablurile roz, maro, liliac și galben. Cablurile de alimentare au un ecartament mai înalt.

Rețineți un mic suport metalic lângă cablul roșu din colțul din stânga jos. Acesta este singurul punct central de masă pentru amplificator.

Pasul 6: Construcție mecanică 1

Toate piesele majore sunt montate pe baza de sticlă din plexiglas de 8 mm. Motivul este pur și simplu că l-am avut și m-am gândit că ar fi frumos să văd piesele. De asemenea, este ușor să realizați fire în plastic pentru montarea diferitelor componente. Admisia de aer este sub ventilator. Aerul este forțat prin radiatorul CPU și afară prin fantele de sub radiator. Fantele din mijloc au fost o greșeală și sunt umplute cu plastic dintr-un pistol de lipit.

Pasul 7: Amplificator fără carcasă

Pasul 8: Construcție mecanică 2

Panoul frontal este format din două straturi; o placă subțire de oțel de pe un computer și o bucată de plastic verde mentă care a rămas când am făcut o nouă gardă pentru Telecaster.

Pasul 9: Panoul frontal din interior

Pasul 10: Carcasă din lemn

Carcasa este realizată din lemn de arin dintr-un copac căzut în furtună. Am făcut câteva scânduri folosind un avion de dulgher și le-am lipit pentru a obține lățimea necesară.

Decupajele din carcasă sunt realizate cu un router electric pentru lemn.

Laturile, partea superioară și partea din față sunt lipite între ele, dar am asigurat și construcția cu șuruburi prin piesele mici din colțuri.

Pentru a putea scoate carcasa din lemn, partea din spate este ținută separat de două șuruburi.

Piesele de plastic gri au filete pentru șuruburile de 4 milimetri pentru fund și spate.

Mica piesă gri din colț este o mică „aripă” care blochează panoul frontal astfel încât să nu se îndoaie în interior când conectați mufele pentru tele.

Pasul 11: partea din spate a amplificatorului

Pe partea din spate se află priza de alimentare, întrerupătorul de alimentare și un conector (neutilizat) pentru alimentarea preamplificatorului