wzmacniacz mocy 120w lm3886.pdf

Projekty AVT

Wzmacniacz mocy

z układami LM3886

Nie słabnie zainteresowanie układami

wzmacniaczy mocy audio. Zgodnie z za−

powiedziami sprzed kilku miesięcy, kon−

tynuujemy prezentację praktycznych

układów takich wzmacniaczy. Dziś przed−

stawiamy opis stereofonicznego wzmac−

niacza dla bardziej wybrednych meloma−

nów. Wzmacniacz wykonano z użyciem

nowoczesnych i stosunkowo niedrogich

układów scalonych LM3886 firmy Natio−

nal Semiconductor.

Moc szczytowa sięga 2 x 50...120W,

zależnie od napięcia zasilającego i rezys−

tancji obciążenia. Podczas prób modelu

uzyskano moc ciągłą 2 x 75W. Poziom

zniekształceń przy mocy wyjściowej jed−

nego kanału wynoszącej 60W, wyniósł

poniżej 0,1% co powinno zadowolić na−

wet bardziej wymagających melomanów.

Opisany wzmacniacz jest łatwy do wy−

konania, nie wymaga żadnej regulacji

i w sumie jest to jeden z nielicznych ukła−

dów dużej mocy, których wykonanie

można polecić nawet mniej zaawanso−

wanym amatorom.

Szczegółowe wskazówki podane są

w dalszej części artykułu.

2180

1,8V międzyszczytowo. W zasadzie war−

tość wzmocnienia można zmieniać w za−

kresie 20...50 (a nawet szerzej) przez do−

bór wymienionych rezystorów, ale w prak−

tyce naprawdę nie ma takiej potrzeby.

Wzmacniacz zasilany jest napięciem

symetrycznym, dzięki czemu nie ma po−

trzeby stosować kondensatorów separują−

cych na wyjściu. Głośnik dołączony jest do

wyjścia wzmacniacza wprost przez dławik

o znikomej indukcyjności 0,7µH. Wielu

elektroników na widok dławika w układzie

dostaje dreszczy, martwiąc się, jak wyko−

nać taki nietypowy dławik. W tym wypad−

ku nie trzeba mieć żadnych obaw – dławik

tworzy kilka zwojów drutu nawiniętych na

najzwyklejszym rezystorze.

Dławik zabezpiecza wzmacniacz przed

wzbudzeniem od strony wyjścia. Podobną

rolę od strony wejścia pełnią elementy

R11, C3 oraz R12, C4. Rezystory R11, R12

pełnią jeszcze inną rolę zabezpieczającą.

Sprawa zabezpieczenia przed wzbu−

dzaniem na wysokich, ponadakustycz−

nych częstotliwościach jest bardzo waż−

na w praktyce, a bardzo często przemil−

czana w literaturze. Praktycy nierzadko

przekonują się, że wzmacniacz działa bar−

dzo dobrze na stole podczas prób, a po−

tem z zupełnie nieznanych przyczyn

w warunkach normalnego użytkowania

albo ulega uszkodzeniu, albo wprowadza

zniekształcenia niewiadomego pocho−

dzenia. Często przyczyną są właśnie

kwestie obciążenia: co dołączone jest do

wyjścia, i co do wejścia. Tylko zupełnie

początkujący są absolutnie nieświadomi

problemu i sądzą, że głośnik 8−omowy to

po prostu rezystancja 8

Opis układu

Schemat ideowy stereofonicznego

wzmacniacza pokazany jest na rrysunku 1.

Jak widać, układ aplikacyjny dwóch ukła−

dów scalonych LM3886 jest bardzo pros−

ty. Niezależnie od tego, parametry

wzmacniacza są bardzo dobre, adodatko−

wo układ wyposażony jest w liczne cen−

ne funkcje (zabezpieczenia termiczne

zwarciowe i inne), a także w bardzo przy−

datny obwód wyciszania trzasków przy

włączaniu i wyłączaniu napięcia zasilaja−

cego. Wszystko toest to możliwe dzięki

nowoczesnym rozwiązaniom zastosowa−

nym w konstrukcji układu scalonego

LM3886.

Sam schemat aplikacyjny jest klasycz−

ny. Dla początkujących podajemy podsta−

wowe informacje.

Wzmocnienie napięciowe wyznaczone

jest przez stosunek rezystancji odpowied−

nio R7, R3 oraz R8, R4 i wynosi około 30.

Jest to typowa wartość wzmocnienia

większości wzmacniaczy mocy. Tym sa−

mym do uzyskania pełnej mocy, na we−

jście trzeba podać z przedwzmacniacza

sygnał o napięciu około 0,6Vsk czyli około

Jest to pogląd z gruntu błędny, choć

trzeba lojalnie przyznać, że bardzo często

pomiaru mocy wzmacniacza dokonuje się

nie z głośnikiem, tylko z rezystorem 4, czy

8−omowym. Przede wszystkim trzeba pa−

miętać, że głośnik to w rzeczywistości

cewka z rdzeniem ferromagnetycznym.

A więc głośnik nie jest na pewno czystą

rezystancją. Schemat zastępczy głośnika

pokazany jest na rrysunku 2a zawiera in−

dukcyjność i rezystancję. Taki obwód tylko

dla mniejszych częstotliwości ma wypad−

kową oporność (impedancję) zbliżoną do

nominalnej (4

). Schemat z rysun−

ku 2a nie uwzględnia kilku dalszych czyn−

ników, między innymi rezonansu związa−

nego z rezonansem mechanicznym.

Jak wiadomo, wraz ze wzrostem częs−

totliwości rośnie oporność (reaktancja)

cewki. Trzeba pamiętać, że dla uzyskania

dobrych parametrów dynamicznych,

w tym małych zniekształceń nieliniowych

i intermodulacyjnych, wzmacniacz musi

lub 8

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/98

Projekty AVT

miejsce na przykład podczas prób).

W rzeczywistości wzmacniacz jest połą−

czony z głośnikiem za pośrednictwem kil−

ku, czy kilkunastometrowego kabla. Taki

kabel ma pewną pojemność między żyła−

mi, rzędu kilkudziesięciu do kilkuset piko−

faradów, a nawet do 1nF. W efekcie

wprost do wyjścia wzmacniacza dołączo−

na jest znaczna pojemność – pokazuje to

rrysunek 2c. Początkujący elektronicy za−

pewne nie wiedzą, że wszelkie wzmac−

niacze nie lubią być obciążane czystą po−

jemnością – jest to ważny temat, ale

dość trudny do wyjaśnienia, bo należało−

by omówić kwestie spadku wzmocnienia

i przesunięć fazowych w całym wzmac−

niaczu. W tej chwili wystarczy informa−

cja, że wiele wzmacniaczy obciążonych

na wyjściu „żywą pojemnością” po pros−

tu się wzbudzi.

Znów należy zauważyć, że sytuacja ta−

ka zwykle nie występuje podczas prób

w laboratorium, tylko dopiero w warun−

kach normalnego użytkowania. W efek−

cie wzmacniacz, który na testach zacho−

wywał się nienagannie, może potem wy−

kazywać niedopuszczalnie wysoki po−

ziom szumów i zniekształceń, wywoła−

nych samowzbudzeniem na wysokich,

niesłyszalnych częstotliwościach. Elek−

tronik nieświadomy problemu odłączy

wzmacniacz, zbada go w laboratorium...

i nigdy nie znajdzie przyczyny wadliwego

działania.

Aby zapobiec jakim niespodziankom,

w licznych wzmacniaczach stosuje się na

Rys.. 1.. Schemat iideowy

być bardzo szybki, czyli jego pasmo prze−

noszenia powinno być jak najszersze – się−

gać setek kiloherców lub nawet pojedyn−

czych megaherców. I rzeczywiście, tak

szerokie jest pasmo wielu współczesnych

wzmacniaczy. W takiej sytuacji koniecznie

trzeba uwzględnić, jak wygląda sytuacja

w zakresie takich częstotliwości. Niczego

tu nie zmienia fakt, że sygnały akustyczne

sięgają częstotliwości co najwyżej 20kHz.

Jak łatwo wywnioskować z rysun−

ku 2a, dla wspomnianych wysokich częs−

totliwości głośnik przedstawia sobą dużą

reaktancję indukcyjną. Tymczasem wiele

wzmacniaczy nie znosi dobrze takiego in−

dukcyjnego obciążenia przy wysokich

częstotliwościach. Wzmacniacze takie

mają tendencję do samowzbudzenia

właśnie z powodu dużej reaktancji induk−

cyjnej na wysokich częstotliwościach.

Dla wyeliminowania niebezpieczeństwa

dodaje się więc na wyjściu wzmacniacza

tak zwany obwód Boucherota – szerego−

wy obwód RC. W omawianym właśnie

układzie wzmacniacza dwa obwody Bou−

cherota to elementy R9, C11 oraz R10,

C12. Tu sytuacja jest odwrotna niż

w głośniku: przy mniejszych częstotli−

wościach niewielki kondensator (100nF)

ma dużą reaktancję pojemnościową –

przykładowo przy częstotliwości 20kHz

jeszcze prawie 80

). Tym samym wzmac−

niacz także przy tych ponadakustycznych

częstotliwościach jest prawidłowo obcią−

żony niewielką opornością (bliską wartoś−

ci R9 i R10). Rysunek 2b przedstawia ob−

wód obciążenia wyjścia wzmacniacza

głośnikiem i obwodem Boucherota

Ale to jeszcze nie koniec.

Sytuacja z rysunku 2b jest prawdziwa

tylko wtedy, gdy głośnik dołączony jest

wprost do wyjścia wzmacniacza (co ma

Rys.. 2.. Obwody zabezpiieczajjące wyjjściie

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/98

. Przy większych

częstotliwościach reaktancja ta jest jesz−

cze mniejsza i tym samym wypadkowa

oporność obwodu RC jest coraz bliższa

rezystancji (2,7

Projekty AVT

wyjściu szeregową cewkę – niewielki

dławik, który oddziela wspomnianą po−

jemność kabla od wyjścia wzmacniacza.

Układ zastępczy wygląda wtedy tak, jak

na rrysunku 2d.

Takie właśnie środki bezpieczeństwa

zastosowano w omawianym układzie –

dławiki L1, L2 z rysunku 1 oddzielają wy−

jście wzmacniacza od pojemności kabla.

Szczerze mówiąc, to też jeszcze nie

wszystkie zagrożenia dla wyjścia wzmac−

niacza: należy pamiętać, że przy znacz−

nych prądach, na indukcyjnościach (na−

wet na indukcyjnościach wyprowadzeń

i ścieżek) indukują się napięcia, niekiedy

o znacznych wartościach. W czasie włą−

czania i wyłączania, prądy mogą płynąć

zupełnie niespodziewanymi drogami

i niekiedy stanowić zagrożenie dla układu

scalonego.

Oddzielnym i jeszcze trudniejszym te−

matem jest kwestia zabezpieczenia

przed samowzbudzeniem od strony we−

jścia. Wchodzą tu w grę liczne czynniki

i temat ten jest bardzo trudny do analizy.

Doświadczeni praktycy wiedzą, że i tu

można natknąć się na przykre niespo−

dzianki. Generalnie zalecaną drogą ratun−

ku jest wprowadzenie szeregowego re−

zystora w obwodzie wejścia wzmacnia−

cza. Dość często, ale nie zawsze, zaleca

się zwarcie nóżki wejścia (nieodwracają−

cego) wzmacniacza do masy z pomocą

niewielkiego kondensatora. Powstały

w ten sposób obwód RC może dodatko−

wo pełnić rolę filtra, nie dopuszczającego

na wejście wzmacniacza sygnałów o zbyt

wysokiej częstotliwości.

W sumie mamy tu do czynienia z nie−

przezwyciężoną sprzecznością: z jednej

strony dla osiągnięcia jak najlepszych pa−

rametrów pożądane jest maksymalne po−

szerzenie pasma i zwiększenie szybkości

układu. Z drugiej strony takie poczynania

zwiększają niebezpieczeństwo samo−

wzbudzenia i należałoby ograniczać pas−

mo i zmniejszać szybkość wzmacniacza.

Często bywa tak, że konstruktor

wzmacniacza oczekuje, że jego wzmac−

niacz będzie miał bardzo szerokie pasmo

i będzie bardzo szybki, a tym samym za−

pewni rewelacyjną jakość dźwięku. Póź−

niej, gdy pojawią się kłopoty z samo−

wzbudzeniem, tenże konstruktor dopro−

wadzony do rozpaczy, gotów jest znacz−

nie ograniczyć pasmo, nawet do 20kHz,

byle tylko wzmacniacz się nie wzbudzał.

Autor spotkał się z takimi sytuacjami,

zwłaszcza dawniej, przy konstruowaniu

wzmacniaczy z elementów dyskretnych.

Obecnie, gdy powszechnie stosujemy

układy scalone, problem stracił nieco swą

ostrość, ale występuje nadal. Niektóre

konstrukcje scalonych wzmacniaczy są

bardzo odporne, nie wzbudzają się chęt−

nie. Oprócz typowego wzbudzenia wy−

stępują także inne niespodzianki, jak na

przykład... eksplozja obudowy wzmacnia−

cza mocy (na co Autor natknął się w przy−

padku kostek TDA1514). Co najgorsze,

nie wiadomo, co jest przyczyną – po ta−

kiej katastrofie niczego nie można już

stwierdzić, ale zachodzi podejrzenie, iż

przyczyną albo jest jakieś paskudne

wzbudzenie, albo jest to efekt jakichś

błędów w produkcji. W grę może tu

wchodzić wiele czynników i przyczyn,

których nie sposób omówić. O ile eks−

plozje układów scalonych zdarzają się

bardzo rzadko, o tyle różne samowzbu−

dzenia występują znacznie częściej, cza−

sem wskutek błędów niedoświadczone−

go konstruktora (np. błędne prowadzenie

masy), czasem wskutek braku wyczerpu−

jących wskazówek w katalogu.

W każdym razie niech to będzie kolej−

na przestroga dla nowicjuszy, którzy pory−

wają się na budowę potężnych, kilkuset−

watowych wzmacniaczy.

Niespodzianek takich nie powinno być

przy budowie opisywanego układu z kos−

tkami LM3886.

A oto dalsze objaśnienia roli elemen−

tów układu z rysunku 1.

Wukładzie zastosowano kondensatory

separujące w obwodzie ujemnego sprzę−

żenia zwrotnego – są to elementy C5,

C13 oraz C6, C14. Elementów tych mog−

łoby wcale nie być – można je zastąpić

dwoma zworami. Jedynym efektem było−

by niewielkie zwiększenie spoczynko−

wych napięć stałych na wyjściu i tym sa−

mym nieznaczne zwiększenie prądu spo−

czynkowego przepływającego przez głoś−

niki (o kilka miliamperów, a w najgorszym

przypadku o kilkadziesiąt miliamperów).

Teoretycznie napięcia te powinny być do−

kładnie równe zeru, czyli wyjścia obu kos−

tek powinny mieć potencjał masy.

W praktyce każdy rzeczywisty wzmac−

niacz ma jakieś drobne odchyłki i napięcie

to nie jest równe zeru. Dla wygody, w ka−

talogach podaje się wartość nie wyjścio−

wego, tylko wejściowego napięcia nie−

zrównoważenia (Input Offset Voltage).

Dla kostki LM3886 wynosi ono typowo

1mV (max 10mV). Stałe napięcie niezrów−

noważenia na wyjściu można obliczyć

mnożąc wejściowe napięcie niezrówno−

ważenia przez współczynnik wzmocnie−

nia stałoprądowego. Gdyby kondensatory

C5, C6 były zwarte, wzmocnienie stało−

prądowe byłoby równe zmiennoprądowe−

mu (R7/R3 +1). Przy obecności wymienio−

nych kondensatorów wzmocnienie stało−

prądowe jest równe 1, a tym samym wy−

jściowe napięcie niezrównoważenia nie

będzie większe niż 10mV (czyli przez głoś−

niki nie połynie w spoczynku prąd stały

większy niż 10mV/Rgł).

Obecność elementów C1, C2, R1, R2

nie wymaga komentarza. Podobnie kon−

densatory C7...C10 i C15...C18 odsprzę−

gające są typowe dla wszystkich wzmac−

niaczy.

Odrobiny uwagi wymaga natomiast

obecność obwodów R5C19 oraz R6C20.

Współpracują one z wewnętrznym ob−

wodem wyciszania. Gwarantują opóźnie−

nie przy włączenia zasilania, co skutecz−

nie zapobiega stukom w głośnikach, tak

charakterystycznym dla starszych

wzmacniaczy. Kiedyś dla wyeliminowa−

nia tego zjawiska trzeba było stosować

zewnętrzne obwody z przekaźnikami włą−

czanymi po ustabilizowaniu się warun−

ków pracy wzmacniacza i przedwzmac−

niacza. Obecnie wszystkie nowsze kostki

wzmacniaczy mocy mają taką funkcję

wbudowaną w układ – inną sprawą jest

skuteczność takich zabezpieczeń. Często

bywa tak, że owszem, obwód opóźnia

włączenie, ale jest zupełnie nieskuteczny

przy wyłączaniu zasilania. W przypadku

kostki LM3886 wewnętrzne obwody za−

pewniają skuteczne wyciszanie zarówno

przy włączaniu, jak i przy wyłączaniu.

Przy wyłączaniu zasilania układ test wy−

ciszany wcześniej, niż napięcie zasilające

zdąży spaść do wartości bliskich zeru.

Czas opóźnienia przy włączaniu jest

określony przez stałą czasową RC obwo−

du dołączonego do nóżki 8 i może być do−

bierany według potrzeb. Należy jednak

zauważyć, że nie można nadmiernie

zwiększać wartości rezystorów R5 i R6.

Rzecz w tym, że do właściwej pracy

wzmacniacza prąd płynący przez te rezys−

tory nie może być mniejszy niż 0,5mA, bo

w sygnale wyjściowym pojawią się

ogromne zniekształcenia. Prąd płynący

przez te rezystory zależy od (ujemnego)

napięcia zasilającego, więc wartość tego

rezystora nie może być większa niż wyli−

czona z poniższego wzoru.

R5 = R6 < (|−Uzas| – 2,6V) / 0,5mA

W modelu zastosowano rezystory R5

i R6 o wartości zgodnej ze schematem –

47k

, umożliwiające pracę także

przy niższych napięciach zasilających (już

od ±12V). W razie potrzeby zwiększenia

czasu opóźnienia włączania, na przykład

przy współpracy z przedwzmacniaczem

o długich czasach stanów nieustalonych,

trzeba więc zwiększać pojemności C19

i C20.

LM3886 i jego krewni

Układ scalony LM3886 jest wykonany

w technologii bipolarnej. Tranzystory wy−

jściowe są zabezpieczone skomplikowa−

nymi obwodami chroniącymi przed

uszkodzeniem zarówno wskutek prze−

grzania, jak i przeciążenia. Producent sze−

roko opisuje zalety zastosowanego sys−

temu ochrony, zwanego SPiKe i zapew−

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/98

. Natomiast w zestawie AVT−2180

przewidziano rezystory o mniejszej war−

tości – 20k

Projekty AVT

nia o pełnej skuteczności tego systemu

zabezpieczenia. Dla Czytelników EdW

szczegóły nie są najważniejsze – w każ−

dym razie układ scalony wyposażony jest

w szereg zabezpieczeń.

Czytelnicy nieodmiennie dopominają

się o parametry układu – patrz ttabella 1.

moc strat jednego układu może przekra−

czać 40W. Wymaga to zastosowania so−

lidnego radiatora o rezystancji termicznej

rzędu 2K/W dla każdej z kostek, czyli

w żadnym wypadku nie wystarczy tu ka−

wałek blachy aluminiowej.

Dodatkowym utrudnieniem może być

fakt, że metalowa wkładka

radiatorowa jest połączo−

na z końcówką 4 czyli mi−

nusem zasilania. Jeśli ktoś

chciałby odizolować radia−

tor od układu scalonego,

musi zastosować prze−

kładkę mikową lub siliko−

nową, co znacznie zwięk−

szy rezystancję termiczną

(nawet o 0,5...0,8K/W).

Ponieważ dokładne ob−

liczenie radiatora nie jest

sprawą prostą, Czytelnicy

EdW powinni zastosować

możliwie duże radiatory.

Za mały radiator na pew−

no nie stanie się przyczy−

ną uszkodzenia kostki –

co najwyżej w kulminacyj−

nym momencie pracy...

wzmacniacz wyłączy się

sam na kilka minut.

Warto wiedzieć, że

układ LM3886 może być

również zasilany pojedyn−

czym napięciem. Układ

aplikacyjny podany jest na

rrysunku 9.

Oprócz kostki LM3886

firma National Semicon−

ductor produkuje układy

LM2876 oraz LM3876,

mające identyczny układ

wyprowadzeń i taki sam

schemat aplikacyjny (drobna różnica w roli

końcówki 5 niczego nie zmienia). Mogą

więc być stosowane w opisywanym ukła−

dzie baz jakichkolwiek zmian, z tym że

uzyskane moce wyjściowe będą mniejsze.

Podstawowe różnice w parametrach

zostały przedstawione w ttabellii 2.

W niektórych przypadkach moc wy−

jściowa może być taka sama – zależy to

od napięcia zasilającego, rezystancji ob−

ciążenia oraz od zastosowanego radiato−

ra. Bardziej zaawansowani Czytelnicy po−

trafią to ocenić lub obliczyć – powyższe

dane z powodzeniem do tego wystarczą.

Tabella 1

): 68W

(±28V 8 Ω ): 38W

(±35V 8 Ω ): 50W

Szczytowa moc wyjściowa: 135W

Zniekształcenia nieliniowe (60W, 4 Ω ): 0,03%

Zniekształceniaintermodulacyjne

60Hz, 7kHz, 1:1 SMPTE): 0,009%

Prąd polaryzacji wejść: typ. 0,2µA max 1µA

Dopuszczalne różnicowe

napięcie wejściowe:

Rys.. 3.. Moc wyjjściiowa w funkcjjii

napiięciia zasiillaniia

60V

Szybkość zmian

napięcia wyjściowego: typ 19V/µs

Maksymalny prąd wyjściowy: typ. 11,5A min. 7A

Poziom szumów na wejściu

(filtr A, Rs=600 Ω ): typ. 2µV max 10µV

Stosunek sygnał/szum

(1W, filtr A, 1kHz, Rs=25

): typ. 92,5dB

Rys.. 4.. Moc strat dlla obciiążeniia 4 ΩΩ

(60W, filtr A, 1kHz, Rs=25

): typ 110dB

Rezystancja termiczna:

Rthjc:

1K/W

Rthja:

43K/W

Zalecany zakres

napięć zasilających: 20...84V (±10...±42V)

Na rrysunkach 3......8 pokazano najważ−

niejsze charakterystyki układu.

Warto zauważyć, że w przypadku

omawianej kostki podawana moc wy−

jściowa rzędu 50...80 watów jest jak naj−

bardziej możliwa do uzyskania w prak−

tycznych warunkach. Pozwala na to zaró−

wno duże dopuszczalne napięcie zasilają−

ce (94V), jak i duży prąd wyjściowy (do

ponad 11A).

Niewielkie zniekształcenia z pewnoś−

cią zadowolą słuchaczy.

Ważną sprawą praktyczną jest dobór

radiatora. Jak wynika z rrysunków 4 i 5,

Rys.. 5.. Moc strat dlla obciiążeniia 4 ΩΩ

Tabella 2

LM2876 LM3876 LM3886

Maksymalne napięcie zasilające: 70V/72V 84V/94V 84V/94V

Moc wyjściowa: 40W/8 Ω 56W/8 Ω 68W

Maksymalny prąd wyjściowy: typ. 4A typ. 6A typ. 11,5A

Rezystancja termiczna Rthjc: 1K/W 1K/W 1K/W

Zalecany zakres napięć zasilania: 20...60V 24...84V 20...84V

Rys.. 6.. Zniiekształłceniia niielliiniiowe

w funkcjjii częstotlliiwościiowejj

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/98

Maksymalne napięcie zasilające:

bez sygnału: 94V (±47V)

podczas pracy: 84V (±42V)

Prąd spoczynkowy: typ 50mA, max 85mA

Ciągła moc wyjściowa:

(±28V 4

Projekty AVT

Rys.. 7.. Zniiekształłceniia niielliiniiowe

w funkcjjii mocy wyjjściiowejj

na rrysunku 10. Montaż nie sprawi trud−

ności. Nie ma tu żadnych podzespołów

szczególnie wrażliwych na uszkodzenia

ładunkami statycznymi.

W pierwszej kolejności należy wyko−

nać zaznaczona zwory, a następnie pozo−

stałe elementy. Przed wlutowaniem ukła−

dów scalonych warto przygotować i przy−

mierzyć radiator lub radiatory.

Jak podano, metalowa wkładka radiato−

rowa jest połączona z nóżką 4, czyli minu−

sem zasilania. Wzasadzie zaleca się zasto−

sowanie dwóch oddzielnych radiatorów,

nie połączonych ani ze sobą, ani z żadnymi

metalowymi częściami obudowy. Wtakim

przypadku dla każdego wzmacniacza moż−

na zastosować oddzielne bezpieczniki –

jak widać na schemacie ideowym imonta−

żowym, obwody zasilania są rozdzielone

(punkty P, P1 oraz M, M1). Zastosowanie

wspólnego radiatora (bez przekładek izola−

cyjnych z miki lub gumy silikonowej) połą−

czy punkty MiM1 iwtedy stosowanie od−

dzielnych bezpieczników jest bezcelowe.

Nie znaczy to, że wykorzystanie jednego,

wspólnego radiatora jest błędem.

W sumie montaż samego układu elek−

tronicznego nie sprawi żadnych kłopo−

tów, odrobinę trudniejsza będzie tylko

sprawa radiatora.

Kwestia czy stosować jeden, czy dwa

radiatory, jest mniej ważna. Gorzej, że ra−

diator(y) w każdym przypadku będzie miał

potencjał minusa zasilania. Tymczasem

blaszana obudowa, w której docelowo

umieszczony będzie wzmacniacz zawsze

jest połączona z masą. To znaczy, że

w każdym przypadku trzeba zastosować

izolację: albo odizolować radiator od bla−

szanej obudowy wzmacniacza, albo odizo−

lować układy scalone od radiatora za po−

mocą wspo−

mnianych prze−

kładek miko−

wych lub z gu−

my silikonowej.

Zastosowanie

takich przekła−

dek między

układem scalo−

nym a radiato−

rem znacznie

zwiększa jednak

rezystancję ter−

miczną, tworzy

się tu „wąskie

gardło” dla prze−

pływu ciepła, co

w pewnych sy−

tuacjach może

uniemożliwić

wykorzystanie

pełnej mocy

wzmacniacza.

Kwestia ta była

bardziej szcze−

gółowo omówiona w EdW 8/97 w artyku−

le opisującym wzmacniacz z kostką

TDA7294.

W każdym razie zarówno przy stoso−

waniu przekładek mikowych, jak i przy

bezpośrednim przykręceniu układów sca−

lonych do radiatora, koniecznie trzeba

w miejscu styku zastosować pastę prze−

wodzącą ciepło.

Podane informacje mogą przestraszyć

mniej doświadczonych elektroników. Jak

podano wcześniej, nie należy się obawiać

uszkodzenia pod wpływem przegrzania –

zapobiegnie temu zabezpieczenie ter−

miczne wbudowane w układy scalone.

Jak świadczą rysunki 4 i 5, moc strat

w przypadku obciążenia 8

Także jeśli wzmacniacz nie będzie stale

obciążany pełną mocą, radiator nie musi

być przesadnie wielki – wyobrażenie opo−

trzebach daje radiator pokazany na foto−

grafii. Równie dobrym rozwiązaniem było−

by zastosowanie dwóch „jodełek” o sze−

rokości 75mm i długości 50...75mm.

Nie należy się natomiast sugerować

wielkością radiatorów stosowanych

w dawnych wzmacniaczach fabrycznych.

Tam radiatory były wręcz ogromne, bo

wystawione były na zewnątrz, a normy

nie dopuszczają, by taki zewnętrzny ra−

diator był zbyt gorący. W przypadku

umieszczenia radiatora wewnątrz (dobrze

wentylowanej) obudowy, temperatura ra−

diatora przy pełnej mocy oddawanej mo−

że być rzędu +100°C i taka temperatura

nie powinna nikogo dziwić. Oczywiście

zawsze zaleca się stosowanie radiatorów

większych niż wymagane minimum.

W każdym razie nie należy przesadnie

martwić się oradiator – nawet gdyby zcza−

sem okazało się, iż wzmacniacz po dłuż−

szym czasie ciągłej pracy wyłącza się, za−

wsze można zmienić radiator na większy.

Omawiany układ nie zawiera zasilacza.

Zasilacz należy wykonać we własnym za−

kresie.

Uzyskane parametry, zwłaszcza moc

wyjściowa, będą zależeć od napięcia za−

stosowanego zasilacza. Teoretycznie

przy napięciu zasilającym ±42V (pod ob−

ciążeniem), z głośnikiem 8

Rys.. 8.. Zniiekształłceniia iintermodullacyjjne

Montaż i uruchomienie

Układ wzmacniacza stereofonicznego

można zmontować na płytce pokazanej

można uzys−

kać moc wyjściową rzędu 95...100W. Nie

można jednak liczyć na uzyskanie takiej

mocy w pracy ciągłej, bo przeszkodą bę−

dzie rezystancja termiczna.

Niemniej jednak z odpowiednim zasi−

laczem wzmacniacz z pewnością może

osiągnąć moc szczytową rzędu 100W,

a przy obciążeniu 4

, jeszcze więcej.

Do testów modelu wykorzystano zasi−

lacz (oczywiście niestabilizowany), zawie−

rający typowy transformator toroidalny

200W 2x24V, mostek prostowniczy 10A

i kondensatory filtrujące 2 x 10000µF/40V.

Rys.. 9.. Ukłład zasiillany pojjedynczym napiięciiem

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/98

(a takie naj−

częściej będzie stosowane) jest znacznie

mniejsza, niż w przypadku obciążenia 4

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: