Ojačevalnik moči LM3886, dvojni ali mostični (izboljšano): 11 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Kompakten ojačevalnik z dvojno močjo (ali mostom) je enostavno sestaviti, če imate nekaj izkušenj z elektroniko. Potrebnih je le nekaj delov. Seveda je še lažje zgraditi mono ojačevalnik. Ključna vprašanja sta napajanje in hlajenje.

Z komponentami, ki sem jih uporabil, lahko ojačevalnik odda približno 2 x 30-40W v 4 ohmih, v načinu mostu pa 80-100 W v 8 ohmih. Omejevalni dejavnik je tok transformatorja.

Ojačevalnik je zdaj (2020-10-17) preoblikovan z obema kanaloma, ki se ne preusmerjata v dvojnem načinu. To omogoča tudi vnos z visoko impedanco, če je potrebno.

1. korak: elektronsko oblikovanje

Zgodba je taka; Na Švedskem imamo občinske postaje za smeti in ponovno uporabo. Tu pustite vse stvari, ki se jih želite znebiti (ne odpadne hrane). Tako sem v posodi za elektroniko našel nekaj, kar je izgledalo kot domači ojačevalnik. Zataknil sem ga (ker ni dovoljeno vzeti, samo oditi). Ko sem prišel domov, sem preveril, kaj je to, in ugotovil, da je IC ojačevalnik res priljubljen LM3875. Z njim sem začel graditi svoj kitarski ojačevalnik, vendar so bile noge IC kratke in nekoliko poškodovane, zato sem na koncu moral odnehati. Poskušal sem dobiti novega, a na prodaj je bil le naslednik, LM3886. Kupil sem dva in začel resno. Zamisel je bila zgraditi kompaktni ojačevalnik moči za kitaro z dvema LM3886: s, bodisi za dva kanala bodisi v mostu. V lastnem odlagališču sem imel hladilnik CPU in ventilator za osebni računalnik, zato je bila ideja uporabiti hladilnik in ventilator za izdelavo ojačevalnika brez zunanjega hladilnika.

2. korak: elektronsko oblikovanje (ojačevalnik moči)

Zasnova ojačevalnika moči je res preprosta in sledi zgledu podatkovnega lista v popolnoma odlični opombi o uporabi AN-1192 podjetja Texas Instruments, ki bi morala biti vaša biblija, če želite uporabiti LM3886.

Zgornji tokokrog je neinvertirni ojačevalnik z ojačanjem 1 + R2/R1. Spodnji ojačevalnik se obrača z dobičkom R2/R1 (kjer je R2 povratni upor). Pri zasnovi mostu je trik v tem, da dobimo vrednosti upora, tako da imata oba vezja enak dobiček. Z uporabo večinoma standardnih uporov (nekaj uporov iz kovinskih filmov) in merjenjem natančnega upora sem našel učinkovite kombinacije. Dobiček neinvertirnega vezja je 1+ 132, 8/3, 001 = 45, 25, inverzni dobiček pa je (132, 8+ 3, 046)/1, 015 = 45, 27. Uvedel sem stikalo za ojačanje (SW1) da bi lahko povečali dobiček. Zmanjša vrednost R1, da dobi štirikrat večji dobiček.

Neinvertirni tokokrog: 1, 001 k vzporedno s 3, 001 k daje (1 * 3) / (1+3) = 0, 751 ohm. Dobiček = 1+ 132, 8/0, 75 = 177, 92 = 178

Invertirni dobiček je 179, 1 = 179, sprejemljivo!

Majhna (in brezplačna) aplikacija "Rescalc.exe" vam lahko pomaga pri izračunih upora (serijski in vzporedni)

Želel sem, da lahko dva ojačevalnika uporabljam ločeno, zato je bilo potrebno stikalo (SW2) za preklapljanje med stereo in mostom.

Stikalo SW2 upravlja dvojni/mostni način. V položaju "most" je ojačevalnik B nastavljen na obračanje, pozitivni vhod je ozemljen in izhod ojačevalnika A nadomešča ozemljitev na izhodu B.

V dvojnem načinu oba ojačevalnika delujeta v načinu brez preusmeritve. SW1C zniža dobiček, tako da imata ojačevalnika A in B enak dobiček.

Vhodni tele priključki so povezani tako, da ko ni vtiča v vtičnici A, se signal pošlje na ojačevalnik A in ojačevalnik B (dvojni mono).

V načinu nizkega ojačanja 1, 6 V vhodna napetost od vrha do vrha daje največjo moč (70 V pp), 0,4 V pa je potrebno v načinu z visokim ojačanjem.

3. korak: elektronsko oblikovanje (napajanje)

Napajanje je naravnost usmerjeno z dvema velikima elektrolitskima kondenzatorjema in dvema folijskimi kondenzatorji ter mostičnim usmernikom. Usmernik je MB252 (200V /25A). Nameščen je na istem hladilniku kot ojačevalniki moči. Tako usmernik kot LN3686 sta električno izolirana, zato dodatna izolacija ni potrebna. Transformator je 120VA 2x25V toroidni transformator iz ojačevalnika, ki sem ga našel v odpadni gomili. Lahko napaja 2, 4A, kar je dejansko malo nizko, vendar lahko živim s tem.

V oddelku 4.6 AN-1192 je navedena izhodna moč za različne obremenitve, napajalne napetosti in konfiguracije (enojne, vzporedne in mostne). Razlog, da sem se odločil za izvedbo zasnove mostu, je bil predvsem zato, ker sem imel transformator, ki zaradi nizke napetosti ni bil uporaben v vzporednem načrtovanju. (Vzporedno vezje 100 W potrebuje 2x37V, vendar zasnova mostu deluje z 2x25V).

Majhna aplikacija "PSU Designer II" podjetja Duncan Amps je zelo priporočljiva, če želite resno izračunati vrednosti transformatorjev.

4. korak: elektronsko oblikovanje (regulator navzdol in nadzor ventilatorja)

Zahteva ventilatorja pri polni hitrosti je 12V 0, 6A. Napajanje zagotavlja 35V. Hitro sem ugotovil, da standardni regulator napetosti 7812 ne bo deloval. Vhodna napetost je previsoka in poraba energije (približno) 20V 0, 3A = 6W zahteva velik hladilnik. Zato sem zasnoval preprost regulator navzdol s krmilnikom 741 in tranzistorjem PNP BDT30C, ki deluje kot stikalo, pri čemer polni 220uF kondenzator do napetosti 18 V, kar je primeren vhod za regulator 7812, ki napaja ventilator. Nisem želel, da bi ventilator deloval s polno hitrostjo, ko ni bil potreben, zato sem zasnoval vezje s spremenljivim delovnim ciklom (modulacija širine impulza) s časovnikom IC 555. Za nadzor delovnega cikla časovnika 555 sem uporabil 10k NTC upor iz prenosnega akumulatorja. Nameščen je na hladilnem modulu IC. 20k lonec se uporablja za nastavitev nizke hitrosti. Izhod 555 se obrne s tranzistorjem NPN BC237 in postane krmilni signal (PWM) do ventilatorja. Delovni cikel se spreminja s 4,5% na 9% iz hladnega v toplo.

BDT30 in 7812 sta nameščena na ločenem hladilniku.

Upoštevajte, da na risbi piše PTC namesto NTC (negativni temperaturni koeficient), v tem primeru od 10k do 9, 5k, ko nanj položim prst.

5. korak: Hladilnik

Močni ojačevalnik, usmernik in upor PTC so nameščeni na bakreni plošči hladilnega telesa. Z orodjem za navoje sem izvrtal luknje in naredil navoje za pritrdilne vijake. Majhen veroboard s komponentami za ojačevalnik moči je nameščen na vrhu ojačevalnikov, da se zagotovi čim krajši kabel. Priključni kabli so rožnati, rjavi, lila in rumeni kabli. Napajalni kabli so višjega profila.

Upoštevajte majhno kovinsko stojalo ob rdečem kablu v spodnjem levem kotu. To je ena osrednja ozemljitvena točka ojačevalnika.

6. korak: Mehanska konstrukcija 1

Vsi večji deli so nameščeni na 8 mm stekleno podlago iz pleksi stekla. Razlog je preprosto v tem, da sem ga imel in mislil sem, da bi bilo lepo videti dele. Prav tako je enostavno izdelati niti iz plastike za pritrditev različnih sestavnih delov. Dovod zraka je pod ventilatorjem. Zrak prehaja skozi hladilnik procesorja in skozi reže pod hladilnikom. Reže na sredini so bile napake in so napolnjene s plastiko iz pištole za lepilo.

7. korak: Ojačevalnik brez ohišja

8. korak: Mehanska konstrukcija 2

Sprednja plošča je izdelana iz dveh slojev; tanka jeklena plošča iz osebnega računalnika in kos mete zelene plastike, ki je ostala, ko sem naredil novo zaščito za svoj Telecaster.

9. korak: Sprednja plošča od znotraj

10. korak: Leseno ohišje

Ohišje je narejeno iz jelševega lesa z drevesa, ki je padlo v nevihti. Z mizarsko ravnino sem naredil nekaj desk in jih zlepil, da sem dosegel zahtevano širino.

Izrezi v ohišju so narejeni z električnim usmerjevalnikom za les.

Strani, zgornji in sprednji del so zlepljeni skupaj, konstrukcijo pa sem pritrdil tudi z vijaki skozi majhne koščke v vogalih.

Za odstranitev lesenega ohišja zadnjo stran ločeno pritrdite z dvema vijakoma.

Sivi plastični kosi imajo navoje za 4 -milimetrske vijake za dno in hrbet.

Majhen siv kos v kotu je majhno "krilo", ki zaklene sprednjo ploščo, tako da se ne upogne navznoter, ko priključite tele vtičnice.

11. korak: Zadnja stran ojačevalnika

Na zadnji strani je vtičnica, stikalo za vklop in (ne uporablja se) priključek za napajanje predojačevalnika