Enkel 20 watt förstärkare

Denna artikel är skriven med avsikt att bygga en enkel 20 Watt förstärkare

Av: Dhrubajyoti Biswas

Varför en enda slutsteg A-förstärkare

En enstaka klass A-förstärkare är förmodligen ett av de bästa exemplen när det gäller solid state-utgång. Å andra sidan kan den passiva belastningen vara en transformator, ett motstånd eller en förstärkare som i detta fall, och en strömsänkning. Här har vi använt ett billigt strömavlopp med hög linjäritet, vilket är bra att gå med detta projekt.

För många elektriska ingenjörer ser man ofta att de rekommenderar att man använder 1: 1 transformatorer eller induktorer. Men vi kommer att undvika den processen eftersom båda komponenterna är ganska dyra och behöver hög precision, annars kan det ha omvänd effekt på förlusten av ljudkvalitet. Minskningen av ljudkvaliteten beror främst på att den är olinjär och frekvensberoende.

I detta experiment har vi använt en baskrets - en 60 watts effektförstärkare, med möjlighet att modifiera den för att fungera bra med klass A. Enligt min kunskap har många försökt att bygga förstärkaren och resultaten blev positiva.

Använda +/- Dual Power Supply

Vidare har vi använt +/- 20 volt elförsörjning. Den kan antingen regleras, konventionell eller till och med tillämpa en kapacitansmultiplikator och dessutom innan den klipps bör den ha sin kapacitet på cirka 22 watt. Så det är tillrådligt att använda en större kylfläns eftersom det finns stora risker för att förstärkaren blir varm.

I vårt tidigare experiment med att konstruera förstärkaren har vi använt en viloström på 3A. Här reducerade vi den till 2,6A, med avsikt att minska avledningen av watt. Men ändå släpper den åtminstone 110W från varje förstärkare.

Det rekommenderas starkt att använda antingen en stor plasthölje eller TO-3-transistorer, eftersom värmeöverföringen är en av de största utmaningarna som du kan möta för att bygga denna förstärkare. Vi rekommenderar också att man använder separat avledning för enskild transistor. Detta möjliggör generering av lågt termiskt motstånd.

Du kan också använda en större transistor för denna utveckling, men det skulle vara dyrt. Därför, med tanke på fickan, är det alltid bättre att använda två parallella transistorer. De är billigare jämfört med stora transistorer, fastän de håller kvaliteten.

Följande är det schematiska diagrammet för den enkla 20 watt förstärkarkretsen för att hjälpa till att bygga systemet.

Kretsschema

20W klass-A förstärkarkrets

Diskbänken som visas här i diagrammet är byggd på samma koncept som utgångsstegen. 4x1ohm 1W motstånd [0,25ohm] placeras parallellt. Det kan dock behöva lite experiment eftersom strömmen bestäms av bas-emitter-spänningen BC549. Såsom kretsen fungerar kommer BC549 att hämta basström som är överskridande från motstånden. Eftersom spänningen överstiger 0,65 V över motstånden startar transistorn och justerar balansen ytterligare. Dessutom kan du också ställa in DC-offset med 1K trimpot för att hantera LTP.

Optimal ström

Idealiskt borde klass-A-förstärkaren bibehålla arbetsströmmen 110% mer än högtalarens toppström. Så en högtalare med en impedans på 8ohm och +/- 22V strömförsörjning, högtalarens maximala ström kommer att vara:

I = V / R = 22/8 = 2,75A.

Ovanstående beräkning indikerar inte strömförlusten under produktionen. Det är bestämt att det kommer att bli förlust på 3 volt i kretsutgången, vilket är baserat på förlusten i emitter- eller drivmotstånden och utgångsenhetens förlust.

Den maximala spänningen är därför 2.375A @ 8ohms = 19V topp. Nu genom att lägga till fudge-faktor till 110% är driftsströmmen 2,6125A (2,6A ungefär), och efter detta skulle uteffekten vara 22,5W.

Det är dock viktigt att notera att medan –ve-utbudet är konstant, + ve å andra sidan varierar från den tillgängliga jämna strömmen. Med höga signaler fördubblas strömmen när den övre transistorn slås på eller för negativa toppar går den ner till noll. Denna situation är vanligt förekommande på klass A-förstärkare [enkeländad] och det gör designen av strömförsörjningen komplex.

Justera viloströmmen

Om strömavkänningsmotståndet är mer än optimalt kan du använda trimpott och torkare till basen av BC549 för exakt strömflöde. Men kom ihåg att behålla avståndet mellan avkänningsmotståndet och de som genererar höga källor, till exempel effektmotstånd. Att bibehålla inget säkert avstånd leder till att strömmen sjunker med förstärkaren varmare.

Var försiktig när du använder trimpotten, eftersom torkaren är sårad för att leda till -35V. Ett felaktigt drag här kan skada trimpotten. Initiera därför med torkaren vid utmatningsenhetens samlare. Öka långsamt strömmen tills den når önskad inställning. Du kan också använda multi-turn pot som ett alternativ, vilket skulle vara bäst.

Följande diagram visar tillverkning av en aktuell sänkvariabel för den föreslagna 20 watt förstärkarkretsen.

Variabel strömkälla

Användningen av 1K-motstånd enligt figuren är att se till att inte sjunka oändlig ström även när potten förvandlas till en öppen krets. Det är också nödvändigt att ge tid [10 minuter eller mer ibland] för att stabilisera temperaturen över kylflänsen. Tiden för att nå arbetstemperaturen kan dock variera beroende på storleken på kylflänsen, eftersom större kylfläns kommer med högre termisk massa och därmed tar det tid.

Kylfläns är en av de viktigaste komponenterna i en klass A-design. Det är därför obligatoriskt att använda en diskbänk som har en termisk värdering, som är lägre än 0,5 ° C / Watt. Tänk på en situation när avledningen är ungefär 110W, en kylfläns med nämnda specifikation kommer att ha en temperaturhöjning på 55 ° C och transistorerna på 80 ° C som så småningom gör det varmt. Du kan använda termisk värdering på 0,25 ° C, men det kommer inte att ha mycket effekt på genererad värme.