- Блок живлення
- Плата блок живлення
- Монтаж в корпус
- Тестування блоку живлення
- Тестування підсилювача потужності
- Усунення можливих проблем
- Система захисту акустичних систем
Особливості схемотехніки підсилювача потужності Ultra-LD200W ми розглянули в першій частині . Конструктивні особливості, які виявилися не менш важливими для отримання високих параметрів підсилювача, ми розглянули у другій частині статті.
Сподіваємося, що плати спаяні, транзистори закріплені на радіатори і можна переходити до складання блоку живлення, а також до перевірки і налаштування самого підсилювача.
Блок живлення
Підсилювач живиться від нестабілізованого блоку живлення з вихідними напругами ± 55В. Схема блоку живлення представлена на малюнку:
Блок живлення підсилювача (збільшення при натисканні)
Тороїдальний трансформатор Т1 має дві обмотки з напругою ~ 40В (для живлення підсилювача) і дві обмотки з вихідними напругами ~ 15В (для харчування попереднього підсилювача і системи захисту АС). Основна напруга випрямляється мостом BR1 і фільтрується шістьма електролітичними конденсаторами ємністю 4700мкФ з робочою напругою 63В. Для індикації наявності вихідної напруги використовуються світлодіоди LED1 і LED2 з балансними резисторами (потужністю 5Вт). Вони ж розряджають конденсатори фільтра при виключенні живлення.
Додаткове напруга випрямляється діодами D1-D4, фільтрується двома конденсаторами на 2200мкФ. В результаті виходить постійна напруга 20В. Ця напруга надходить на інтегральні стабілізатори REG1 і REG2, які формують стабілізовані напруги ± 15В для живлення попереднього підсилювача, темброблока і інших ланцюгів.
Напруга 20В і змінну напругу 30В використовуються в пристрої захисту АС. Про це нижче.
Плата блок живлення
Блок живлення зібраний на друкованій платі, на якій розташовуються всі елементи за винятком трансформатора і діодного моста BR1. Цей міст кріпиться на металеву основу корпусу підсилювача для забезпечення ефективного відводу тепла.
Креслення друкованої плати блоку живлення показаний на малюнку:
Блок живлення підсилювача (збільшення при натисканні)
Почніть збірку з установки діодів D1-D4, двох світлодіодів та інтегральних стабілізаторів REG1 і REG2. Слідкуйте за полярністю цих елементів при установці. Обидва стабілізатора кріпляться до плати за допомогою двох гвинтів M3 × 6 мм, плоскими шайбами і гайками. Перед паянням висновків мікросхем щільно затягніть гвинти. Зверніть увагу, що на платі є достатньо місця для установки міні-радіаторів в разі потреби. Клеми TERMINAL1 - TERMINAL3 кріпляться за допомогою гвинтів M4 × 10 мм.
Після цього можна встановити залишилися компоненти. Зверніть увагу на те, що два резистора потужністю 5 Вт повинні бути підняті над платою на 1-2 мм для забезпечення відводу тепла. Слідкуйте за полярністю електролітичних конденсаторів при монтажі.
Переконайтеся також, що роз'єми CON3 і CON5 з'єднані один з одним (для формування 5-контактного роз'єму), перш ніж встановлювати їх на друковану плату. Те ж саме стосується роз'ємів CON4 і CON2.
Блок живлення в зборі:
Блок живлення
Монтаж в корпус
Зібрані друковані плати слід розмістити в металевому корпусі, який повинен бути заземлений. Передбачається, що мережевий кабель і проводка у вашому будинку також мають заземлюючий контакт.
Варіант розташування плат в корпусі (без попереднього підсилювача і системи захисту АС) представлений на малюнку:
Монтаж підсилювача (збільшення при натисканні)
Не забувайте надійно ізолювати всі контакти і клеми з мережевим напругою. За допомогою мультиметра перевірте, що корпус заземлений і відсутні замикання з мережевими проводами.
Тестування блоку живлення
Тепер можна перевірити роботу блоку живлення. Але перш за все необхідно зауважити:
Між шинами харчування присутня напруга 110В! При перевірці та налаштуванню даної конструкції пам'ятайте про небезпеку ураження високою напругою. Дотримуйтесь правил техніки безпеки!
Так само не забувайте перед проведенням будь-яких робіт розряджати конденсатори фільтра блоку живлення. Не покладайтеся на світлодіоди, перевіряйте залишкову напругу мультиметром. Підключення блоку живлення з нерозряджених конденсаторами до підсилювача потужності може вивести з ладу останній.
Для перевірки блоку живлення спочатку переконайтеся, що він від'єднаний від підсилювача. Подайте мережеве напруга і перевірте постійні напруги на виході блоку. Вони повинні бути близькі до значень ± 55В на роз'ємі CON1, + 20В на CON4, ± 15В на CON2 і ~30В на CON5. Якщо величини сильно відрізняються, негайно обесточьте блок і перевірте помилки в монтажі і справність деталей.
Тестування підсилювача потужності
Якщо з блоком живлення все в порядку, вимкніть живлення і приступите до перевірки самого підсилювача.
КРОК 1: витягніть запобіжники з модуля підсилювача і встановіть замість них два резистора 68Ом потужністю 5Вт резистора. Це зручно зробити, якщо висновки резисторів припаяти до друкованих провідникам з нижньої сторони плати. Між корпусами резисторів і друкованою платою має бути деяку відстань для забезпечення відводу тепла. Варіант підключення резисторів показаний на фото:
Тестування підсилювача потужності.
Ці резистори призначені для обмеження струму через вихідний каскад приблизно на рівні 800мА, якщо в підсилювачі є несправність. Це захищає вихідні транзистори від пошкодження, але зверніть увагу, що резистори швидко згорять при таких обставинах (оскільки вони будуть розсіювати більше 40 Вт). Перед повторним включенням доведеться провітрювати приміщення.
КРОК 2: за допомогою мультиметра ще раз перевірте, що закріплені на радіаторі транзистори надійно від нього ізольовані.
КРОК 3: перевірте, що джерело живлення вимкнений і що конденсатори фільтра розряджені. Підключіть дроти живлення + 55В, загальний провід і -55В до підсилювача (CON2). Переконайтеся, що вони підключені правильно, інакше підсилювач буде пошкоджений при подачі живлення.
КРОК 4: подайте харчування і перевірте напруга живлення на власниках запобіжників (тобто на кінцях, найбільш віддалених від радіатора). Ви повинні отримати значення близькі до + 55В і -55В.
КРОК 5: перевірте напругу на кожному резисторі 68Ом 5Вт. Воно повинно бути в межах від 9В до 14В (в залежності від напруги живлення і точного значення самих резисторів на 68Ом). Негайно вимкніть пристрій та почніть пошук несправності, якщо отримані значення будуть значно вище 14В.
КРОК 6: перевірте напругу на клемах гучномовця. Ви повинні отримати свідчення ± 30мВ-менш.
КРОК 7: перевірте напругу на кожному з резисторів в ланцюгах емітерів транзисторів вихідного каскаду 0.1Ом 5Вт. Ця напруга має бути в межах від 7 до 10мВ. Такі значення відповідають току 70-100мА через кожен вихідний транзистор, тобто струм спокою вихідного каскаду знаходиться в діапазоні від 140 мА до 200 мА. Будьте обережні при проведенні вимірювання - не замкніть резистори на сусідніх доріжках + 55В і -55В на верхній стороні плати. Якщо напруги на резисторах перевищують 10мВ, збільште номінал резистора в ланцюзі емітера транзистора Q7. На схемі вказано 47ом. Встановіть на 51, на 56 або навіть 68Ом. Необхідно отримати напруга на емітерний резисторах в діапазоні 7-10мВ.
КРОК 8: перевірте напруги, зазначені на принциповій схемі:
Принципова схема підсилювача (збільшення при натисканні)
Вони повинні бути близькі до вказаних значень.
КРОК 9: якщо все правильно, вимкніть підсилювач і дайте конденсаторів фільтра харчування розрядитися (до 2В або менше). Видаліть тимчасові резистори на 68Ом 5Вт і встановіть на місце запобіжники на 5А.
КРОК 10: підключіть джерело аудіосигналу на вхід підсилювача і гучномовець до виходу. Подайте харчування і перевірте роботу підсилювача на музичному сигналі.
Усунення можливих проблем
Якщо напруга на випробувальних резисторах 68Ом 5Вт набагато більше 14В, негайно вимкніть підсилювач. Не дивуйтеся, якщо резистори згорять до того, як Ви встигнете зробити це.
Перше, що потрібно перевірити - це надійність ізоляції вихідних транзисторів від радіатора. Якщо замикань немає, видаліть тимчасові резистори (якщо вони ще цілі) і, не встановлюючи запобіжники, подайте харчування на підсилювач. Вихідний каскад Q10-Q15 буде знеструмлено.
Перевірте напругу між базами транзисторів Q10 і Q11. Це повинно бути близько до 2.2В. Якщо він набагато вище, це вказує на те, що ланцюг діодів DQ12 - DQ15 розімкнути. Це може бути через тріщини доріжки на друкованій платі, що не пропаяв перехідного отвору між сторонами друкованої плати або не пропаяв виведення вихідного транзистора.
Якщо напруга на диодной ланцюжку правильно, перевірте напругу база-емітер кожного транзистора в підсилювачі (за винятком транзисторів Q10-Q15, так як вони у нас зараз знеструмлені). Якщо транзистор працює правильно, то це напруга повинна становити 0,6-0,7В. Якщо значення будь-де сильно відрізняється, переконайтеся що:
- запаяний транзистор правильного типу,
- транзистор запаяний правильно,
- транзистор справний.
Замініть несправний або з підозрою на несправність транзистор.
Система захисту акустичних систем
Автори настійно рекомендують експлуатувати підсилювач спільно з будь-якою системою захисту АС. Схема може бути будь-яка, на ваш розсуд. У своїй конструкції вони використовували блок від попередньої розробки, який довів свою високу надійність і ефективність.
Принципова схема авторського блоку захисту представлена на малюнку:
Блок захисту АС (збільшення при натисканні)
Невеликі пояснення по роботі схеми. Транзистори Q5-Q7 і Q8-Q10 з фільтрами змінної складової на вході утворюють детектори наявності постійної напруги на виході підсилювача. Транзистори Q3-Q4 управляють реле RLY1, яке відключає навантаження від підсилювача при нештатних ситуаціях.
У базову ланцюг транзистора Q3 включена RC-ланцюг (100кОм, 47мкф), яка забезпечує затримку підключення гучномовця до виходу підсилювача при його включенні, до завершення перехідних процесів.
Транзистори Q1-Q2 з діодами на вході формують детектор напруги мережі. Вони забезпечують швидке відключення гучномовців від виходу підсилювача при його виключенні. Це необхідно, щоб захистити ваші вуха від неприємних клацань в динаміках і самі динаміки від перехідних процесів, так як конденсатори блоку живлення мають значну ємність і після виключення можуть розряджатися довго і, що найнебезпечніше, нерівномірно.
До роз'єму CON3 можна підключити критичний датчик температури (кріпиться на радіаторі вихідних транзисторів), який також відключить акустику від виходу підсилювача в разі нагрівання радіатора до критичної температури.
Пізніше, для підвищення надійності автори замінили в цьому блоці транзистор Q4 на BD140 (КТ814, КТ816).
Вдалого творчості!
Стаття підготовлена за матеріалами журналу «Практична електроніка кожен день»
Автори: Лео Сімпсон і Джон Кларк
Вільний переклад: Головний редактор « радіогазету »