Главная » Усилители
Призовой фонд
на январь 2017 г.
1. 5000 руб.
Академия Благородных Металлов
2. 1000 руб.
Radio-Sale
3. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
4. 600 руб.
От пользователей
5. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник

Похожие статьи:


УМЗЧ мощностью 320 Вт на микросхеме STK4231

В последние годы радиолюбители все чаще используют усилители мощности на микросхемах. Для многих применений собирать усилитель на отдельных элементах становится нецелесообразно, такие усилители в большинстве случаев требуют налаживания устройства защиты, установку тока покоя выходного каскада и т. п. Усилители в интегральном исполнении фактически выполнены по принципу "впаял и готово". Различные варианты таких усилителей уже многократно рекомендованы на страницах журнала, однако максимальная (т.е. при нелинейных искажениях 10 %) выходная мощность усилителей на одной микросхеме обычно ограничивается 100...120 Вт, по крайней мере, при использовании микросхем из доступной ценовой категории. Даже при использовании двух микросхем TDA7294 в мостовом включении мощность в нагрузке не превышает 200 Вт. А что делать, если требуется собрать более мощный усилитель, например, для дискотеки? Здесь описан усилитель мощности на интегральной микросхеме, позволяющей получить выходную мощность до 300 Вт на один канал.

В усилителе использована гибридная микросхема STK4231-II производства фирмы SANYO. Эта микросхема - двухканальная, поэтому для мостового варианта включения требуется только одна микросхема. При сборке усилителя на такой микросхеме требуется немного больше деталей, чем для усилителя на TDA7294, однако она имеет ряд преимуществ и, самое главное, позволяет получить значительно более мощный усилитель. Микросхему значительно проще крепить на теплоотвод, так как ее подложка не соединена с теплопроводной поверхностью корпуса и ее можно непосредственно соединять с теплоотводом или корпусом усилителя (у микросхемы TDA7294 с подложкой соединен минус источника питания). Это зачастую может иметь решающее значение, так как изолировать теплоотводящий радиатор от корпуса порой оказывается не просто. Принципиальная схема усилителя мощности на STK4231-II представлена на рис. 1.

Схема усилителя на микросхеме STK4231
Рис. 1

Основные технические параметры усилителя:

Номинальная выходная мощность, Вт
250
Максимальная выходная мощность, Вт
320
Сопротивление нагрузки, Ом
5,3
Диапазон воспроизводимых частот, кГц
0,02...20
Коэффициент гармоник, не более, %
0,4
Входное напряжение, мВ
500

Усилитель питается от нестабилизированного источника двухполярного напряжения 2х(45...55) В. Входной сигнал на один из усилителей микросхемы DA2 поступает непосредственно на вывод 3, а на второй (вывод 20) - через инвертирующий буферный усилитель на ОУ DA1. ОУ питается от стабилизаторов напряжения +15 и -15 В, выполненных на микросхемах DA3, DA4. От этих же стабилизаторов при необходимости можно питать и предварительный усилитель с регуляторами тембра или фильтрами кроссовера. Коэффициент усиления усилителя мощности можно изменять, подбирая резисторы обратной связи R6 и R11. Их сопротивление в обоих плечах усилителя должно быть одинаковым.

На транзисторах VT1 - VT4 выполнен узел защиты по току, предотвращающий выход микросхемы из строя в случае перегрузки. При увеличении тока через один из резисторов R18, R28 падение напряжения на нем увеличивается, что приводит к открыванию транзистора VT2 или VT1 соответственно. Это, в свою очередь, приводит к срабатыванию аналога тиристора на транзисторах VT3, VT4, и микросхема блокируется. Для отключения блокировки необходимо выключить и снова включить усилитель. Если в устройстве защиты нет необходимости, то можно не впаивать в плату транзисторы VT1 - VT4 и относящиеся к ним элементы - на работу усилителя это не повлияет. С усилителем можно использовать и другие варианты устройства защиты, с учетом того свойства, что при соединении с общим проводом резисторов R25, R31 усилитель блокируется.

Микросхема имеет узел, предотвращающий щелчки в АС при включении и выключении питания. Для этого на вывод 8 микросхемы DA2 поступает постоянное напряжение, подаваемое через диод VD2 и корректирующие цепи с обмотки трансформатора питания.

Усилитель испытан в работе с реальной нагрузкой сопротивлением 5,3 Ом; выходная мощность несколько меньше при сопротивлении нагрузки 8 Ом.

Для усилителя разработана односторонняя печатная плата, чертеж которой показан на рис. 2.

Печатная плата. Нажмите для увеличения.
Рис.2

В конструкции можно использовать резисторы С5-16 мощностью 5 Вт (R16-R18, R28-R30), МЛТ-1 (R22, R31, R38, R39), остальные - МЛТ-0,25 или МЛТ-0,5. Оксидные конденсаторы - К50-35 или импортные на напряжение 63 В. Остальные конденсаторы - пленочные (группы К73) или керамические (кроме группы ТКЕ Н50 и Н90).

ОУ DA1 можно заменить на К140УД7, КР140УД17, TL071 и др. Транзисторы КТ502Е можно заменить на 2SA1207, КТ814Г, VT3 - на 2SC2911, КТ815Г, VT4 - на 2SA1209, КТ814Г. Дроссели L1, L2 наматывают проводом диаметром 1 мм на резисторах R17, R29 виток к витку в один слой по длине резистора.
Микросхема STK4231 имеет два варианта исполнения - с индексами II и V. Схема включения для STK4231-V незначительно отличается от рекомендуемой для микросхемы STK4231-II, у которой выводы 1, 2, 21 и 22 не используются. У STK4231-V к ним подсоединены дополнительные элементы, как показано на рис. 3; все остальные выводы соединяют аналогично. Усилитель с STK4231-V имеет меньший коэффициент гармоник - 0,08%.

Схема включения STK4231-V

Такой УМЗЧ можно питать как от трансформаторного источника сетевого питания, так и от более современного импульсного. Мощность источника питания следует выбирать на 30...40 % больше максимальной мощности самого усилителя. Следует также учесть поправку к этой статье: вывод 12 DD3.2 (см. схему на рис. 2 в статье) должен подсоединяться к выводу 3 DD3.1, а не так как показано в схеме. Кроме того, для ограничения первого броска тока при включении ИБП в цепь первичного выпрямления полезно ввести термистор.

При использовании импульсного источника питания в схеме усилителя следует вместо диода КД226А (VD2) применить КД212, а емкость конденсатора С14 уменьшить до 1000 пф.

При сборке описанного усилителя особое внимание необходимо уделить креплению микросхем к теплоотводу. Введение слюдяных прокладок для изоляции при такой мощности усилителя недопустимо. Микросхемы допускают нагрев до 70 °С при нормальной работе, но эту температуру желательно не превышать. Желательно использовать принудительное охлаждение вентилятором. Теплоотвод можно установить штыревой (игольчатый), в крайнем случае, ребристый, выполняющий роль задней или боковых стенок корпуса усилителя. Возможно, закрепить микросхему винтами с применением теплопроводной пасты к медной пластине толщиной 3...5 мм, а затем уже пластину с той же пастой к рассеивающему теплоотводу. Размеры пластины должны в 2...4 раза превышать размеры используемой микросхемы. При этом эффективность отдачи тепла будет максимальной.

При правильной сборке и применении заведомо исправных деталей описанный усилитель не требует налаживания. При питании предварительного усилителя от стабилизаторов DA3, DA4 (см. рис. 1) необходимо только подобрать резисторы R38, R39, чтобы напряжение на входе стабилизаторов DA3, DA4 находилось в пределах 20...30 В.

И. Коротков, п. Буча Киевской обл., Украина. Радио №11, 2005г.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
DA1 Операционный усилитель
TL071
1 К140УД7, КР140УД17, К544УД1АПоиск в FivelВ блокнот
DA2 УМЗЧSTK4231-II1 Поиск в FivelВ блокнот
DA3 Линейный регулятор
LM7815CT
1 Поиск в FivelВ блокнот
DA4 Линейный регулятор
LM7915
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT1, VT2 Биполярный транзистор
КТ502Е
2 2SA1207, КТ814ГПоиск в FivelВ блокнот
VT3 Биполярный транзистор
КТ850А
1 2SC2911, КТ815ГПоиск в FivelВ блокнот
VT4 Биполярный транзистор
КТ851А
1 2SA1209, КТ814ГПоиск в FivelВ блокнот
VD1-VD4 Диод
КД226А
4 Поиск в FivelВ блокнот
С1, С5 Конденсатор1000 пФ2 Поиск в FivelВ блокнот
С2, С6 Электролитический конденсатор5 мкФ 25в2 Поиск в FivelВ блокнот
С3, С8 Электролитический конденсатор100 мкФ 16в2 Поиск в FivelВ блокнот
С4, С7 Электролитический конденсатор47 мкФ 50в2 Поиск в FivelВ блокнот
С9, С10 Конденсатор0.022 мкФ2 Поиск в FivelВ блокнот
С11, С15, С23 Конденсатор0.1 мкФ3 Поиск в FivelВ блокнот
С12, С16, С24, С25 Электролитический конденсатор100 мкф 63в4 Поиск в FivelВ блокнот
С13, С17, С22 Электролитический конденсатор47 мкФ 63в3 Поиск в FivelВ блокнот
С14 Конденсатор0.01 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
С18 Электролитический конденсатор10 мкф 25в1 Поиск в FivelВ блокнот
С19 Электролитический конденсатор5 мкф 16в1 Поиск в FivelВ блокнот
С20, С21 Конденсатор0.047 мкф2 Поиск в FivelВ блокнот
R1, R2, R20 Резистор
10 кОм
3 0.25ВтПоиск в FivelВ блокнот
R3, R7, R33 Резистор
1 кОм
3 Поиск в FivelВ блокнот
R4, R12 Резистор
56 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R5, R14 Резистор
560 Ом
2 Поиск в FivelВ блокнот
R6, R11 Резистор
22 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R8 Резистор
4.7 кОм
1 0.5ВтПоиск в FivelВ блокнот
R9, R15 Резистор
4.7 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R10 Резистор
100 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R13 Резистор
47 кОм
1 0.5ВтПоиск в FivelВ блокнот
R16, R17, R29, R30 Резистор
4.7 Ом
4 5ВтПоиск в FivelВ блокнот
R18, R28 Резистор
0.2 Ом
2 5ВтПоиск в FivelВ блокнот
R19 Резистор
220 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R21 Резистор
39 кОм
1 0.125ВтПоиск в FivelВ блокнот
R22, R31 Резистор
1 кОм
2 1ВтПоиск в FivelВ блокнот
R23 Резистор
150 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R24 Резистор
220 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R25 Резистор
1 кОм
1 0.5ВтПоиск в FivelВ блокнот
R26 Резистор
100 Ом
1 0.5ВтПоиск в FivelВ блокнот
R27 Резистор
200 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R32, R37 Резистор
1.8 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R34 Резистор
2 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R35, R36 Резистор
39 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R38, R39 Резистор
470 Ом
2 1ВтПоиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Коротков И. Опубликована: 2007 г. 0 0
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (9) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Inikon #
А что делать со входом 36 вольт переменки, если нет переменки под рукой?
Ответить
0
GaNgStEr #
Опишите подробнее подключение питания, там +15v и -15v, +50v и -50v, и 36 переменки, это всё в плату толкать?
Ответить
0
RADIUS #
Я уже обьяснил что к чему. На всякий случай- +/-50в это двуполярный источник питания. Т.е. два по 50В соеденяются последовательно. В месте их соединения это общ. оставшиеся это + и -. И ещё надо будет собрать хорошенькую буферную батарею из кондёров как минимум советую по 30000мкф в плечо. Так вот +/- это напряжение уже послу буферной батареи должно быть, а не на обмотке транса. Имей ввиду
Ответить
0
RADIUS #
А вам не кажется, что переменка и 15В - это выход, а не вход. ОУ запитывается от 15 вольт взятые с кренок на которых уже имеется питание от +/-50В
А стрелочки это вам для указания откуда можно взять доп питание для других, если таковы есть, частей УНЧ
Ответить
0
Александр #
Получается что для питания платы нужно только + /-50в, а + / - 15 дает сама плата? И переменный 36В, также выход из платы?
Ответить
0
Александр #
И можно подробнее о:
Следует также учесть поправку к этой статье: вывод 12 DD3.2 (см. схему на рис. 2 в статье) должен подсоединяться к выводу 3 DD3.1, а не так как показано в схеме.
Ответить
0
Алексей #
Подскажите где искать вывод 12 DD3.2 к выводу 3 DD3.1 на схеме? Что имел в виду уважаемый автор? Все микросхемы обозначены вроде как DA.
Прикрепленный файл: MAZ_14A44.jpg
Ответить
0
batareykin #
Cобрал этот усилитель при напряжении +-42 работает на нагрузку 4ома греется без принудиловки очень.Cобирал 2 штуки один на 4241 и 4221 ,21 я при очень малой громкости в мосте похрипывает, а в стерео норм, но сабе вроде как не важно. Использую 4221II по всей видимости не САНИО надпись на микре 4НЕТ
Ответить
0
Виталий #
Стоят две такие в НЧ звене. Пожёг уже несколько штук. Две вышли из строя "наполовину" - на выходе одного канала напряжение питания, другой работает нормально, это ясно после переподключения нагрузки, и микросхема не ест ток. Обязательно нужно ставить защиту от постоянки на выходе - сжёг один динамик так, и ставить защиту от кз - динамик коротнул и сжёг так микросхему. От перегрузки имеющаяся защита работает, и нужна система быстрого разряда конденсаторов, чтобы перезапустить усилитель. Собирал на макетке саму микросхему с обвеской по входам, и отдельно выходные резисторы с транзисторами защиты, отдельно схему запуска на две. Конденсаторов 40000 в плечо
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическая мощность?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

200 Вт усилитель класса D на IRS2092
200 Вт усилитель класса D на IRS2092
Конструктор - Гитарная педаль Remote Delay 2.5 LC-измеритель LC100-A
вверх