Данный усилитель мощности основан на PA100, подробно описанный в приложении от National Semiconductor's AN1192
Когда я собрал свои мощные самодельные 4-х омные колонки, то усилитель не мог "раскачать" такую нагрузку, поэтому решено было собирать более мощный усилитель. Я разработал схему усилителя мощности, в которой используется две микросхемы LM3886 на канал, в схеме с параллельным включением. На 8-ми омной нагрузке выходная мощность усилителя получается порядка 50 Ватт, на 4-х омной 100 Ватт. В данном усилителе используется четыре микросхемы УНЧ LM3886.
Кстати Jeff Rowland в некоторых своих Hi-Fi конструкциях использует LM3886 и имеет хорошие отзывы. Так что недорогой усилитель тоже может быть качественным!
Микросхема LM3886 включена по схеме неинвертирующего усилителя. Входное сопротивление УНЧ зависит от резистора R1 (47 кОм). Резистор R20 (680 Ом) и конденсатор C20 (470 пФ) образуют фильтр высоких частот на входных RCA-разъемах. Конденсаторы C4 и С8 (220 пФ) служат для фильтрации ВЧ на входах микросхемы LM3886.
При сборке усилителя, в некоторых местах я использовал высококачественные конденсаторы: C1 (1 мкФ) "Auricap" для фильтрации постоянной составляющей, С2 и С6 (100 мкФ) "Blackgate" и С12, С16 (1000 мкФ) "Blackgate".
Принципиальная схема усилителя приведена ниже.
Разработка печатной платы велась с учетом того, чтобы силовая земля (питания) и сигнальная были разделены. Сигнальная земля находится в середине и окружена силовой землей. Возле С5 они соединены тонкой дорожкой. Проектирование печатной платы велось в программе PADS PowerPCB 5.0.
Сам делать печатную плату я не стал, а отдал фирме. Когда забрал ее, то обнаружил,что некоторые отверстия были меньшего диаметра чем нужно. Рассверлил уже сам вручную. На фото ниже фотография платы.
Резисторы 1кОм и 20кОм были вручную подобраны с точностью до 0.1%. В качестве выходных резисторов я использовал шесть резисторов номиналом 1 Ом 0.5 Ватт 1%, потому как 3-х Ваттный 1% резистор найти проблематично.
Я использовал изолированную версию микросхемы - LM3886 TF, поэтому я напрямую присоединил к корпусу и радиатору через теплопроводную пасту.
Разделительный конденсатор "Auricap" 1мкФ 450В. Был куплен высококачественный конденсатор, поскольку он задействован в главной сигнальной цепи.
Конденсаторы в ВЧ-фильтре: "Silver Mica" 47пФ и 220пФ.
В фильтре по питанию использовался конденсатор "Blackgate" 1000мкФ 50В
Кондеры C2 и C6 тоже фирмы "Blackgate" номиналом 100мкФ 50В. Для лучшего результата лучше использовать биполярные конденсаторы, однако я использовал электролиты, т.к. биполярные не поместились бы на плату.
Фильтрующая цепочка R20(680 Ом) + C20(470 пФ) помещена прямо на RCA-разъеме. Это помогает отфильтровывать ВЧ-шумы до того, как они попадут на плату усилителя.
Разделительный конденсатор источника питания 0.1мкФ припаян с обратной стороны платы усилителя прямо на ножку LM3886, это позволяет лучше фильтровать ВЧ-шумы.
Микросхема LM3886 посажена на алюминиевый радиатор, а затем к корпусу усилителя. Снаружи корпуса я прикрепил еще 3 радиатора от процессорных вентиляторов PC. Везде использовалась термопаста для лучшей теплоотдачи.
Со всеми этими радиаторами усилитель греется совсем немного на средней громкости.
В источнике питания я использовал микросхему регулируемого стабилизатора напряжения LT1083. Перед ней поставил конденсаторы емкостью 10000 мкФ после - 100 мкФ. Преимущество использования регулируемого стабилизатора напряжения в том, что практически отсутствует напряжение пульсаций. Без него слышен небольшой 50/100 Гц шум.
В диодных мостах использовались мощные диоды MUR860.
Стабилизатор напряжения LT1083 может обеспечивать ток до 8А.
Трансформатор использовался мощностью 500ВА 2х25В. После стабилизатора, напряжение 30 Вольт.
В дальнейшем планирую заменить стабилизатор на более мощный (см. схему ниже). Транзистор TIP2955 способен выдерживать токи до 15А.
После сборки усилителя я измерил постоянное напряжение и получил смещение около 7 мВ на разъемах динамика. Разница напряжения между двумя выходами микросхем меньше чем 1 мВ.
Звучание усилителя чем то похоже на звучание собранного мною ранее усилителя на LM3875 - очень чистое. Не слышен ни шум, ни шипение, ни гудение. Сравнивая с усилителем на LM3875, данный усилитель развивает примерно вдвое большую мощность на моих 4-х Омных колонках и обеспечивает глубокий и напористый бас и хорошую динамику.
Список радиоэлементов
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
УНЧ | |||||||
U1, U2 | Аудио усилитель | LM3886 | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
C1 | Конденсатор | 1 мкФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
C2, C6 | Электролитический конденсатор | 100 мкФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
C3, C7 | Конденсатор | 4.7 пФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
C4, C8 | Конденсатор | 220 пФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
C5, C9 | Электролитический конденсатор | 10 мкФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
C10, C11, C13 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 3 | Поиск в магазине Отрон | |||
C12, C14 | Электролитический конденсатор | 1000 мкФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
C20 | Конденсатор | 470 пФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
R1 | Резистор | 47 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
R2, R3, R7, R8 | Резистор | 1 кОм | 4 | Поиск в магазине Отрон | |||
R4, R9 | Резистор | 22 кОм | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
R5, R10 | Резистор | 10 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
R6, R11, R13-R16 | Резистор | 0.5Ом 1Вт 1% | 6 | Поиск в магазине Отрон | |||
R12 | Резистор | 2 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
R20 | Резистор | 680 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
Блок питания | |||||||
U1, U2 | Линейный регулятор | LT1083 | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
D1-D8 | Выпрямительный диод | MUR860 | 8 | Поиск в магазине Отрон | |||
C1, C4 | Электролитический конденсатор | 10000 мкФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
C2, C5 | Конденсатор | 1 мкФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
C3, C6 | Электролитический конденсатор | 100 мкФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
R1, R2 | Резистор | 100 Ом | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
R3, R4 | Подстроечный резистор | 2.5 кОм | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
TX1, TX2 | Трансформатор | 220/25В | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
Мощный стабилизатор | |||||||
N1, N2 | Линейный регулятор | LM317 | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
V1, V2 | Биполярный транзистор | TIP2955 | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
V3-V12 | Выпрямительный диод | MUR1560 | 10 | Поиск в магазине Отрон | |||
V13, V14 | Выпрямительный диод | 1N4007 | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
C1-C8 | Конденсатор | 0.01 мкФ | 8 | Поиск в магазине Отрон | |||
C9, C10 | Электролитический конденсатор | 10000мкФ 35В | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
C11, C12 | Конденсатор | 0.1мкФ 63В | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
C13, C14 | Электролитический конденсатор | 10мкФ 35В | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
C15, C16 | Электролитический конденсатор | 100мкФ 35В | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
R1, R2 | Резистор | 2.2Ом 2 Вт | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
R3, R4 | Резистор | 27 кОм | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
R5, R6 | Резистор | 4.7 кОм | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
R7, R8 | Резистор | 220 Ом | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
F1, F2 | Предохранитель | 10А | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
Скачать список элементов (PDF)
Комментарии (59) | Я собрал (0) | Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация
P.S. Кстати, если иметь воображение и ровные руки, то микросхемы можно с офф. сайта производителя бесплатно заказать.
Андрей, делай любой двуполярный источник, лишь бы он ток нужный выдавал.
P.S. Переменка на выходе без стабилизатора напряжения... 0_о куча денег, а у него переменка на выходе......
Я себе под 2*LM3886 сделал БП на диодах 15100 (какие были), и до сих пор не знаю, нужен ли им теплоотвод. При постоянной нагрузке 3,6 А в плече (спираль 8 Ом подключал) за диоды рукой не возьмёшься...
1. а) В фильтрующей цепочке R20 стоит в разрыв, C20 запаралелен ?
в) С20 можно заменить на WIMA MKS2 100nF 63V ?
2. а) К каким ножкам LM3886 припаивать разделительный конденсатор ? Отметьте на рисунке " target="_blank">LM3886.jpg]
б) И можно ли применить WIMA MKS2 100nF 63V ?
2. я так понимаю, что речь о блокировочных конденсаторах C11, C13. Также видно из схемы, что C11 паяем на ножки 1,7 микросхемы, а C13 соответственно на 4,7 микросхемы.
Wima MKS2 - обычные плёночники (PET) (Полиэтилентерефталат) пластик металлизированный (алюминий электроды).
Переплачивать за них, потому что это Wima явно нет никакого смысла. А вообще конденсаторы с таким диэлектриком считаются одними из самых дешёвых.
В данной схеме R20 находится в слаботочной цепи входного сигнала - никаких специальных требований к его мощности не предъявляется, стандартного по мощности резистора 0.125-0.25 Вт более чем достаточно
http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATASHEET/CD00000145.pdf
Подскажите, а как и чем регулируется звук?
И во сколько обошелся усилитель?
В качестве выходных резисторов я использовал шесть резисторов номиналом 1 Ом 0.5 Ватт 1%, потому как 3-х Ваттный 1% резистор найти проблематично.
А на схеме 0,5 Ом и 1 W каждый?
Также для устранения гула нужно использовать "нормальный" аудиокабель от источника звука до платы усиления (внутри УМ от гнезд подключения "тюльпанов" до самих плат, желательно развести таким же кабелем).Нормально работающий аудиокабель между компьютером и усилителем получится из витой пары (левый и правый каналы лучше пустить по, "цветным" проводам двух разных пар, а под общий провод взять оба "бело-цветных" провода этих же двух пар + оплётку с проволочкой, если витая пара экранированная; так теоретически (и практически) будет меньше наводок).
Кабели между усилителем и каждой из колонок — из силового медного провода сечением не менее 0,75 мм² (лучше 1,5 мм² и больше, особенно если линия длинная, когда колонки далеко от усилителя - вспомни формулу из физики, определяющую сопротивление проводника в зависимости от его длины, сечения и материала).
Что касается цены. Если все детали покупать в магазине, то дороговато выйдет, но если сделать изначально все правильно, а не как на предложенной автором схеме, то звук окупит вложения. Другое дело что у нас LM3886TF стоит 300р за штуку, а нужный транс (еще раз повторюсь, НЕ ТАКОЙ как на схеме) в розницу будет стоить больше 2000р, по прикидкам общая стоимость обойдется в 5000р, вместе с корпусом и радиаторами, кстати тоже недешевыми. Сам-то я транс выдрал из старого советского телевизора, лежал на полке пылился, собственно частично решил собрать схему из-за него (все-таки почти треть от цены УМ). Радиаторы тоже не покупал :), поэтому обошелся не так уж дорого, хотя 100 Вт на канал я не стал выжимать (получилось 2х50), все-таки чтобы выжать из БП качественные стабилизированные 37В-дороговато. Кроме того, автор (спасибо ему за схему) собирал УМ для своих самодельных динамиков, а стоимость качественных 100 Вт динамиков тоже не мала. С другой стороны, если не нужны 2х100Вт, то можно собрать УМ на более дешевых микрухах, а не заморачиваться на этом УМ, поэтому если решили собирать этот УМ, то не расчитывайте сэкономить - смысла нет.
Честно говоря старый музыкальный центр орет громче....
При сборке самым трудным оказалось найти алюминиевый корпус, по- этому запихнул в ящик для инструментов, по бокам разместил радиаторы, а блок питания разместил на внутренней части крышки.
Господа, радиаторы блока питания греются не на шутку, рука не терпит... даже если ящик в открытом положении, все - равно греется ОЧЕНЬ сильно....
Времени нет на подбор вручную
Платы в PCB нет, сорян, вырезаются вручную за один вечер, хотя смотрю у кого-то есть платы заводского изготовления, кроме того, в продаже есть готовые сборки УНЧ на известном китайском сайте, правда какого они качества?
Качество конденсаторов в плате УНЧ (и БП тоже) имеют значение. Китайский ноунейм слышно на слух (когда в одном канале один тип, а в другом другой то заметно), советские в металлическом корпусе ловят помехи, хорошо себя показали К73-17 (С1) и SMD от митсубиси, так что Black Gate - это, скорее всего, баловство. В БП лучше использовать больше параллельных конденсаторов чем банки большой ёмкости, ну и ERS самих ёмкостей имеет значение. В схеме БП использовал компенсационный стабилизатор последовательного типа - простая схема и отлично работает, минимум элементов, но и к схеме с LM претензий нет, кроме того что она ограничена входным напряжением и плохо подходит для варианта с 37 В, но вроде как и это решаемо.
Второй УНЧ собирал только с рекомендованой производителем обвязкой по даташиту, элементов меньше, качество звука не пострадало.
За микрухи просят уже 500 рублей, дефицит полупроводников, инфляция деревянного и всё такое, остальные элементы тоже подоражали, просьба отнестись с пониманием...
И я имел ввиду конденсатор не Black Gate, а конечно же Auricap, производитель рекомендует использовать конденсатор на основе Mylar — полиэтилен терифталат (лавсан). Просто используйте качественные конденсаторы, для УНЧ на микросхемах с TDN+N в районе 0,001 ставить дорогущие элементы - это просто деньги на ветер.
Микрухи на некоторых онлайн-площадках уже просят до 3500 р, будем надеятся со-временем аппетиты продавцов поубавятся...