Главная » Усилители
Призовой фонд
на ноябрь 2018 г.
1. USB-осциллограф ISDS205A
Сайт Паяльник
2. Регулируемый паяльник 60 Вт
Сайт Паяльник
3. 100 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Высококачественный инвертор для усилителя класса Д

Для отработки схем модуляторов был разработан инвертор для усилителя класса Д с обратной связью только после дросселя. Промышленным способом изготовлялись 4 ревизии, в последней из которых исправлены все ошибки и учтены большинство пожеланий пользователей. Кроме того, плата разработана максимально универсальной, что позволяет довести выходную мощность до 350Вт только лишь заменой выходных транзисторов и повышением напряжения питания. Дальнейшее повышение мощности требует увеличения мертвого времени выходного каскада путем добавления одного дополнительного резистора и использование высоковольтных транзисторов типа IRFB4227.

Так как для начинающие радиолюбители часто сталкиваются с проблемами при разводке инверторов UcD усилителей, я решил выложить полное описание готовой любительской конструкции, которую можно использовать в своих разработках.

Результаты полученные с данным инвертором:

UcD режим (схема аналогична приведенной в патенте Б. Путзейса ): КНИ+шум 20Гц-20кГц, 1Вт-Р/2, не более 0,01-0,009%

Ncore режим: КНИ+шум 20Гц-20кГц, 1Вт-Р/2, не более: 0,002%.

Инвертор построен на стандартном включении аудиодрайвера IRS20957S.

Добавлены следующие узлы:

  1. Высоковольтный step-down стабилизатор для питания драйвера на LM5008. КПД 82-86%. Выходное напряжение 12Вотносительно отрицательной шины питания.
  2. Высоковольтные стабилизаторы напряжения питания модулятора, используются только на разъеме модулятора. Выходное напряжение +/-15В относительно земли.
  3. Схема защиты от постоянного напряжения на выходе, которая отключает выходной каскад.
  4. Схема отключения выходного каскада при снижении напряжения питания ниже заданного напряжения, обычно 0,6*Vcc nom.
  5. Схема STBY с гальванической развязкой. Усилитель включается по внешнему сигналу 8-15В по входу STBY.

Для подключения модулятора предусмотрен "разъем" под штыревое соединение с шагом 2,54мм.

На разъем с усилителя выведены следующие цепи:

  1. Силовые питания (можно использовать в модуляторе для PSRR-коррекции.(1,2 контакт))
  2. Сигналы ОС с выхода усилителя (4,5 контакт)
  3. Напряжения +/-15В (7,8,9)

С модулятора в инвертор поступает ШИ модулированный сигнал управления (3 контакт)

Принципиальная схема инвертора представлена ниже:

Монтажные платы :

Размеры ПП:

Перечень элементов и плата в формате LAY6 добавлены отдельными файлами.

 

Для настройки под применяемые выходные ключи нужно устанавливать затворные сопротивления не более, чем указано в таблице:

В зависимости от напряжения питания изменить напряжение резисторов R5, R10. В таблице под Uпит имеется в виду напряжение питания любого из плеч. (Это нужно для гарантированного отсутствия артефактов при включении/выключении усилителя)

Настройка элементов защиты верхнего ключа средствами драйвера в зависимости от выбранного типа транзисторов и необходимого тока срабатывания. Выбираются значения близкие к номиналам при 100С. Красным обозначен случай применения вместо 1 диода VD9 двух последовательных (без этого для ключей с низким значением Rdson настроить защиту на низкий ток невозможно). R22, R23:

Элементы защиты нижнего ключа R6,R7 тоже нужно выбирать ближе к значениям при 100С.

Все указанные транзисторы можно использовать при настройке мертвого времени на минимум - 15нс.

Единственным минусом данной конструкции является некоторая трудность крепления выходных транзисторов к радиатору через отверстия в печатной плате Требуется точная и аккуратная установка транзисторов и сверловка отверстий в радиаторе.

Таких плат я изготовил более 30 штук. Последние ревизии с полностью дифференциальным модулятором типа ncore получали высокую оценку пользователей. 

Сборка

Начать следует с нижней стороны. Монтируются в первую очередь SMD компоненты. Затем транзисторы в корпусах ТО-220 и другие элементы. После этого устанавливают детали на верхней стороне. Без установленного модулятора нужно проверить работу источников питания. Для этого  нагрузить стабилизатор на LM5008 сопротивлением около 300 Ом. Нагрузка подключается к разъему Х4 и проверить наличие напряжения на том же разъеме в пределах 12,4-13,4В. На эмиттерах VT3, VT4 должны быть напряжения около 15В относительно земли.

Кроме того проверяются напряжения на ножках IRS20957(согласно документации и расчетов элементов защиты)

После этого устанавливают заведомо исправный модулятор, и при наличии всех питаний замыкаются выходы оптопары (фототранзистора) для запуска усилителя.

 ***В некоторых случаях без нагрузки система защиты от постоянного напряжения на выходе блокирует сигнал STBY и усилитель не запускается. При отключенном выходном каскаде на выходные клеммы поступает напряжение с ОУ модулятора через цепи ОС, достаточное для срабатывания защиты.

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 0
Я собрал 0 1
x

Оценить статью

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

Средний балл статьи: 4 Проголосовало: 1 чел.

Комментарии (10) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Публикатор #
На форуме автоматически создана тема для обсуждения статьи.
Ответить
+1
andro #
Хорошо бы ещё описать принцип работы в полном сборе.
Ответить
0

[Автор]
Sous #
Чуть позже будет описание модулятора
Ответить
+1
andro #
Очень интересует весь принцип действия и устройства.
Ответить
+1
Pauk #
Почему такие жёсткие требования к радиоэлементам? Вроде бы не очень высокая мощность...
Ответить
0

[Автор]
Sous #
Особо жестких требований не вижу. Настройки требуются в основном сервисным функциям.
Ответить
0
Vslz #
Sous, цепочки VD10C11 и VD11С12, как я понимаю, это отрицательное смещение для ключей, чтобы не было сквозных токов?
Расскажите пожалуйста, как пришли к такому решению и насколько будет плохо без них.
Ответить
0

[Автор]
Sous #
Да, отрицательное смещение. Схема позаимствована из ncore 400oem. На практике такое подключение дает снижение искажений на высоких мощностях, и чуть повышает на низких. Без этой цепи заметно снижаются искажения на отрезке до 25% мощности, но к максимуму плавно растут до 0,006%.
Ответить
0

[Автор]
Sous #
Отправил на модерацию коротенькую статью про модулятор.
Ответить
0

[Автор]
Sous #
Модулятор: http://cxem.net/sound/amps/amp238.php
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

200 Вт усилитель класса D на IRS2092
200 Вт усилитель класса D на IRS2092
Печатная плата для усилителя "LM3886 + AD825" Raspberry Pi 2
вверх