Эквивалент нагрузки для УМЗЧ

Любой только что собранный или отремонтированный усилитель мощности звуковой частоты нуждается в испытании работоспособности, надежности, качества работы. Отладка усилителей как в самое плодотворное для мужчин ночное время, так и в любое другое, не менее плодотворное, при подключенных к ним акустических системах представляет немалую проблему. Чтобы понять величину этих неудобств, источником которых можете быть Вы, вспомните собственное раздражение, которое Вы испытываете, если кто-то, намывая или ремонтируя машину, поставленную рядом с вашими окнами, включит магнитолу на полную мощность, полагая, что его музыкальные предпочтения доставят безграничное эстетическое удовольствие волею обстоятельств оказавшимся рядом людям. Если 100 лет назад на выставленный барином на улицу поющий граммофон собиралась толпа праздного народа, то в настоящее время ситуация в корне изменилась, и людей, которые демонстрируют свои музыкальные вкусы на всю округу, можно назвать, как минимум, дурно воспитанными. Чтобы не доставлять больших неудобств другим людям, предварительную настройку УМЗЧ целесообразно проводить с беззвучным эквивалентом нагрузки. На рис.1 показана схема простого устройства, которое можно использовать для настройки усилителей звуковой частоты с выходной мощностью до 20...100 Вт и более.

Вместо реальной акустической системы нагрузкой для усилителя служат 6 мощных проволочных резисторов. Мощные проволочные резисторы в отличие от обычных углеродистых и металлопленочных имеют значительно большую собственную индуктивность, что немного приближает условия работы усилителя с эквивалентом нагрузки к работе в реальных условиях. Эквивалент нагрузки имеет сопротивление около 5 Ом. Основная часть поступающей мощности рассеивается в виде тепловой энергии на проволочных резисторах R1-R4. Проволочный резистор R5 - регулируемый, имеет открытую конструкцию, включен как подстроечный. В зависимости от положения на его корпусе токосъемного кольца на контрольную динамическую головку поступает большая или меньшая часть входящей мощности. Цепь C1R6 имитирует наличие в АС высокочастотной динамической головки. Светодиоды HL1, HL2 сигнализируют о наличие на выходе УМЗЧ постоянной составляющей, что обычно говорит о серьезной неисправности усилителя. Светодиод HL3 при отсутствии на входе УМЗЧ полезного сигнала сигнализирует своим свечением о самовозбуждении усилителя на высоких частотах. Светодиодная индикация аварийных режимов работы позволяет вовремя заметить ненормальное состояние УМЗЧ, что во многих случаях позволяет избежать появления более серьезных неисправностей, цена которых может достигать десятков и сотен USD.

На месте проволочных резисторов R1-R4 можно применить любые «старые» резисторы мощностью 4...100 Вт, например, ПЭВ, ПЭВР, ПЭВТ, С5-35, С5-36, С5-37В. Применение на их месте современных импортных проволочных резисторов в белом керамическом корпусе крайне нежелательно по причине их низкой надежности в этой конструкции. Резистор R5 можно установить типа ПЭВР или аналогичный сопротивлением 200...470 Ом. От мощности резисторов R1-R4 будет зависеть то, какую мощность можно подвести к эквиваленту нагрузки. Даже если суммарная мощность резисторов R1-R4 будет больше выходной мощности усилителя, при его мощности более 20 Вт эти резисторы могут значительно нагреваться и нагревать всю конструкцию в целом. Поэтому желательно предусмотреть в конструкции принудительное воздушное охлаждение, например, с помощью компьютерного вентилятора на 12 В. Резистор R6 можно установить мощностью 5...20 Вт любого типа из уже упомянутых. При необходимости число параллельно включенных резисторов можно увеличить, например, при 10 параллельно включенных резисторах мощностью по 20 Вт сопротивлением 40 Ом каждый к устройству можно подвести 200 Вт мощности. Принудительное воздушное охлаждение конструкции в этом случае будет обязательным, особенно при близком расположении относительно один от другого мощных резисторов. Динамическая головка используется для контрольного прослушивания работы усилителя, может быть любого типа с сопротивлением катушки 4... 16 Ом мощностью 2..5 Вт. Конденсатор С1 типа К73-17, К73-24, МБМ на рабочее напряжение не менее 160 В. Диоды VD1-VD4 можно заменить 1N4148, серий КД521, КД522 или выпрямительным мостом КЦ407А. Светодиоды подойдут любого типа, например, из серий АЛ307, КИПД40 или L-1503.

Кроме использования в качестве эквивалента нагрузки для предварительных испытаний УМЗЧ, возможно ее использование для настройки блоков питания, принудительной разрядки аккумуляторных батарей, для быстрой сушки склеиваемых поверхностей, подогрева растворов для увеличения скорости химических реакций. При эксплуатации этого устройства следует помнить, что проволочные резисторы могут сильно нагреваться, а размах амплитуды выходного сигнала мощных УМЗЧ может достигать 100...160 В и более - соблюдайте осторожность.

А.Л. Бутов, с. Курба, Ярославская обл., Радiоаматор №2, 2009г.

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}