УМЗЧ на полевых транзисторах — ответы на вопросы

Полностью статья опубликована в ж.Радио, 1987, №7, с.60-61.

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ УМЗЧ

Для питания усилителя его автор разработал и изготовил импульсный блок питания с номинальной мощностью менее 200 Вт:

выпрямитель импульсного блока питания
Импульсный блок питания усилителя мощности ЗЧ

Приведенная схема нестабилизированного блока питания имеет следующие параметры:

  • Номинальная мощность: 200 Вт
  • Выходное напряжение при номинальной мощности: 30 В
  • Выходное напряжение при холостом ходе: 40 В
  • КПД при номинальной мощности: 80%
  • Частота работы преобразователя: 25-35 кГц

Источник питания не стабилизирован, поскольку выходной каскад УМЗЧ выполнен по двухтактной схеме и не критичен к напряжению питания.

Для ограничения пускового тока в блоке питания предусмотрен режим ступенчатого повышения мощности до номинальной. С этой целью в него введены ограничивающий резистор R2 и тринистор VD6. В начальный момент времени тринистор VD6 закрыт, ток зарядки конденсатора С6 ограничивается резистором R2 и преобразователь запускается при пониженном напряжении. После этого с обмотки IV трансформатора Т3 на диод VD7 поступает управляющее напряжение, которое открывает тринистор. Он шунтирует резистор R2 и преобразователь выходит на номинальный режим работы. Диод VD5 защищает тринистор VD6. Цепь R1, С2, ограничивающая скорость нарастания напряжения на аноде тринистора VD6, исключает его самопроизвольное включение. На L1, L2, СЗ, С4 собран фильтр для подавления импульсных помех.

Преобразователь представляет собой двухтактный полумостовой автогенератор, запускаемый релаксационным генератором на транзисторах VT1, VT2.

намоточные параметры трансформаторов

Намоточные данные трансформаторов T1—Т3 приведены в таблице. Рекомендуемый порядок намотки обмоток трансформатора Т3 следующий: обмотка I, экранирующая, обмотки V—XII, эранирующая, обмотки II, III, IV. Вторичные обмотки V—XII наматывают одновременно в четыре провода.

Трансформатор Т4 выполнен на магнитопроводе Ш6Х6 из феррита 2000 НМС, каждая из его обмоток содержит по 40 витков провода ПЭВ-2 0,41. Все дроссели типа ДМ.

Плата преобразователя помещена в перфорированный кожух. За его пределами, на выходе каждого канала источника питания 30 В, установлены электролитические конденсаторы типа К50-16 ёмкостью 1000 мкФ.

О РАБОТЕ С НАГРУЗКОЙ 4 ОМА

При использовании нагрузки 4 Ома никаких изменений в схему вносить не требуется. Параметры УМЗЧ в этом случае останутся прежними, только номинальная выходная мощность незначительно возрастет.

ПОВЫШЕНИЕ ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ

Во-первых, можно применить параллельное включение транзисторов выходного каскада, как указано в первоначальной статье. Причем данная рекомендация в равной степени относится как к транзисторам КП904А, так и к КП901А. В этом случае выходная мощность увеличится в два раза, а остальные параметры останутся без изменений.

Во-вторых, для увеличения выходной мощности можно применить в качестве операционных усилителей DA1, DA2 микросхемы КР1408УД1. При этом потребуется увеличить напряжение питания последних до ±27 В, что позволит получить на выходе каждого из ОУ вдвое большую амплитуду напряжения. Одновременно с этим придется увеличить напряжение питания выходного каскада до 40 В, а также заменить стабилитроны VD2, VD3 на КС522А или КС524А. Ток покоя выходного каскада устанавливается в пределах 500…600 мА.

В результате номинальная (максимальная) выходная мощность составит 30 Вт (45 Вт) и 36 Вт (50 Вт) соответственно на нагрузке 8 и 4 Ом. Негативные последствия этих изменений — увеличение коэффициента гармоник до 0,3 % на высоких звуковых частотах и ограничение частотного диапазона до 20 Гц … 15 кГц.

ЗАМЕНА СТАБИЛИТРОНОВ VD2, VD3

Стабилитроны КС518А можно заменить на КС522А, КС524А и любые другие (например, возможно последовательное соединение трех стабилитронов Д814А или двух Д814Д и т. п.). Следует учесть, что данные элементы служат для защиты транзисторов выходного каскада при повышении напряжения между истоком и затвором выше 30 В, поэтому суммарное напряжение пробоя стабилитронов (с учетом прямого падения напряжения на диодах VD1, VD4 — около 1,1 В) не должно превышать 30 В для каждого плеча УМЗЧ.

О КОРРЕКЦИИ ОУ

Усилитель устойчиво работает во всех режимах без применения коррекции. Однако в случае самовозбуждения, связанного с особенностями монтажа элементов, следует между 6-м и 7-м выводами микросхемы включить конденсаторы емкостью не более 5 пФ.

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ МОНТАЖЕ КП904А

При монтаже полевых транзисторов следует помнить, что эти приборы чувствительны к механическим, тепловым и электростатическим воздействиям. Поэтому целесообразно использовать паяльник мощностью не более 60 Вт с напряжением питания 6… 12 В. В качестве припоя рекомендуется ПОС-61, ПОС Су40-2 (ГОСТ 1499—70), в качестве флюса — спиртовый раствор канифоли (60—90 % спирта, 40—10% канифоли). В момент пайки все выводы МДП-транзистора должны быть закорочены, вывод затвора рекомендуется присоединять первым, а отсоединять последним.

УРОВЕНЬ ИНТЕРМОДУЛЯЦИОННЫХ ИСКАЖЕНИЙ

Уровень интермодуляционных искажений очень мал, что затрудняет возможность его измерения. Можно ограничиться измерением коэффициента гармоник.

Также необходимо учитывать субъективную оценку звучания УМЗЧ с МДП-транзисторами в выходном каскаде.


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *