Импульсный умзч своими руками

Сверхмощный импульсный усилитель звука. Площади. Вещательный. Звуковой. УМЗЧ. Схема. Конструкция. Своими руками. Самодельный. Сделать. Проводное вещание.

Сверхмощный импульсный усилитель звука для озвучивания массовых мероприятий и проводного вещания (10+)

Сверхмощный импульсный усилитель звука

Задача получения сигнала звуковой частоты большой мощности чаще всего встает при проведении массовых мероприятий на открытом воздухе или для проводного вещания. Проводное вещание в целом потеряло актуальность в связи с массовым распространением радио, но в некоторых случаях необходимо, например, для информирования на строительных площадках, на вокзалах, в аэропортах или других объектах массового скопления людей.

В таких случаях к усилителям могут предъявляться разные требования. Для озвучивания концертных площадок требуются усилители высокого качества. Для информирования и трансляции устных выступлений достаточно усилителя телефонного качества, но желательно, чтобы этот сверхмощный усилитель был небольших габаритов и имел небольшое энергопотребление. Низкое энергопотребление и высокий КПД особенно важны при автономном питании, например, от аккумуляторов.

Схема сверхмощного УМЗЧ

Вашему вниманию подборка материалов:

Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Мы разработали такой УМЗЧ. Он обладает довольно плохими характеристиками в смысле качества звучания. Приемлемо он воспроизводит сигналы до 5 кГц. Для проигрывания музыки он не пригоден. Но человеческая речь через него звучит неплохо, лучше, чем в телефонной трубке. Для такого усилителя нужен серьезный громкоговоритель. Благодаря применению импульсных технологий КПД усилителя составляет 80%, что недостижимо для классических схем. Нам удалось заставить этот усилитель отдавать 1.5 кВт мощности. Правда подходящего громкоговорителя у нас нет, так что в этот раз он работал на бытовой электронагреватель.

Принцип работы импульсного усилителя звуковой частоты

Усилитель построен на специализированных микросхемах ШИМ. Для предварительного усиления сигнала используется встроенный усилитель ошибки микросхемы D1. Его коэффициент усиления за счет цепей обратной связи выбран около 200. В этом случае максимальная чувствительность усилителя составляет 10 мВ. Эту величину легко можно увеличить или уменьшить, изменив параметры цепи обратной связи.

Усилитель ошибки второй микросхемы включен, как инвертор с коэффициентом усиления 1. Таким образом контроллеры работают в противофазе. На выходе сигнал фильтруется от высокочастотных составляющих. На конденсаторе C9 формируется сигнал похожий на входной.

Контроллеры работают на частоте 150 кГц, чтобы минимизировать помехи в звуковом диапазоне. Схема питается от двух источников питания: высоковольтного и низковольтного. Высоковольтное питание подается между общим проводом (стрелочка 3) и стрелочкой 4. Выбор напряжения высоковольтного питания зависит от необходимой мощности и сопротивления громкоговорителей. Оно может быть от 25 до 400 В. Низковольтное питание подается между общим проводом и и стрелочкой 1. Его напряжение 15 В. Входной сигнал прикладывается между стрелочкой 2 и общим проводом. Входное сопротивление усилителя определяется сопротивлением резистора R1. Входное сопротивление самого контроллера очень высокое.

В качестве источника питания усилителя можно использовать блок, описанный здесь, немного его модифицировав для получения двух выходных напряжений. В частности можно намотать на трансформатор еще одну обмотку тонким проводом. Число витков должно быть в 8 раз меньше, чем в первичной обмотке. Напряжение с новой обмотки нужно выпрямить, отфильтровать электролитическим конденсатором 10 000 мкФ и стабилизировать интегральным стабилизатором напряжения (КРXXXXXЕН) на уровне 15 вольт.

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Здравствуйте, прекрасный сайт, а просьба отключить эдблок и эта картинка, чуть не заплакал. Мне интересно, могу ли я наедятся на помощь в поиске 5 аналогов ‘Усилитель мощности звуковой частоты ( класса D ) для автотранспорта’. Заранее спасибо за любой ответ. Читать ответ.

Здравствуйте! Можно ли запитать высоковольтную часть данного усилителя выпрямленным сетевым напряжением, т.е. 220В.? Чтобы использовать только маломощный блок питания для получения 15В. Читать ответ.

Добрый день! Возможно-ли использовать данную схему для оконечного каскада ультра-звуковых генераторов частот 21. 23 кгц и 38 кгц? Первоначально использовали для этой цели мощные пентоды ГУ-50 потом 6П36С и подобные.Заранее спасибо. Читать ответ.

Здравствуйте! Я так понимаю представленная схема — мостовой усилитель, у меня малый опыт сборки подобной аппаратуры, потому не могли бы вы мне помочь, я хочу собрать такой унч, только не мостовой а просто 2 половинки. В приложенном файле правильно ли я разделил его? Читать ответ.

Транзисторный УМЗЧ высокого качества. Усилитель мощности низкой, звуко.
Высококачественный УМЗЧ на биполярных транзисторах. Схема для сборки своими рука.

Инвертор, преобразователь, чистая синусоида, синус.
Как получить чистую синусоиду 220 вольт от автомобильного аккумулятора, чтобы за.

Бесперебойник своими руками. ИБП, UPS сделать самому. Синус, синусоида.
Как сделать бесперебойник самому? Чисто синусоидальное напряжение на выходе, при.

Источник

ИМПУЛЬСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ЗВУКА ИЗ. БП!

А знаете ли вы, что на таком популярном контроллере ШИМ, как модуль регулируемого блока питания Xl4015 можно сделать импульсный мощный аудиоусилитель?Преимущества импульсного перед классическим усилителем звуковых частот это высокая эффективность, устойчивость к перегрузкам, простая и надежная конструкция. Недостатками считаются подверженность возбуждению и проблемный выходной фильтр.

Схема импульсного УНЧ на базе XL4015

Для переделки надо удалить все элементы из модуля понижающего преобразователя на основе этого контроллера, оставив фильтр входной мощности и светодиодный индикатор.

Вместо выходного конденсатора ставим стабилизатор 7812 и его обвязку, от которого схема работает вместе с выходным полевым драйвером IR 2104S. Реализована обратная связь по транзистору Т1, по дифференциальной паре Т2 — центральный блок УМЗЧ.

Система должна быть создана путем разделения каждого каскада усилителя с перегородкой в металлическом корпусе, аналогично усилителям или ВЧ блокам. Эти типы схем сделаны в мосте, потому что максимальное заполнение ШИМ составляет приблизительно половину напряжения питания на выходе.

Схема импульсного усилителя ЗЧ может быть легко преобразована для более высоких напряжений питания. При +/- 40 В она ограничена главным образом напряжением выходного ключа и стабилизатора 7812, а после простой модификации вы можете питать схему хоть от сети 220 В (шутка, не забывайте про гальваническую развязку!).

Синяя форма сигнала на осциллографе представляет собой ШИМ на выходе до фильтра 20 В на деление. Желтая — сигнал на динамике после фильтра.

В качестве фильтра конденсатор 2 мкФ и катушка от кроссовера. Вышла пульсация несущей около 200 мВ. Выбраны значения экспериментально, для данного случая и они могут отличаться для другого. Худшее, что вы можете сделать с этим фильтром, это вызвать резонанс LC, тогда фильтр превратится в кусок провода. Вот почему стоит поставить резистор в несколько ом последовательно, чтобы ухудшить добротность этой цепи.

Модуль БП XL4015 работает с предустановленной на заводе частотой 180 кГц и она не может быть изменена, теоретически верхний предел УНЧ будет 90 кГц — можете сами провести конкретные измерения и сообщить о результатах. Конечно такой УМЗЧ не для аудиофилов (про Кни 0,0001% даже не мечтайте), это скорее усилитель к сабвуферам.

Источник

Импульсный умзч своими руками

Магнитопровод

Кольцо T106 (К26,9х14,5х11,1) из распыленного железа -26 (желто-белое)

ДГС рассчитан в программе «CalcGRI» [8].

Сначала мотаются обмотки L3.3 и L3.4 одновременно в 2 провода. Они займут 2 слоя. Поверх них аналогично мотаются обмотки L3.1 и L3.2 в один слой. При монтаже ДГС на плату необходимо соблюдать фазировку обмоток!

Все моточные изделия рекомендуется пропитать лаком PLASTIK-71.

Транзисторы VT1, VT2 установлены на алюминиевом ребристом радиаторе размерами 60х15х40 мм и площадью поверхности 124 см2. Диоды VD9 – VD12 установлены на аналогичном радиаторе размерами 83х15х40 мм и площадью 191 см2. С указанной площадью теплоотводов блок питания способен работать длительное время под постоянной нагрузкой не более 100 Вт! Если ИИП предполагается использовать не для усилителя, а для питания нагрузки с постоянной потребляемой мощностью до 200 Вт, площадь радиаторов необходимо увеличить или применить принудительное охлаждение!

Выглядит собранный ИИП так:

Сборка и настройка

Сначала на плату устанавливают все элементы, кроме VD1, VT1, VT2, T4, R7, C8, FU1. Включают ИИП в сеть и проверяют наличие напряжения +5 В на контакте 11 разъема XP3. После этого соединяют 1 и 11 контакты разъема XP3 и подключают двухлучевой осциллограф параллельно резисторам R3 и R4 (землю осцила на нижние концы резисторов, сигнальные щупы – на верхние. С установленными транзисторами и поданным силовым питанием так делать нельзя. ). Осциллограмма должна иметь такой вид:

Если вдруг импульсы оказались у вас синфазными, значит вы накосячили при распайке обмоток трансформатора Т2. Поменяйте местами начало и конец нижней или верхней обмотки. Если этого не сделать, то при включении ИИП с ключами будет большой и красочный салют 🙂

Если у вас нет двухлучевого осциллографа, можно по очереди проверить форму и наличие импульсов однолучевым, но при этом остается полагаться только на собственную внимательность при распайке трансформатора Т4.

Если у вас до сих пор ничего не взорвалось, не нагрелось, импульсы есть и правильно сфазированы, можно впаять все недостающие элементы и произвести первое включение. На всякий случай рекомендую это сделать через лампочку Ильича ватт на 150 (если сможете купить :D). По-хорошему, чтобы ничего не сжечь, ее конечно надо включать в разрыв цепи между плюсом С5 и полумостом. Но так как у нас печатная плата, это сделать затруднительно. При включении в разрыв сетевого провода от нее толку мало, но все-таки как-то спокойнее)). Включаем ИИП на холостом ходу и замеряем выходные напряжения. Они должны быть приблизительно равны номинальным.

Подключаем между выходами «+25 В» и «-25 В» нагрузку 100 Вт. Для этих целей удобно использовать обычный чайник 220 В 2,2 кВт, предварительно наполнив его водой. Один чайник нагружает ИИП примерно на 90 – 100 Вт. Снова замеряем выходные напряжения. Если они значительно отличаются от номинальных, вгоняем их в допустимые пределы подборкой резисторов R4 и R6 в модуле А1.

Если ИИП работает неустойчиво – выходное напряжение колеблется с некоторой частотой, необходимо подобрать элементы компенсации обратной связи C6, R9, R10. Увеличение емкости С10 увеличивает инерционность ИИП и повышает стабильность, однако чрезмерное увеличение его емкости приведет к замедлению ОС и возрастанию пульсаций выходного напряжения. Теперь можно проверить ИИП на максимальной нагрузке. Если ИИП под нагрузкой запускается неустойчиво, либо переходит в «икающий» режим, можно попробовать увеличить емкость конденсатора С3, однако слишком увлекаться этим не рекомендую – это приведет к снижению быстродействия защиты по току и возрастанию ударных перегрузок элементов ИИП при КЗ. Также можно попробовать уменьшить номинал R8. При указанном на схеме значении защита срабатывает при амплитуде тока первичной обмотки Т4 около 5 А. К слову скажу, что максимально допустимый ток стока примененных транзисторов – 8 А.

Если и теперь ничего не взорвалось, все транзисторы и конденсаторы остались на своих местах, блок питания удовлетворяет приведенным в начале статьи характеристикам, а чайник согрелся, подключаем к БП усилок и наслаждаемся музыкой, попивая свежеприготовленный чаек 🙂

PS: Я испытал свой ИИП совместно с усилителем на LM3886. Никакого фона в колонках я не заметил (что не скажешь о комповых колонках с «классическим» трансформатором). Звук очень понравился.

Источник

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ КЛАССА D

Мощный усилитель класса «D», так называемый импульсный УМЗЧ, вполне по силам построить самостоятельно. Эффективность его действительно впечатляет — радиатор едва прогревается! Но так как опыта соборки таких УНЧ у радиолюбителей немного, вначале кратко объясним, как они работают.

Что такое усилитель класса D?

Ответ может звучать просто: это усилитель работающий в ключевом режиме. Но для того, чтобы полностью понять как они работают, рассмотрим традиционные усилители класса AB, что работают как линейные устройства. В импульсных переключающих усилителях, силовые транзисторы (Мосфеты) действуют как переключатели, быстро изменяя свое состояние с off на on. Это обеспечивает очень высокую эффективность, до 95%. Из-за этого усилитель не вырабатывает много тепла и соответственно не требует большой теплоотвод, в отличии от линейных усилителей класса АВ. Для сравнения, даже усилитель класса B может достигнуть максимальной эффективности в 78% (и то в теории). Ниже смотрите блок-схему УМЗЧ класса D, или усилителя с ШИМ.

Входной сигнал преобразуется в широтно-импульсный, прямоугольный сигнал с помощью компаратора. Это означает, что входные данные, закодированы в скважности прямоугольных импульсов. Прямоугольный сигнал усиливается, а затем проходят через низкочастотный фильтр для получения похожего на исходный аналоговый сигнал.

Существуют и другие методы для преобразования сигнала в импульсы, такие как Дельта-Сигма модуляция, но для этого проекта будем использовать более простую ШИМ.

На осциллограмме ниже можно посмотреть, как преобразовывается синусоидальный входной сигнал в прямоугольный, сравнивая его с треугольным.

При положительном пике синусоиды, скважность прямоугольного импульса составляет 100%, а на отрицательном пике она составляет 0%. Фактическая частота сигнала треугольника гораздо выше, порядка сотен килогерц, так что мы позже можем выделить исходный сигнала. Фильтр не идеален, поэтому треугольный сигнал нужен с частотой как минимум в 10 раз выше, чем максимальная звуковая в 20 кГц.

Схема УНЧ Д-класса

Теперь, когда мы знаем, как работает усилитель звука класса D, давайте попробуем его собрать своими руками. Вот схема принципиальная такого усилителя с ШИМ.

Транзисторы предлагаем использовать IRF540N или IRFB41N15D. Эти полевые транзисторы имеют низкий заряд затвора для быстрого переключения и низкое значение RDS(on) (сопротивление перехода) для снижения энергопотребления. Вы также должны убедиться, что транзистор имеет достаточно высокое значение Vdc (напряжение сток-исток). Можно использовать и IRF640N, но RDS существенно выше, что приведёт к меньшей эффективности.

Выше приведена таблица со сравнением основных параметров этих трех транзисторов:

Для монтажа платы можно использовать SMD компоненты, попробовать применить микросхему IR2011S вместо IR2110. Возможно УНЧ и не заработает с первой попытки, но когда вы услышите четкий и мощный звук, исходящий из колонок — поймёте что схема того стоит.

Форум по обсуждению материала УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ КЛАССА D

Предусилитель со стерео темброблоком для усилителя мощности, собранный на ОУ 4558.

Чип-антенны на печатных платах — особенности конструкции, установка и согласование с волноводом.

Простой переходник для корпусов TQFP с самоцентрированием микросхемы, собранный своими руками.

Источник