LM3886 Ενισχυτής ισχύος, διπλός ή γέφυρας (βελτιωμένος): 11 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Ένας συμπαγής ενισχυτής διπλής ισχύος (ή γέφυρας) είναι εύκολο να κατασκευαστεί εάν έχετε κάποια ηλεκτρονική εμπειρία. Απαιτούνται μόνο μερικά μέρη. Φυσικά είναι ακόμα πιο εύκολο να φτιάξεις έναν μονο ενισχυτή. Τα κρίσιμα ζητήματα είναι η τροφοδοσία και η ψύξη.

Με τα εξαρτήματα που έχω χρησιμοποιήσει, ο ενισχυτής μπορεί να αποδώσει περίπου 2 x 30-40W σε 4 ohms, και στη λειτουργία γέφυρας 80-100 W σε 8 ohm. Το ρεύμα του μετασχηματιστή είναι ο περιοριστικός παράγοντας.

Ο ενισχυτής είναι τώρα (2020-10-17) επανασχεδιασμένος με τα δύο κανάλια να μην αναστρέφονται σε διπλή λειτουργία. Αυτό καθιστά επίσης δυνατή την είσοδο υψηλής σύνθετης αντίστασης εάν απαιτείται.

Βήμα 1: Ηλεκτρονικός σχεδιασμός

Η ιστορία είναι αυτή. Στη Σουηδία έχουμε δημοτικούς σταθμούς απορριμμάτων και επαναχρησιμοποίησης. Εδώ αφήνετε όλα τα πράγματα που θέλετε να ξεφορτωθείτε (όχι απόβλητα τροφίμων). Έτσι, στο δοχείο για ηλεκτρονικά βρήκα κάτι που έμοιαζε με σπιτικό ενισχυτή. Το παρατσούκλισα (γιατί δεν επιτρέπεται να πάρεις, μόνο φύγε). Όταν γύρισα σπίτι, έλεγξα τι ήταν και διαπίστωσα ότι το IC ενισχυτή ισχύος ήταν το πραγματικά δημοφιλές LM3875. Άρχισα να φτιάχνω τον δικό μου ενισχυτή κιθάρας με αυτό, αλλά τα πόδια του IC ήταν κοντά και κάπως χαλασμένα, οπότε στο τέλος έπρεπε να τα παρατήσω. Προσπάθησα να πάρω ένα καινούργιο, αλλά το μόνο που πουλήθηκε ήταν ο διάδοχος, ο LM3886. Αγόρασα δύο και ξεκίνησα σοβαρά. Η ιδέα ήταν να κατασκευαστεί ένας συμπαγής ενισχυτής κιθάρας, χρησιμοποιώντας δύο LM3886: s, είτε για δύο κανάλια είτε σε κύκλωμα γέφυρας. Στο δικό μου σωρό απορριμμάτων είχα μια ψύκτρα CPU και έναν ανεμιστήρα υπολογιστή, οπότε η ιδέα ήταν να χρησιμοποιήσω τη ψύκτρα και τον ανεμιστήρα για να φτιάξω έναν ενισχυτή χωρίς εξωτερική ψύκτρα.

Βήμα 2: Ηλεκτρονικός σχεδιασμός (ενισχυτής ισχύος)

Ο σχεδιασμός του ενισχυτή ισχύος είναι πραγματικά απλός και ακολουθεί το παράδειγμα του φύλλου δεδομένων στην απολύτως εξαιρετική σημείωση εφαρμογής AN-1192 από την Texas Instruments, η οποία θα πρέπει να είναι η Βίβλος σας εάν θέλετε να χρησιμοποιήσετε το LM3886.

Το άνω κύκλωμα είναι ο μη αναστρεφόμενος ενισχυτής με το κέρδος 1 + R2/R1. Ο χαμηλότερος ενισχυτής αντιστρέφεται με το κέρδος R2/R1 (όπου το R2 είναι η αντίσταση ανάδρασης). Για ένα σχέδιο γέφυρας το κόλπο είναι να λάβετε τις τιμές αντίστασης έτσι ώστε και τα δύο κυκλώματα να έχουν το ίδιο κέρδος. Χρησιμοποιώντας ως επί το πλείστον τυπικές αντιστάσεις (μερικές αντιστάσεις μεταλλικής μεμβράνης) και μετρώντας την ακριβή αντίσταση μπόρεσα να βρω συνδυασμούς που λειτούργησαν. Το κέρδος κυκλώματος μη αναστροφής είναι 1+ 132, 8/3, 001 = 45, 25 και το αναστροφικό κέρδος είναι (132, 8+ 3, 046)/1, 015 = 45, 27. Εισήγαγα έναν διακόπτη κέρδους (SW1) για να μπορέσει να αυξήσει το κέρδος. Μειώνει την τιμή R1 για να πάρει τέσσερις φορές μεγαλύτερο κέρδος.

Μη αντιστρέψιμο κύκλωμα: 1, 001 k παράλληλα με 3, 001 k δίνει (1 * 3) / (1+3) = 0, 751 ohm. Κέρδος = 1+ 132, 8/0, 75 = 177, 92 = 178

Το αναστροφικό κέρδος είναι 179, 1 = 179, αποδεκτό!

Η μικρή (και δωρεάν) εφαρμογή "Rescalc.exe" μπορεί να σας βοηθήσει με υπολογισμούς αντίστασης (σειριακές και παράλληλες)

Wantedθελα να μπορώ να χρησιμοποιώ τους δύο ενισχυτές χωριστά, οπότε απαιτείται ένας διακόπτης (SW2) για εναλλαγή μεταξύ στερεοφωνικού και γέφυρας.

Ο διακόπτης SW2 ελέγχει τη λειτουργία διπλής/γέφυρας. Στη θέση "γέφυρας" ο ενισχυτής Β έχει ρυθμιστεί σε αναστροφή, η θετική είσοδος είναι γειωμένη και η έξοδος του ενισχυτή Α αντικαθιστά τη γείωση στην έξοδο Β.

Σε διπλή λειτουργία και οι δύο ενισχυτές λειτουργούν σε λειτουργία μη -εκπομπής. Το SW1C μειώνει το κέρδος έτσι ώστε ο ενισχυτής Α και Β να έχουν το ίδιο κέρδος.

Οι τηλε -υποδοχές εισόδου συνδέονται έτσι ώστε όταν δεν υπάρχει βύσμα στην υποδοχή Α το σήμα αποστέλλεται τόσο στον ενισχυτή Α όσο και στον ενισχυτή Β (διπλό μονοφωνικό).

Σε λειτουργία χαμηλής απόδοσης 1, τάση εισόδου 6 V από αιχμή έως κορυφή δίνει μέγιστη έξοδο (70 V pp) και απαιτείται 0,4 V σε λειτουργία υψηλής απόδοσης.

Βήμα 3: Ηλεκτρονικός σχεδιασμός (τροφοδοτικό)

Το τροφοδοτικό είναι σε ευθεία σχεδίαση με δύο μεγάλους ηλεκτρολυτικούς συμπυκνωτές και δύο συμπυκνωτές φύλλων και έναν ανορθωτή γέφυρας. Ο ανορθωτής είναι ο MB252 (200V /25A). Τοποθετείται στην ίδια ψύκτρα με τους ενισχυτές ισχύος. Τόσο ο ανορθωτής όσο και ο LN3686 είναι ηλεκτρικά απομονωμένοι, επομένως δεν απαιτείται επιπλέον απομόνωση. Ο μετασχηματιστής είναι ο μετασχηματιστής 120VA 2x25V Toroid από τον ενισχυτή που βρήκα στο σωρό απορριμμάτων. Μπορεί να τροφοδοτήσει 2, 4Α που στην πραγματικότητα είναι λίγο χαμηλό, αλλά μπορώ να ζήσω με αυτό.

Στο τμήμα 4.6 του AN-1192 η ισχύς εξόδου δίνεται για διαφορετικά φορτία, τάσεις τροφοδοσίας και διαμορφώσεις (μονή, παράλληλη και γέφυρα). Ο λόγος που αποφάσισα να εφαρμόσω τον σχεδιασμό της γέφυρας ήταν κυρίως επειδή είχα έναν μετασχηματιστή που δεν μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε παράλληλη σχεδίαση λόγω της χαμηλής τάσης. (Το παράλληλο κύκλωμα 100W απαιτεί 2x37V αλλά ο σχεδιασμός της γέφυρας λειτουργεί με 2x25V).

Η μικρή εφαρμογή "PSU Designer II" από τους ενισχυτές Duncan συνιστάται ιδιαίτερα εάν θέλετε να κάνετε έναν σοβαρό υπολογισμό των τιμών του μετασχηματιστή.

Βήμα 4: Ηλεκτρονικός σχεδιασμός (Ρυθμιστής βήμα προς τα κάτω και έλεγχος ανεμιστήρα)

Η απαίτηση του ανεμιστήρα σε πλήρη ταχύτητα είναι 12V 0, 6A. Το τροφοδοτικό παρέχει 35V. Γρήγορα διαπίστωσα ότι ο τυπικός ρυθμιστής τάσης 7812 δεν θα λειτουργήσει. Η τάση εισόδου είναι πολύ υψηλή και η διάχυση ισχύος (περίπου) 20V 0, 3A = 6W απαιτεί μεγάλη ψύκτρα. Ως εκ τούτου, σχεδίασα έναν απλό ρυθμιστή βαθμίδας με ένα 741 ως χειριστήριο και τρανζίστορ PNP BDT30C που λειτουργούσε ως διακόπτης, φορτίζοντας έναν πυκνωτή 220uF στην τάση των 18V, η οποία είναι μια λογική είσοδος για τον ρυθμιστή 7812 που παρέχει ισχύ στον ανεμιστήρα. Δεν ήθελα να λειτουργεί ο ανεμιστήρας σε πλήρη ταχύτητα όταν δεν χρειάζεται, οπότε σχεδίασα ένα κύκλωμα μεταβλητού κύκλου λειτουργίας (διαμόρφωση πλάτους παλμού) με ένα χρονόμετρο IC 555. Χρησιμοποίησα μια αντίσταση 10k NTC από μια μπαταρία φορητού υπολογιστή για να ελέγξω τον κύκλο λειτουργίας του χρονοδιακόπτη 555. Τοποθετείται στην ψύκτρα ισχύος IC. Το δοχείο 20k χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της χαμηλής ταχύτητας. Η έξοδος του 555 αντιστρέφεται από το τρανζίστορ NPN BC237 και γίνεται το σήμα ελέγχου (PWM) στον ανεμιστήρα. Ο κύκλος λειτουργίας αλλάζει από 4, 5% σε 9% από κρύο σε ζεστό.

Το BDT30 και το 7812 είναι τοποθετημένα σε ξεχωριστή ψύκτρα.

Σημειώστε ότι στο σχέδιο γράφει PTC αντί NTC (αρνητικός συντελεστής θερμοκρασίας), σε αυτή την περίπτωση από 10k έως 9, 5k όταν βάζω το δάχτυλό μου.

Βήμα 5: Ο θερμοσίφωνας

Οι ενισχυτές ισχύος, ο ανορθωτής και η αντίσταση PTC είναι τοποθετημένα στην πλάκα χαλκού της ψύκτρας. Τρυπούσα τρύπες και έφτιαχνα νήματα για τις βίδες στερέωσης χρησιμοποιώντας ένα εργαλείο σπειρώματος. Ο μικρός veroboard με τα εξαρτήματα του ενισχυτή ισχύος είναι τοποθετημένος πάνω από τους ενισχυτές ισχύος για να εξασφαλίσει όσο το δυνατόν πιο σύντομη καλωδίωση. Τα καλώδια σύνδεσης είναι τα ροζ, καφέ, λιλά και κίτρινα καλώδια. Τα καλώδια τροφοδοσίας είναι υψηλότερου μετρητή.

Σημειώστε μια μικρή μεταλλική βάση δίπλα στο κόκκινο καλώδιο στην κάτω αριστερή γωνία. Αυτό είναι το μοναδικό κεντρικό σημείο γείωσης για τον ενισχυτή.

Βήμα 6: Μηχανική κατασκευή 1

Όλα τα βασικά μέρη είναι τοποθετημένα στη βάση από γυαλί πλεξιγκλάς 8 mm. Ο λόγος είναι απλώς ότι το είχα και σκέφτηκα ότι θα ήταν ωραίο να βλέπω τα μέρη. Είναι επίσης εύκολο να φτιάξετε νήματα στο πλαστικό για την τοποθέτηση των διαφορετικών εξαρτημάτων. Η εισαγωγή αέρα είναι κάτω από τον ανεμιστήρα. Ο αέρας εξαναγκάζεται μέσω της ψύκτρας της CPU και βγαίνει μέσα από τις σχισμές κάτω από την ψύκτρα. Οι σχισμές στη μέση ήταν λάθος και είναι γεμάτες με πλαστικό από ένα πιστόλι κόλλας.

Βήμα 7: Ενισχυτής χωρίς θήκη

Βήμα 8: Μηχανική κατασκευή 2

Ο μπροστινός πίνακας αποτελείται από δύο στρώματα. μια λεπτή χαλύβδινη πλάκα από έναν υπολογιστή και ένα κομμάτι πράσινου πλαστικού μέντας που έμεινε όταν έφτιαξα ένα νέο pickguard για το Telecaster μου.

Βήμα 9: Μπροστινός πίνακας από μέσα

Βήμα 10: Ξύλινο περίβλημα

Το περίβλημα είναι κατασκευασμένο από ξύλο σκλήθρας από ένα δέντρο που έπεσε σε μια καταιγίδα. Έφτιαξα μερικές σανίδες χρησιμοποιώντας ένα επίπεδο ξυλουργού και τις κόλλησα για να πάρουν το απαιτούμενο πλάτος.

Οι τομές στο περίβλημα γίνονται με ηλεκτρικό ξύλινο δρομολογητή.

Τα πλαϊνά, η κορυφή και το μπροστινό μέρος είναι κολλημένα μεταξύ τους, αλλά εξασφάλισα επίσης την κατασκευή με βίδες μέσω των μικρών κομματιών στις γωνίες.

Για να μπορέσετε να αφαιρέσετε το ξύλινο περίβλημα, η πίσω πλευρά συγκρατείται ξεχωριστά στη θέση του με δύο βίδες.

Τα γκρι πλαστικά κομμάτια έχουν νήματα για τις βίδες 4 χιλιοστών για το κάτω μέρος και το πίσω μέρος.

Το μικρό γκρι κομμάτι στη γωνία είναι ένα μικρό «φτερό» που κλειδώνει τον μπροστινό πίνακα έτσι ώστε να μην λυγίζει προς τα μέσα όταν συνδέετε τις τηλε -υποδοχές.

Βήμα 11: Το πίσω μέρος του ενισχυτή

Στο πίσω μέρος υπάρχει η είσοδος ρεύματος, ο διακόπτης ισχύος και ένας σύνδεσμος (δεν χρησιμοποιείται) για τροφοδοσία προενίσχυσης