Budowa wzmacniacza 2x100W 4ohm z zasilaczem impulsowym

W tym temacie postaram się przedstawić proces powstawania konstrukcji której założenia są następujące:

A.)Wykorzystanie części z zasilacza komputerowego ATX o mocy 350W w raz z obudową,

B.)Bardzo niskie koszty budżetowe,

C.)Możliwie trwała i prosta konstrukcja

D.)Celem ma być końcówka mocy audio- stereo oraz trybem pracy mostkowej.

Ambitne założenia dla wzmacniacza:

-Tranzystorowa konstrukcja w klasie AB,
-Moc 2x100W w sinusie mierzone na oporniku 4 ohm lub>= 150W w trybie pracy mostkowej (troche to zaprzecza możliwościom zastosowanej przetwornicy ale może da się coś ponaciągać), przy zniekształceniach uważanych ogólnie za dopuszczalne dla wzmacniaczy tego typu.

Nie mam doświadczenia w budowie wzmacniaczy tranzystorowych oraz przetwornic jednak postaram się unikać bzdur oczywiście krytyka fachowców zawsze mile widziana.

------------------------------------------------------------------------------
Witam.
Po kilku ostatnio zamieszczonych publikacjach w DiY postanowiłem zbudować wzmacniacz zasilany impulsowo, przetwornica już działa i oparta jest o schemat : https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1252127.html

z modyfikacjami polegającymi na przeniesieniu tl494 na stronę pierwotną i rezygnacje ze stabilizacji, poza tym dawcą cześci jest zasilacz 350W ATX, kondensator MKP wynosi 2,2uf, i troszkę inna jest budowa układu w bazach tranzystorów mocy. Transformatorek przewinąłem licą na około 2X40V. Zasilacz i wzmacniacz zamierzam zamknąć w jednej obudowie , płytka wzmacniacza będzie zamontowana nad radiatorem a wzmacniacz zbudowany na 2x 2SC5200,2SA1943.



Mam kilka pytań:
1. W celu poprawy odprowadzenia ciepła od tranzystorów wzmacniacza planuje położyć tranzystory bez izolacji, w tym celu podzieliłem radiator - Czy warto kosztem izolowania radiatora od tylnej części obudowy ? Jakie są ku temu inne przeciw wskazania?

2. Ile Waszym zdaniem odprowadzę mocy strat z tego zasilaczo- wzmacniacza przy ciągłej pracy wentylatora?
(wymiary połówki radiatora to 3x3x11cm).

3. Czy laminat o grubości 1mm jest wystarczającym izolatorem po między radiatorem a sterownikiem przetwornicy który znajduje się pod nim?

irek2 wrote:

Po starcie uklad zasilania sieciowego jest odlaczany i zasila sie z dodatkowego uzwojenia.

Cudaczek z kondensatorem 104 na zdjęciu to mój odłącznik , jak Ty to rozwiązałeś irek?, może ktoś ma jakiś pomysł? U mnie pracuje transoptor i tranzystor bipolarny nie skojarzony ze stroną wtórną , może transoptor będzie wykorzystany także do zdalnego włączania i wyłączania , jednak na tą chwile jestem ciekawy jak to prościej rozwiazać.

Ładnie, ale co te radiatory takie wielkie ?? swój zasilacz 350W chłodzę kilkoma maleństwami (mniejszych nie miałem) a i tak pozostają góra ciepłe. Podkładki izolacyjne muszą być bo to jednak 350V i różne potencjały na obudowach (Chyba że miałbyś tranzystory w izolowanych obudowach, ale one mają jeszcze gorsze parametry termiczne).

A ten odłącznik to zwykle po prostu dioda ważne tylko aby napięcie z odczepu było wyższe od napięcia zasilania "sieciowego"

@MICHAŁ.rogaczewski
Te radiatory to będą chyba do wzmacniacza użyte. Sam zasilacz jest już tam nieźle upchnięty.

Witam.
Zgadza się lechoo , te radiatory maja chłodzić wzmacniacz.

michal.rogaczewski wrote:

Ładnie

Dzięki.

michal.rogaczewski wrote:

A ten odłącznik to zwykle po prostu dioda ważne tylko aby napięcie z odczepu było wyższe od napięcia zasilania "sieciowego"

Niestety nie zawsze to się sprawdza, w tym wypadku driver do startu potrzebuje kopa który zapewnia mu opornik <30K zasilony z 300V, ponad to po mimo diody D1 prąd płynie przez taki opornik bo napięcie zasilające driver nie może być wyższe od napięcia zasilania "sieciowego" bez strat na oporniku R1. W konsekwencji na oporniku o takiej wartości bez odłączania go odkłada się kilka wat.
Schemat mojego odłącznika.

Witam.
Odpowiedz na pierwsze pytanie w pierwszym poście sama się znalazła , po prostu doszło do mnie że nie po to stopień końcowy przeciwsobny paruje się by pózniej zmienić warunki pracy tranzystorów na radiatorach o różnej temperaturze. Trudno wykonam wzmacniacz trochę inaczej niż planowałem.
Przed chwilą przyjechały oczekiwane tranzystory :

Więc badania nad końcówką mocy ruszają, mała pomoc w dziale audio powinna rozwiać kilka moich wątpliwości, wkrótce powinna ukazać się 1 wsza surowa wersia stopnia mocy.

Kompletnie nie rozumiem dlaczego tak komplikować układ zasilania TL494.
W zasilaczu AT (nie ATX) jest już to bardzo sprytnie rozwiązane. A sama przeróbka zasilacza AT do postaci tak uproszczonego zasilacza (jaki jest potrzebny do zasilania wzm. mocy) nie powinna przysporzyć wielu kłopotów.

Zgada się, ale o zasilacze AT coraz trudniej, są zwykle stare i małej mocy z zasilaczami ATX przeciwnie, nie wiem czy możliwe jest proste przerobienie startu ATX tak jak jest rozwiązane w AT, będe mieć czas to przyglądne sie temu.

Tak, da się. Obejrzyj jak wygląda układ przy tranzystorach mocy w At i ATX w tym drugim brakuje tylko 2 rezystorów startowych 330k które właśnie powodują samowzbudną pracę przetwornicy gdy nie działa sterownik

No to jak mówią że się da to się da. Przy konstruowaniu odłącznika zupełnie zapomniałem o czymś takim jak AT , dodatkowo zainspirował mnie irek2 ze swoim odłącznikiem, ale on
ma ( w 2004 roku) sterowanie dolnego mosfeta bezpośrednio z tl-ki.

dzień pózniej...

Udało mi się dziś spalić zasilacz tracąc jedną parę tranzystorów do wzmacniacza. Co ciekawe zabezpieczenie zasilacza się nie włączyło za to pali się jeden z tranzystorów
mocy przetwornicy - zwiera się jego baza z kolektorem, i nie ma żadnego bum, po wymianie uszkodzonego tranzystora wszytko gra.

Prototypowa końcówka działa i ma się dobrze,

Wyniki prostych pomiarów dla zniekształceń których nie byłem w stanie
usłyszeć ani zaobserwować na oscyloskopie :

Obciążenie- rezystor drutowy 4.1Ω oraz głośnik podłączony z wyjściem wzmacniacza przez rezystor 100Ω.
Napięcie zasilacza pod obciążeniem wzmacniaczem w stanie spoczynku:
2*45V ,prąd w gałęzi dodatniej wzmacniacza 50mA.
Stałe napięcie na wyjściu wzmacniacza ~ -0.1V
Pomiary dla sygnału 50 Hz:
Maksymalne nie zniekształcone napięcie skuteczne na obciążeniu 4.1R= 22 V
Moc na obciążeniu : U*U/R~120W mocy skutecznej.
Napięcie zasilania pod obciążeniem = 38V na stronę.
Zmierzony prąd pobierany z zasilacza 2,2 A.
Moc pobierana z zasilacza: 38*2*2,2=167,2W.


Na tle 1khz powyżej około 70W na obciążeniu, zaczyna być lekko słyszalny pomruk 50Hz prawdopodobnie to normalne dla mojej filtracji 2*470uF na stronie pierwotnej i 2*2000 na wtórnej.

Z pomiarów wynika że założone 2*100W/4Ω jest realne na tej przetwornicy,na pewno trzeba będzie dodać pojemności filtrów no i jak będzie z chłodzeniem to się okaże .

Schemat aktualnego wzmacniacza, proszę o ewentualne uwagi:


Dodano po 14 [minuty]:

W roli Q5 mam wlutowany 2SA940, na schemacie jest bd912 bo wydaje mi się że będzie łatwiej dostępny i spełni swoje zadanie.

Stopień napięciowy wzmacniacza bardzo zły, wymusza prąd przez q5 od zera do 40ma nie licząc tego co podkradają darlingtony wyjściowe.
Zastosuj źródło prądowe lub bootstrap zamiat tego rezystorka 2,2k.
Czemu ma służyć c5 i jaką ma wartość?

P.S. Zobel RC przed induktorem

Wreszcie ktoś się odezwał

darkfenriz wrote:

Stopień napięciowy wzmacniacza bardzo zły, wymusza prąd przez q5 od zera do 40ma nie licząc tego co podkradają darlingtony wyjściowe.

Uparłem się by było jak najmniej tranzystorów choćby kosztem większych strat, trochę to laickie podejście no ale tak sobie postanowiłem, bootstrapu też nie chcę bo na moim poziomie wprowadza więcej znaków zapytania niż uproszczeń a dodatkowo zawsze to jakieś elementy które mogą uledz uszkodzeniu.

darkfenriz wrote:

Czemu ma służyć c5 i jaką ma wartość?

c5 według moich doświadczeń bardzo uodparnia układ na wzbudzenia ,nie słyszę jego obecności a jego wartość to 103 czyli 10 nF.

darkfenriz wrote:

P.S. Zobel RC przed induktorem

Miałem wątpliwości gdzie go postawić, sugerowałem się jakimś schematem.
W takim razie mam pytanie: dla czego na jednym ze wzmacniaczy Yamahy jest przed

a na tym za?

10nF ??
Chyba żartujesz, jaką masz szybkość narastania zbocza prostokąta?
Obrazki nie chcą mi się otworzyć, ale zdarza się że zobel jest za induktorem- na papierze jest to OK, bo niby induktor jest równolegle z oporniniem, więc przy interesujących częstotliwościach opór dominuje, w praktyce jest to spora niekompetencja (pojemności cewki itp.)

Nie robiłem jeszcze dokładych pomiarów, obrazki zaraz poparawie.

No to podpowiem ci, że wynik będzie fatalny, może 1 dziesiąta volta na mikrosekundę a przyzwoitość zaczyna się od kilku V/us.
Lepiej zwiększyć C12 do 330p, a zaszalejmy, niech będzie do 470p.
Wzmacniacz będzie stabilny jak grób Lenina

Udało mi się dziś w końcu poskładać to wszystko, ale było naprawdę bardzo dużo wiercenia i kręcenia śrubokrętem. Na schemacie zaszły drobne zmiany po wypowiedzi darkfenriz zrezygnowałem z kondensatorka c5, zwiększyłem c12 do 270pf, układ zoobla poszedł przed induktor, pomiarów dynamiki i tak nie mam na czym zrobić . Jutro zrobie test ile można z tego wyciągnąć w stereo do wyłączenia przetwornicy.

Witam konstrukcja mi się podoba a czy mógł bym prosić o wzór płytki tego wzmacniacza??;>

Cześć, na płytce muszę zrobić opis elementów, wkrótce się pojawi wraz z poprawionym schematem w DIY.

Ok dzięki wielkie ;d a jak się spisuje ten wzmacniacz i na ile szacowana jest jego moc tak dokładnie ?? chodzi mi o sam wzmacniacz bez zasilacza !!.

jeżeli chodzi o brzmienie to według mnie.. nie lubię opisów
brzmienia wzmacniaczy ale niczego mi nie brakuje nawet ośmielę się powiedzieć że przy moim sony es500 jest jakby bardziej żywy . co do mocy na tych tranzystorach , przy podanym na schemacie zasilaniu, 100W na 4ohm jest z zapasem, oczywiście dużo zależy od chłodzenia.

Aha dzięki za odpowiedzi w takim razie czekam na płytkę i schemat poprawiony jeszcze się zapytam jaki prąd spoczynkowy ustawiłeś i czy są jakieś problemy z odpalaniem jego ?/.

Pobór prądu układu bez prądu spoczynkowego tranzystorów końcowych(suwak potencjometru łączy połączone końce potencjometru) nie powinien przekraczać 30mA dla jednego kanału przy napięciu 2x 45V, przy prądzie spoczynkowym tranzystorów końcowych 50mA nie byłem wstanie zaobserwować zniekształceń przejścia, należy uruchomić
jeden kanał, bez prądu spoczynkowego z rezystorami ograniczającymi moc lub żarówką w szeregu z uzwojeniem pierwotnym transformatora.

Na płytce nie ma miejsca na c11 i c10, można je przylutować równolegle do c4,c9.
W przypadku potrzeby regulacji głośności potencjometrem na wejściu wzmacniacza nie należy montować C7! w takim przypadku R14 można znacznie zmniejszyć lub zastąpić zworką.

Zamieszczam poprawiony schemat , układ ścieżek oraz schemat montażowy,
na czerwono zaznaczone są połączenia które trzeba wykonać, mam nadzieje że rozdzielczość zdjęcia ścieżek jest wystarczająca, w razie czego pytać, powodzenia



podobne rozwiązanie prawdopodobnie Unitry:






Nie zrobiłem opisów elementów bo nie mogę dziś tego opanować w tym programie, zaznaczają się różne punkty, może kiedyś się uda.

Na płytce są dwa miejsca na oporniki których nie ma na schemacie, są zwarte ścieżkami dla tych którzy będą sobie chcieli poeksperymentować
z oddzieleniem zasilania , ja mam zwarte i jest ok.

Witam jak można to ja bym poprosił o podanie wymiarów płytki;) dziękuje.

-> Marcin_xx1

Nie mogę zrozumieć, dlaczegoś się uparł na brak bootstrapu lub choć źródła prądowego. Toż to ogranicza zakres napięć wyjściowych i daje sporą niesymetrię, generującą parzyste harmoniczne - bardzo nieprzyjemne w odsłuchu

Dodałem wymiary niestety w calach .

-> -RoMan-
Oczywiście dzięki za wyjaśnienie problemu.

O ile się nie mylę bootstrap wiąże się tutaj z elektrolitem, który nie dość że paruje to ogranicza dolną częstotliwość,
opornik dobierałem tak by nie brakowało mocy do wysterowania dolnego darlingtona, o symetrie dba sprzężenie zwrotne ,dodając źródło prądowe należało by
iść za ciosem i dodać źródło prądowe także w zasilaniu pary różnicowej, gdybym się na to decydował to wolał bym skopiować jakiś schemat i po sprawie.
To jest bardzo prosty wzmacniacz cechujący się bardzo małą liczba elementów aktywnych, nie pisze że to jest HI- Fi, słuch mam bardzo dobry i według mnie jest po prostu ok, jak na razie mi to wystarczy, wykonanie tego wzmacniacza to jeden wieczór i w takim razie kto chce może się przekonać jak smakują parzyste harmoniczne:D