Ostatnie podrygi. SPA 222xp wzmacniacz z zapasów.

Jak to bywa - po kilkudziesięciu latach "dłubania" w elektronice pozostają jakieś "PRZYDASIE" (jak to mawiał mój Kolega). Zebrałem toto wszystko do kupy i wyszło co widać.
Brak było jedynie obudowy - tę musiałem zakupić. Zapłaciłem aż 120 zeta i... No cóż... ja bym zrobił lepiej. Jako obudowa sama w sobie - OK. Ale gdy trzeba coś do niej wpakować - wyłażą niedociągnięcia konstrukcyjne... No, ale ja nie o tym...
Tak więc - po "wyrzeźbieniu" kilku większych i kilkudziesięciu mniejszych dziurek - powstało coś, co mniej więcej obudowę wzmacniacza zaczęło przypominać.



Jak mówiłem - trzeba było trochę poprawić "fabrykę" (Skądinąd bardzo uprzejmy Pan z Wolumenu) - obudowa miała oryginalnie wszystko poskręcane na blachowkręty - blacha stalowa 1mm, więc można się było domyśleć czym się skończy żywot wzmacniacza, po kilku jego transportach. Zastosowałem więc technologię lutowania gazowego ( ) i do odpowiednich miejsc (otwory powiększone do 3,1mm) przylutowałem nakrętki M3.
Kolejnym wyzwaniem było zamocowanie transformatorów (zostały po demontażu rzutników Diaprex B11)



Dorobiłem uchwyty z kątownika Al i zamieniłem pojedyncze transformatory w jeden blok. Waży zdecydowanie...Skręcone za pomocą 4'ech "szpilek" M4 i pomiędzy transformatory, jako dystanse, założone kawałki dociętych (Precyzyjnie! - żeby nie wyszedł wąż boa) rurek. Trzyma się całość solidnie i po zamocowaniu w obudowie na śrubach M4 daje "popalić" moim biednym stawom przy każdym przesunięciu, przeniesieniu, podnoszeniu ...
Sam zasilacz dostał więc serce, trzeba było domontować jeszcze kondensatory i mostek - te pierwsze to chyba 30 letnie ELWY 15000uF/50V (dostaję co prawda na jałowo 56V, ale "im to wsio ryba" - przyjmują ze stoickim spokojem takie napięcie). Mostek - 35A/400V - bo taki akurat miałem - zaopatrzyłem profilaktycznie (jak się okazało po próbach - słusznie) w kawałek radiatora wydłubanego z jakiejś stareńkiej karty graficznej.
Dalej to już z górki - robiłem kiedyś (jest już w DiY) wzmacniacz na takich płytkach dwie zostały z "rozpędu" (robię przeważnie z zapasem - gdyby co), więc pozostało je wykorzystać uzbroić w elementy i sprawdzić (odpaliły od pierwszego kopa - jak zwykle), a potem... doprojektować to co pozostało do zrobienia - zasilacz pomocniczy (12 V), układy zabezpieczeń i sterowania wentylatorami , wskaźniki z LED'ami...





Zasilacz - typowa aplikacja stabilizatora 7812, z mostkiem 1A i kondensatorem 10000uF/25V przed nim, oraz 470uF/16 po nim.
Kilka fotek mniej więcej po kolei ze składania :



Tak w ogóle - za stary już jestem i m i się nie chce przykładać do roboty. Tym, bardziej - jak pisałem na początku - to nie było robione w jakimś ważnym celu, czy z przeznaczeniem - po prostu w wolnych chwilach, co by nie zapomnieć "jak się to robi"...
Kilka niedociągnięć więc jest i je widać... Po pierwsze - jak zwykle malowałem Ftalówką (czarny mat) kładzioną wałkiem, ale - No właśnie... Wałek jakiś tani i mimo, że podobny do tych, jakiś zwykle używałem - ten jakiś wyjątkowo stary musiał być, albo zbyt dużo testosteronu miał, bo - zaczął łysieć. Co najgorsze - w trakcie malowania...
Tak więc już dodatkowo mnie dobiły te kłaczki, i w rezultacie opisy zrobiłem już wyłącznie "z musu". Ale są .
O konstrukcji można się wypowiadać więc krytycznie - zdaję sobie sprawę, że spartoliłem.
Wzmacniacz...
Tu w zasadzie wiele nie muszę pisać, bo jest to znany co bardziej spostrzegawczym z tematu o "Jednym z pierwszych wzmacniaczy jakie zrobiłem" - różnica polega jedynie na zmniejszeniu do minimum układów wyjściowych - tylko dwa tranzystory KD 503 na kanał. Dodatkowo (co by wykazać jak dużo daje prawidłowe chłodzenie wymuszone) Każdy z KD siedzi sobie na radiatorze nie większym niż dwa pudełka zapałek (6x4x2,5 cm).
Wentylatorki 6x6x2,5 cm i te radiatory zamknięte od dołu płytką laminatu (konstrukcyjną - jak widać na zdjęciach)a od góry kawałkiem rezotexu, tworzą zgrabny tunelik - zasysający powietrze z wnętrza obudowy poprzez radiatory wyrzucane jest na zewnątrz. Przy okazji zasysane powietrze (przez tę czarną kratkę - wydłubaną kiedyś tam z czegoś tam - nawet nie pamiętam z czego) owiewa transformatory, które zgodnie z przypuszczeniami dość mocno się nagrzewają po godzinie pracy na max mocy pobieranej.
No właśnie pomiary wykazały, że da się z tego cudactwa wyciągnąć czystej mocy sinusoidalnej 2x196W na 4 omach przez godzinę bez niespodzianek
i zupełnie spokojnie.



Na zdjęciach ustawiona została nieco mniejsza moc (zdjęcia robione pod koniec testu), bo po godzinie mój MMW (sztuczne obciążenie) zaczynało się robić zbyt gorące (nie mogłem wyciągnąć z półki dla zapewnienia właściwego chłodzenia).
I wspomniane wyżej "kłaczki" na farbie, oraz niedokładnie zrobione napisy przy wskaźnikach:




Przy okazji wskaźnika - zubożona wersja poprzednich (znanych z innych projektów mojego autorstwa) plus diody informacyjne:
od dołu - -20 dB (sygnał), 13 dB, 0 dB, OL (overload) +3 dB a wyżej - HT - wysoka temperatura (70*C) zapalająca się zanim zadziała zabezpieczenie i odłączy głośniki (dla 75*C), DC (napięcie stałe na wyjściu) gdy tylko pojawi się na wyjściu napięcie ponad ustalony próg (4-6 V DC)zapala się dioda, oraz natychmiast odłączone zostają gniazda wyjściowe. Dodatkowo - w każdym z dwóch przypadków (gdy odłączone jest obciążenie) zapala się dioda czerwona (P) migając dodatkowo, dla zwrócenia uwagi, że dzieje się coś niedobrego.
Schemat wzmacniacza mocy do odszukania we wspomnianym wyżej temacie, a pozostały układ "protect" (płytka jest już powyżej zamieszczona) wygląda mniej więcej tak:



("Mniej więcej", ponieważ powstał ten układ dość dawno, a ponieważ były pewne zmiany w stosunku do pierwowzoru, być może /skleroza- nie pamiętam/ nie zamieściłem/zaktualizowałem schematu.)
podsumowując - zadanie zostało wykonane, ale efekt (wizualny przede wszystkim) mnie nie zachwycił. Dodatkowo, będę musiał jeszcze znaleźć chwilę czasu i powalczyć z nieco zbyt wysokim poziomem przydźwięku sieciowego - ale na to już przyjdzie (być może) czas później. Przydźwięk nie jest zbyt duży, a jak pisałem - zastosowań to cudactwo na razie nie ma, więc nie ma pośpiechu .

Jeśli o czymś zapomniałem, nie napisałem - postaram się odpowiedzieć i dopisać przy okazji - Można strzelać.

Fajne!

Spróbuję po kolei...
Transformatory - każdy z nich pracował w rzutniku z żarówką halogenową 24V 150W. Są więc przystosowane do długotrwałego obciążenia takimi mocami. Ponieważ jednak w tych rzutnikach (DIAPREX B11) konstruktor przewidział kłopoty z nabyciem żarówek (były to czasy "późny Gierek"), zastosowano pewien "trick"; można było zmniejszyć napięcie zasilania żarówki o ok. 2V, przełączając napięcie sieciowe na dodatkowe odczepy - stąd też widoczne końcówki zaizolowane i przyklejone taśmą do uzwojeń. Oczywiście - w tym wzmacniaczu pracują na pełnym napięciu - jałowo dają po ok. 13,5 V (230, a nie 220, więc nieco więcej niż w rzutnikowym zastosowaniu). Po obciążeniu pełną mocą napięcia spada do znamionowych 12 V. - NIE POMYLIŁEM SIĘ! Piszę o połówce uzwojenia każdego z transformatorów - dzięki temu możliwe było połączenie wszystkich uzwojeń szeregowo i wyjście na środek (masę/zero) z połówki środkowego transformatora.
Policzmy - mamay trzy transformatory i w każdej połówce napięcia pracują połączone trzy sekcje; każda po ok. 13,5 V. Wychodzi więc po 40V~(w zaokrągleniu) na połówkę. Po wyprostowaniu i odfiltrowaniu napięcie stałe wynosi (po uwzględnieniu spadku na diodach mostka) około 56V. Podczas oddawania pełnej mocy przez transformatory napięcie nieco "kuca" i w efekcie jest to +/- 50 - 51 V. Co ciekawe - łączna moc transformatorów wynosi TYLKO 450W. I mimo tak dużej różnicy (na wyjściach dwóch kanałów wysterowanych jednocześnie otrzymuję 2 x196 W, więc łącznie wzmacniacz oddaje 392 W. Uwzględniając straty w klasie AB moc oddawana wówczas przez transformatory wyniesie dość dużo ponad ich moc znamionową - mniej więcej 580W...
Przyznaję, że wówczas transformatory (w trakcie prób obudowa była otwarta, więc nie było wymuszonego chłodzenia transformatorów!) są dość mocno ciepłe. Jednak - nic dziać się złego nie będzie - raz - po zamknięciu obudowy całe powietrze chłodzące jest "przeciągane" przez kratkę z przodu, czyli przy okazji chłodzi i same transformatory. Dwa - test polegał na godzinnym wysterowaniu wzmacniacza do mocy maksymalnej, sygnałem sinusoidalnym, więc w realnych warunkach można się spodziewać co najwyżej nieco cieplejszych traf niż otoczenie w jakim będą. I trzy - w rzutnikach te transformatory nie miały praktycznie ŻADNEGO chłodzenia - były zamknięte w niewielkich i szczelnych "puszkach" z blachy w przedniej części rzutnika. Tu mają więc komfortowe warunki .
Kondensatory ELWY - mają stałe parametry w czasie. I jeśli nie ma żadnych wyraźnych uszkodzeń (wyciek, wzdęte denka) będą pracowały jeszcze nie wiadomo jak długo... Nie mierzyłem ich pojemności (nie mam stosownego miernika - 15000uF!), ale po odłączeniu zasilania wzmacniacz może pracować na niezbyt dużej głośności nawet kilkadziesiąt sekund - robiłem kiedyś próby... "Wzmacniacz wyłączamy a muzyka gra... " W tym konkretnym wypadku, jest to oczywiście niemożliwe, bo prawie natychmiast po zaniku napięcia zostają odłączone głośniki.
- Przy okazji - w układzie zabezpieczeń kondensator C 5 "robi" za podłączenie głośników ze zwłoką - zmieniając jego pojemność (w trakcie prób) można uzyskać od zera do kilku sekund opóźnienia.

W zasilaczu pomocniczym nie ma pomyłki co do wartości kondensatora głównego - przed stabilizatorem. Tam jest faktycznie 10000uF/25V.

arek59 napisał:

Korci mnie jedna rzecz, nie wiem jak wytrzymują u ciebie te tranzystory na tak małych radiatorach i to jeszcze w klasie AB.

dj-MatyAS napisał:

No właśnie pomiary wykazały, że da się z tego cudactwa wyciągnąć czystej mocy sinusoidalnej 2x196W na 4 omach przez godzinę bez niespodzianek
i zupełnie spokojnie.

Ołówka też nikt nie wsadzi - spójrz na zdjęcie tyłu wzmacniacza. Żeberka radiatora są gęsto obok siebie, a odległość pomiędzy radiatorami to ok. 5-6mm.
Gdyby nawet zatrzymał się wentylator - pozostają jeszcze dwa zabezpieczenia - pierwsze - ostrzeżenie przed zbliżaniem się temperatury radiatora do granicy uznanej za niebezpieczną (przy 70*C zapala się dioda HT), a jeśli mimo tego temperatura rośnie nadal i osiągnie 75*C - wyłączy się końcówka - odłączy obciążenie przekaźnikiem.

Dioda migająca dla protektu została wybrana celowo - właśnie dla zwrócenia uwagi co się dzieje - jeden rzut oka i wiemy - wystarczy zobaczyć która dioda pali się z nią jeszcze.
"Clip" z natury rzeczy miga (jeśli już!) wraz z uderzeniami basu - dioda miarowo.

Zapomniałbym o płytce z gniazdami wyjściowymi i przekaźnikami:

Dodatkowo na płytce zostały umieszczone potencjometry (wieloobrotowe z śrubką u góry) do ustawienia czułości wskaźników.

pawel13t napisał:

Można prosić o wzór do termo-transferu płytki wzmacniacza (o ile się ostała wersja elektroniczna wzoru płytki:))?

https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=7613955#7613955

pawel13t napisał:

Jakie wymiary ma obudowa?

Wysokość 2U szerokość 19" głębokość 36 cm (wraz z nóżkami z tyłu i rączkami z przodu).

pawel13t napisał:

Gdzie Kolega kupił rączki do przenoszenia?

W OBI. Kosztowały, o ile dobrze pamiętam, coś około 4 złotych za sztukę.

Volt napisał:

Ale dlaczego wyjście na gniazdach TRS?

Bo nie miałem mono.
Na poważnie - całość sprzętu jaki posiadam budowana była w czasach, gdy JACEK w kolumnie był normą. Gdybym chciał teraz wymienić wszystkie gniazda, wtyki na obecnie obowiązujące standardy - musiałbym wygrać w totka te 30 baniek, jakie są do wygrania...
Poza tym - umówmy się : JACK nadal jest spotykany jako gniazdo głośnikowe, a dla tych 200 W nie potrzeba speakon'a...

Volt napisał:

jack przy wkładaniu czasem robi zwarcie,

W gnieździe stereo - nie możliwe.

arek59 napisał:

zwarcie pojawia się podczas wkładania i wyjmowania jacka przy kolumnie,

Nie wiem jak u Kolegi, ale w gniazdach jakie mam w swoich kolumnach nie jest to możliwe.

Volt napisał:

nie widzę nad prądowego zabezpieczenia.

To może analiza schematu pomoże. W tym wzmacniaczu jest zastosowany "patent" znany m.inn. z ELTRON'a - elektroniczny ogranicznik prądu płynącego przez rezystory emiterowe. I taki pozostanie.

edenlubawa napisał:

W jaki sposób wykonujesz opisy?

Wybacz Kolego - po raz n-ty nie chce mi się wyjaśniać. Poszukaj w moich innych konstrukcjach w DiY. Jest to bardzo dokładnie opisane.

robert1 napisał:

Czyli mówisz że są 2 sztuki KD na kanał i wyciągamy tyle mocy ?

Specjalnie zrobiłem zdjęcie - jest w pierwszym poście - jeden kanał 27,8V, drugi 27,7 ( I NIE JEST TO MAKSIMUM!)oba dla oporności 4 omy. Przy obciążeniu tylko jednego kanału jest nieco ponad 200W.

robert1 napisał:

Jestem pod wrażeniem

Dziękuję.

robert1 napisał:

nie uważasz że 10 000uF to "lekka" przesada w tym miejscu ?

No więc - nie. Po pierwsze - stabilizator jest 12V. Więc przy wysterowaniu "pod korek" wzmacniaczy napięcie siądzie do 12V~. Co po wyprostowaniu da około 15V (uwzględniając straty na mostku) - daje nam to tylko niezbędne 3V zapasu na stabilizację. Duża pojemność daje więc pewien rodzaj "zapasu". No i najważniejsze - miałem akurat takie dwa - jeden dostał przydział, drugi jeszcze czeka...

krakarak napisał:

Czy mógłby Kolega się do tego odnieść i rozwiać me niepokoje ?

dj-MatyAS napisał:

Tak w ogóle - za stary już jestem i m i się nie chce przykładać do roboty.

Jak sobie ostatnio podliczyłem, lutownicę trzymam w rękach mniej więcej od 45 lat (w celu do jakiego została stworzona) - może mi się już nie chcieć? Kiedy miałem te dziesiąt lat mniej potrafiłem siedzieć nad jednym projektem miesiąc, czy dwa i dopracowywać szczegóły, poprawiać, dopieszczać... Teraz naprawdę co raz mniej mi się chce. A jeśli "z rozpędu" tak wychodzi (wygląda); to już tylko przypadek i rutyna...

marian1981.02 napisał:

Trzy takie trafa to spora waga jak na wzmacniacz 2X200W.

Nie przeczę. Jednak proszę wziąć pod uwagę że:
(jak napisałem w temacie) "SPA 222xp wzmacniacz z zapasów.".
Były "na stanie" - miały się kurzyć nadal?

Układ zabezpieczenia - wejście z wyjścia wzmacniacza (przed przekaźnikiem) - X5-1 i X5-2 (opisane jako wyjście) ; napięcie z tego wejścia jest podawane na układ ze wzmacniaczem operacyjnym IC1A i IC1B. Zenerki zabezpieczają ich wejścia przed zbyt wysokim napięciem (w wypadku spalenia się np. tranzystora mocy, na wyjściu głośnikowym, a więc i na wejściu tego układu, jest podawane napięcie równe napięciu zasilania jednej gałęzi). Po przekroczeniu napięcia stałego ustawionego dzielnikiem (jest to z pewną zwłoką - zależną od pojemności kondensatorów) na wyjściu diod zmienia się stan i uruchamia z kolei IC3B, który jest odpowiedzialny za sterowanie przekaźnikiem PU (poprzez T2) odłączając obciążenie od wyjść głośnikowych wzmacniacza. Ten sam układ (IC3B i T2 ) odłącza również obciążenie gdy wzrośnie nadmiernie temperatura radiatora - mierzona dzięki termistorowi Th.
Th to właśnie wejście z termistora na wejścia odwracające wzmacniaczy IC2A, IC2B i IC3A. Ich wejścia dodatnie są podłączone do dzielnika oporowego ustalającego wartości progowe zadziałania poszczególnych wzmacniaczy. Z ustawieniem (obliczeniem) wartości tego dzielnika drabinkowego jest najwięcej "zabawy", i (co może być wadą) nie pozwala na w miarę swobodną zmianę progów zadziałania - gdyby ktoś się decydował na takie rozwiązanie (z komparatorami); proponuję zamienić drabinkę na trzy niezależne dzielniki ustawiane indywidualnie.
IC3A załącza pełne napięcie na wentylator (X10-1 i X10-2) po przekroczeniu pierwszego progu, IC2B zapala diodę sygnalizującą zbliżanie się do temperatury krytycznej, a IC2A podaje sygnał na IC3B do odłączenia przekaźnika. Wyjścia oznaczone X4-1 i X4-2 to dioda "AWARIA" ( u mnie migająca czerwona), a wyjście X11-1 i X11-2 to dioda żółta oznaczająca pojawienie się napięcia stałego na wyjściu wzmacniacza. Wejścia X3-1 i X3-2 to oczywiście zasilanie całego układu zabezpieczeń.
Pozostaje do opisania jeszcze jeden rezystor - R25. Jest on włączony równolegle do tranzystora załączającego wentylator. Dzięki niemu (wartość należy dobrać do konkretnej mocy wentylatora) możemy cały czas dmuchać na radiatory mniejszym napięciem (u mnie 1/2 zasilania, czyli ok. 6V), a tylko przy nagrzaniu się nadmiernym (do temperatury pierwszego progu drabinki) załącza na silnik pełne 12V. Jeśli mimo tego temperatura wzrasta nadal, i osiągnie temperaturę drugiego progu drabinki; załącza się dioda HT (wysoka temperatura) dając nam chwilę na podjęcie kroków w celu usunięcia zakłóceń w chłodzeniu (na przykład zatkana kratka z przodu wzmacniacza). Gdy temperatura nadal rośnie i osiągnie wartość ustaloną trzecim progiem drabinki - odłącza się obciążenie od wzmacniacza i zostają zapalone dwie diody - czerwona migająca - AWARIA i żółta (u mnie) - HT. Podobnie w wypadku napięcia stałego na wyjściu - zapalona dioda DC sygnalizuje obecność napięcia stałego, a czerwona migająca - awarię wzmacniacza.

W zasadzie można by zrezygnować z pewnych sygnalizacji i pozostawić tylko diodę AWARIA, zakładając, że jeśli już wystąpiło uszkodzenie, to i tak nic się w warunkach "polowych" (na imprezie) nie da zrobić; jednak uznałem, że w wypadku wysokiej temperatury można jeszcze podjąć jakieś kroki - odsłonięcie wlotów, czy sprawdzenie innych potencjalnych przyczyn nadmiernego nagrzewania się wzmacniacza. A skoro mamy już informację o temperaturze, dlaczego nie poinformować że DC na wyjściu występuje i z tym kanałem naprawdę nie zrobi się nic "na kolanie" - dla jasności przyczyn awarii po prostu.

badworm napisał:

Interesuje mnie też ten generator

W jakimś temacie już pisałem - generator jako taki nie jest mojego autorstwa, a kupiony lata temu od handlarzy zza wschodniej granicy za całe 60 złotych chyba... Wsadziłem go tylko w "firmową " obudowę, żeby pasował do reszty. A że ma niezłe parametry (f - 3,15 Hz do 250 kHz) i dobrą stabilność, a przy tym bardzo ładną sinusoidę, oraz regulowane napięcie z nisko-omowego wyjścia - w układach AUDIO spisuje się rewelacyjnie.

Oczywiście, że można na kilku tranzystorach... Na przykład jak w Radmorze. Tylko, że nie będzie sygnalizacji wszystkiego na czym mi zależało. Może zbyt duże komplikacje, a może tak akurat było mi wygodniej?
Wentylatory sobie radzą i to nieźle. W trakcie prób nawet nie doszło do zapalenia się diod HT.
Oczywiście. Można włączyć na stałe pod pełne napięcie. Można zastosować najprostszy układ zabezpieczeń i ofiarować na mszę, za sprawność wzmacniacza ( ) Ale akurat wolę mieć jakąś większą pewność, niż "A może się uda i wytrzyma". Dlatego te mordercze testy, sprawdzanie, pomiary i w rezultacie ten temat. Bo jednak "SIĘ DA". Wystarczy (jak mi się wydaje) bardziej przyłożyć się do sprawdzenia swoich pomiarów i doświadczeń, niż na ślepo kopiować np. HOLTON'a.
A tak mam przynajmniej satysfakcję, że Kolega (którego wiedzę i doświadczenie doceniam) może dyskutować ze mną i zadawać takie pytania. W taki sposób można nauczyć się najwięcej - a chyba o to również chodzi w DiY?
Pozdrawiam i dziękuję za polemikę.