Wzmacniacz do driverów w obudowie Rack 19" 1U

Witam. Jako zapalony konstruktor amator wszelakiej maści układów audio ostatnimi czasy wpadłem na pomysł przerobienia moich dotychczasowych "estradówek imprezowych" na zasilanie aktywne czyli w tym przypadku Bi-Amping. Jako że wzmacniacz który posiadam do tej pory już dawno jeździł ze mną na każdą imprezę zasilając kolumny ze zwrotnicą pasywną, w tej chwili wyszło zapotrzebowanie na wzmacniacz do driverów wysokotonowych, co by można było podzielić pasmo zwrotnicą aktywną - w tym wypadku CX3400 Behringer. Zdecydowałem się iść na łatwiznę i po szperaniu w opiniach forumowych wybrałem kostkę LM3886TF ze względu na walory dźwiękowe o czym się przekonałem na własnych uszach po skonstruowaniu wzmacniacza. Jako schemat aplikacyjny również poszedłem na łatwiznę i wykorzystałem znany schemat z kitu AVT. Oczywiście płytkę zaprojektowałem co do swoich potrzeb, zachowując przy tym zasady stosowane przy tego typu konstrukcjach.

Teraz od początku czyli:
Transformator. Moc 200VA, napięcia wtórne 2x24V plus pomocnicze 12V do napędu wentylatora-turbinki. Po wyprostowaniu daje nam po 34V do napędzania samych LM3886 i około 17V dla turbinki z komputera Dell

Zasilacz to po dwa napięcia symetryczne do zasilania końcówek (+/-34V niestabilizowane) i przedwzmacniacza (+/- 15V stabilizowane). Sam schemat zasilacza jest na tyle prosty, że można go pominąć. Mostek 50A tak 50 nie pomyliłem sie a to dlatego że taki był pod ręką Filtracja 10000uF na gałąź co dla tej konfiguracji jest aż nadto. Co do płytki wentylatora jest tam tylko mostek i kondensator 470uF/63V. Dodatkowo tuż nad mostkiem na małej płytce zamontowane są bezpieczniki 3,15A.

Przedwzmacniacz składa się z 2 części. Pierwsza (NE5532) ma za zadanie przetworzyć sygnał symetryczny z gniazd XLR na liniowy i podać go na drugą część układu (NE5532) który wzmacnia lub tłumi sygnał bezpośrednio przed układem LM. Układ zawiera też obwód RC który służy jako filtr górnoprzepustowy (15Hz)

Płytki wzmacniaczy zostały zaprojektowane zupełnie inaczej niż przewiduje to wzór AVT. Uprościło mi to znacznie montaż do radiatora, na czym mi zależało. Elementy umieszczone po stronie laminatu a sam układ lutowany od strony miedzi jak widać na zdjęciach. Prowadzenie mas w układzie gwiazda. Na zasilaniu, jak najbliżej układu kondensatory niskoimpedancyjne 47uF/63V i 100nF jak w schemacie AVT. Masa głośnikowa podciągnięta z płytki zasilacza. Jedynie co poprawiłem to zamiana elementów wejściowych sygnału w taki sposób, który pozwala na blokowanie napięcia DC (błąd na schemacie). Bez tej przeróbki wzmacniacz po jakimś czasie podawał rosnące napięcie stałe na wyjściu.

Jeśli chodzi o chłodzenie to przy minimalnych obrotach turbinki i przy wysterowaniu jednego z kanałów przy 4 ohm radiator jest ledwo ciepły a wzmacniacz ma docelowo pracować przy obciążeniu 8 ohm, co będzie nam dawało około 30W mocy. Same końcówki przy obciążeniu 4 ohm są ciepłe, ale to niestety wada izolowanych wersji układów. Dodatkowo w trakcie projektowania jest układ kontroli obrotów turbinki. Zamierzam dorobić uchwyty do termistorów tak żeby przylegały bezpośrednio do obudowy LM3886 (2 sztuki) i zaprojektować układ który będzie niezależnie sterował obrotami, bądź dobrać 2 termistory w taki sposób, by ich rezystancja przy połączeniu równoległym była równa minimalnej potrzebnej do zwiększenia obrotów turbinki Mam nadzieje że dość jasno napisałem o co chodzi

Dodatkową ochronę dla głośników ma stanowić układ detekcji napięcia stałego na wyjściu i przekroczenie temperatury 50 stopni które będzie sygnalizowane diodą LED na przednim panelu. Oprócz wymienionych wyżej został do zrobienia układ detekcji CLIP i pojawienia się sygnału z poziomu -20dB. Napisami front panela zajmę się na koniec. Muszę najpierw poeksperymentować metodą pieczątek

Dźwięk - Tu miłe zaskoczenie. Zero przydźwięków, brumu, szumów itp. co mnie bardzo pozytywnie zaskoczyło. Średnie tony super ciepłe, wysokich lekki niedosyt ale przez to dźwięk stał się wyraźniejszy, bardziej szczegółowy.

Koszta:
Trafo - 152zł
Obudowa - 90zł
LM3886 - 30zł
Konektory - 30zł
Gniazda XLR - 10zł
Razem (jak dotąd) 312zł
Reszte miałem.

Zdjęcia

Z zewnątrz wygląda bardzo ładnie, brakuje jedynie napisów.
Jedynie nie podoba mi się płytka końcówek, która trzyma się tylko za piny. W końcówce estradowej to niedopuszczalne!

W tym przypadku to nic nie przeszkadza że lm trzyma sie na samych wyprowadzeniach. Nawet jeśli cos go przygniecie w miejscu gdzie sa układy scalone, to jest tam zabezpieczenie w postaci kołków metalowych (patrz zdjęcie). Wzmacniacz domyślnie będzie przewożony w skrzyni a tam nic mu nie grozi

Troszkę martwi tu brak podstawowych zabezpieczeń które są wymagane w każdej estradowej końcówce i tym bardziej limitera jeśli to ma pracować z driverami.
Wyjścia bym przerobił np na spikony.
Znam życie i wiem że kiedyś te piny LM się urwią pod wpływem drgań, można było by te płytki zabezpieczyć mocując kołki dystansowe między płytką LM a radiatorem.

Po za tym konstrukcja jak i rozwiązanie chłodzenia mi się bardzo podoba

arek59 o tym tez pomyślałem, teraz jest tam zabezpieczenie DC w miejscu wyjść na głośniki, widać to na zdjęciu niżej Przeciwzwarciowe, i resztę zawiera już scalak w swojej strukturze. Limiter może się okazać zbędny bo jeśli kiepsko go zaprojektuje to może wprowadzać zniekształcenia... Jak złożę go do końca i przetestuje to ewentualnie dorzucę i będzie ok Płytki z LM zabezpieczyłem przed uszkodzeniami za pomocą kołków dystansowych. Gdzieś tam je widać na poprzednich zdjęciach Złącza speakon nie będą mi potrzebne ponieważ w skrzyni rackowej mam panel ze złączami 4-polowymi do których mam doprowadzone kabelki. I tam są speakony. Powiększyło by to tylko koszty, bo tanie złącza się nie sprawdzają...

Na zdjęciach widać płytkę ze wskaźnikami LED czyli zielona dioda Signal i czerwona Clip które nie są jeszcze opisane
Ta dyndająca płytka to detektor clip. Tu jeszcze dopracowuje się PCB dla detektora i płytek z ledami.

Niżej zamieszczam fotki dokonanych zmian:

mmaker napisał:

turbinki z komputera Dell

Co to za komputer, że była w nim taka wielka turbina? Serwer jakiś?

Fajnie to wyszło. Mógłbyś zastosować jeszcze zasilacz impulsowy, wtedy wzmacniacz byłby bardzo lekki.

Witam. Turbinkę zastosowałem z desktopu a dokładnie Dell GX60 Link Link

Wymiary turbinki (mam taka drugą):


Pomysł z zasilaczem impulsowym jest, ale nie w tym wzmacniaczu... Jeśli mi się spodoba projekt jednego z użytkowników to postaram się go wykorzystać
Wzmacniacz waży trochę ponad 5kg "tak na oko" bo jeszcze go nie ważyłem dokładnie. Zostało mi tylko dokończyć przeprojektowane płytki na nowe (detektor clip, pcb z wskaźnikami led) polutować wszystko połączyć tak jak trzeba i zrobić napisy na panelu.

Witam.
Odkopuję stary temat, ale przymierzam się budowy podobnej końcówki mocy. Wykonanie tego wzmacniacza jest wzorowe. Czy kolega zakończył już budowę końcówki mocy? W jaki sposób została rozwiązana sprawa sygnalizacji CLIP??

Witam. Schemat wskaźnika clip wykorzystałem od jakiegoś urządzenia firmy Behringer. Niżej załącznik

Dzięki, a na jakiej zasadzie działa ten wskaźnik? Wydawało mi się, że będzie to komparator porównujący sygnał audio. czy napięcie zasilania może pochodzić z zasilacza końcówek mocy (trafo 2x24V)

Zasada działania jest banalna. Kiedy napięcie wyjściowe końcówki zaczyna przekraczać napięcie ustalone rezystorami 1k 3k3 następuje polaryzacja diod w kierunku przewodzenia i dioda świecąca zaczyna sygnalizować przesterowanie. Napięcie podane na rezystory powinno być pobrane z zasilania końcówki. Wartości rezystorów definiują próg zadziałania

Witam. Kolejny update, tym razem schematy.



Zmodyfikowałem z wersji pierwotnej wskaźnik pojawienia się sygnału który teraz reaguje na obie połówki sygnału z czułością około 500mV który w wersji pierwotnej wskazywał tylko jedną połówkę. Drobne poprawki przedwzmacniacza względem wersji pierwotnej. Przerysowałem również zabezpieczenie DC które posiada też opóźnione załączanie głośników.

Wielkie dzięki. Teraz narysuję płytki działam. Czy będę mógł wykorzystać schematy publikująć swój post w dziale DIY? Oczywiście podpiszę autora.

Mam jeszcze pytanie, jak spisuje się sygnalizacja CLIP?

Witam. Schematy w większej części nie są mojego autorstwa. Jeżeli chodzi o sygnalizację CLIP to nie została ukończona ponieważ pomyliłem się w rysunku płytki i odstawiłem to na później, ale podczas testu w pająku wszystko działało jak należy. Rezystory 3,3k w tym przypadku radzę dać 0,5W ze względu na wydzielaną w nich moc przy tym napięciu.

Dzięki za podpowiedź z tym rezystorem, właśnie powstawała płytka:)

W załączniku dodaję komplet rysunków płytek w programie Sprint Layout 5 potrzebnych do wykonania wzmacniacza. Na płytce LM3886 układ montowany jest od strony ścieżek. Wszystkie elementy opisane są po najechaniu na element w programie Jeśli będzie chciał go ktoś kopiować to proszę o kontakt bo nie ma jeszcze opisu co i jak łączyć.

Dzięki, płytki już sobie wyskrobalem w express pcb, ale porównam czy czegoś nie spaprałem. Pozdrawiam