Amplificador de potència LM3886, dual o pont (millorat): 11 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

Un amplificador compacte de doble potència (o pont) és fàcil de construir si teniu experiència en electrònica. Només es requereixen algunes peces. Per descomptat, és encara més fàcil construir un amplificador mono. Els problemes crucials són la font d'alimentació i la refrigeració.

Amb els components que he utilitzat, l'amplificador pot proporcionar uns 2 x 30-40W en 4 ohms i en el mode pont 80-100 W en 8 ohms. El corrent del transformador és el factor limitant.

L’amplificador s’ha redissenyat (2020-10-17) amb els dos canals sense inversió en mode dual. Això també permet tenir entrada d’alta impedància si es requereix.

Pas 1: Disseny electrònic

La història és aquesta; A Suècia tenim estacions municipals d’escombraries i reutilització. Aquí és on deixes tot allò que vols desfer (no el malbaratament alimentari). Així, doncs, al contenidor d’electrònica vaig trobar alguna cosa que semblava un amplificador de casa. El vaig posar (perquè no es permet prendre, només marxar). Quan vaig arribar a casa, vaig comprovar què era i vaig trobar que l’ampli de potència IC era el LM3875 molt popular. Vaig començar a construir el meu propi amplificador de guitarra, però les potes de l’IC eren curtes i una mica danyades, així que al final vaig haver de renunciar. Vaig intentar obtenir-ne un de nou, però l'únic que es venia va ser el successor, el LM3886. En vaig comprar dos i vaig començar de debò. La idea era construir un amplificador de potència de guitarra compacte, amb dos LM3886: s, ja sigui per a dos canals o en un circuit pont. Al meu propi munt de ferralla tenia un dissipador de calor de la CPU i un ventilador de PC, de manera que la idea era utilitzar el dissipador de calor i el ventilador per construir un amplificador sense cap dissipador de calor extern.

Pas 2: Disseny electrònic (amplificador de potència)

El disseny de l'amplificador de potència és realment senzill i segueix l'exemple de full de dades de la nota d'aplicació absolutament excel·lent AN-1192 de Texas Instruments, que hauria de ser la vostra bíblia si voleu utilitzar el LM3886.

El circuit superior és l'amplificador sense inversió amb el guany d'1 + R2 / R1. L’ampli inferior s’inverteix amb el guany de R2 / R1 (on R2 és la resistència de retroalimentació). Per a un disseny de pont, el truc és obtenir els valors de la resistència de manera que tots dos circuits tinguin el mateix guany. Utilitzant sobretot resistències estàndard (algunes resistències de pel·lícula metàl·lica) i mesurant la resistència exacta, vaig poder trobar combinacions que funcionessin. El guany del circuit sense inversió és 1+ 132, 8/3, 001 = 45, 25 i el guany inversor és (132, 8 + 3, 046) / 1, 015 = 45, 27. Vaig introduir un interruptor de guany (SW1) per poder augmentar el guany. Redueix el valor R1 per obtenir un guany quatre vegades superior.

Circuit sense inversió: 1, 001 k en paral·lel amb 3, 001 k dóna (1 * 3) / (1 + 3) = 0, 751 ohm. Guany = 1+ 132, 8/0, 75 = 177, 92 = 178

El guany inversor és de 179, 1 = 179, acceptable.

L'aplicació petita (i gratuïta) "Rescalc.exe" us pot ajudar en els càlculs de resistència (sèrie i paral·lel)

Volia poder utilitzar els dos amplificadors per separat, de manera que calia un commutador (SW2) per canviar entre estèreo i pont.

El commutador SW2 controla el mode dual / pont. En posició "pont", l'amplificador B està configurat per invertir, l'entrada positiva està connectada a terra i la sortida de l'amplificador A substitueix la terra a la sortida B.

En mode dual, tots dos amplificadors funcionen en mode sense invertir. SW1C redueix el guany de manera que l'amplificador A i B tinguin un guany igual.

Els connectors de tele d’entrada estan connectats de manera que quan no hi ha cap endoll a la presa A, el senyal s’envia a Amp A i Amp B (dual mono).

En el mode de guany baix 1, el voltatge d’entrada de 6 V a pic dóna una sortida màxima (70 V pp) i es necessita 0,4 V en el mode de guany alt.

Pas 3: Disseny electrònic (font d'alimentació)

La font d'alimentació és un disseny directe amb dos grans condensadors electrolítics i dos condensadors de làmina i un rectificador de pont. El rectificador és el MB252 (200V / 25A). Es munta al mateix dissipador de calor que els amplificadors de potència. Tant el rectificador com el LN3686 estan aïllats elèctricament, de manera que no cal aïllament addicional. El transformador és el transformador de 120VA 2x25V Toroide de l'amplificador que he trobat a la pila de ferralla. Pot subministrar 2, 4A, que en realitat és una mica baix, però puc viure amb això.

A la secció 4.6 de l'AN-1192, la potència de sortida es dóna per a diferents càrregues, tensions d'alimentació i configuracions (simple, paral·lel i pont). El motiu pel qual vaig decidir implementar el disseny del pont va ser principalment perquè tenia un transformador que no es podia utilitzar en un disseny paral·lel a causa del baix voltatge. (El circuit paral·lel de 100W requereix 2x37V, però el disseny del pont funciona amb 2x25V).

La petita aplicació "PSU Designer II" de Duncan Amps és molt recomanable si voleu fer un càlcul seriós dels valors del transformador.

Pas 4: disseny electrònic (regulador i control del ventilador)

El requisit del ventilador a tota velocitat és de 12V 0, 6A. La font d'alimentació proporciona 35V. Ràpidament vaig descobrir que el regulador de tensió estàndard 7812 no funcionaria. El voltatge d’entrada és massa alt i la dissipació de potència de (aproximadament) 20V 0, 3A = 6W requereix un gran dissipador de calor. Per tant, vaig dissenyar un regulador senzill de baixada amb un 741 com a controlador i transistor PNP BDT30C que funcionava com a interruptor, carregant un condensador de 220uF a la tensió de 18V, que és una entrada raonable per al regulador 7812 que proporciona alimentació al ventilador. No volia que el ventilador funcionés a tota velocitat quan no fos necessari, així que vaig dissenyar un circuit de cicle de treball variable (modulació d'amplada d'impuls) amb un temporitzador IC 555. Vaig utilitzar una resistència NTC de 10 k d’una bateria de portàtil per controlar el cicle de treball del temporitzador 555. Es munta al dissipador de calor IC de potència. L’olla de 20 k s’utilitza per ajustar la velocitat baixa. La sortida del 555 és invertida pel transistor NPN BC237 i es converteix en el senyal de control (PWM) del ventilador. El cicle de treball canvia del 4, 5% al 9% de fred a càlid.

El BDT30 i el 7812 estan muntats en un dissipador de calor independent.

Tingueu en compte que al dibuix diu PTC en lloc de NTC (coeficient de temperatura negatiu), en aquest cas de 10k a 9, 5k quan hi poso el dit.

Pas 5: el dissipador de calor

Els amplificadors de potència, el rectificador i la resistència PTC estan muntats a la placa de coure del dissipador de calor. He forat forats i he fet fils per als cargols de muntatge amb una eina de rosca. El petit veroboard amb els components de l'amplificador de potència està muntat a sobre dels amplificadors de potència per garantir un cablejat el més curt possible. Els cables de connexió són els cables rosa, marró, lila i groc. Els cables d’alimentació tenen un calibre més alt.

Tingueu en compte un petit suport metàl·lic al costat del cable vermell a la cantonada inferior esquerra. Aquest és l’únic punt de terra central de l’amplificador.

Pas 6: construcció mecànica 1

Totes les peces principals es munten a la base de vidre de plexiglàs de 8 mm. El motiu és simplement que el tenia i vaig pensar que seria bo veure les parts. També és fàcil fer fils al plàstic per al muntatge dels diferents components. La presa d’aire es troba sota el ventilador. L'aire és forçat pel dissipador de calor de la CPU i surt a través de les escletxes sota el dissipador de calor. Les escletxes del centre van ser un error i s’omplien de plàstic d’una pistola de cola.

Pas 7: Amplificador sense caixa

Pas 8: construcció mecànica 2

El panell frontal està format per dues capes; una fina placa d'acer d'un PC i un tros de plàstic de color verd menta que va quedar quan vaig fer un nou guardapols per a la meva Telecaster.

Pas 9: Tauler frontal des de l'interior

Pas 10: carcassa de fusta

La carcassa està feta de fusta de vern d’un arbre que va caure en una tempesta. Vaig fer unes taules amb un avió de fuster i les vaig enganxar per obtenir l’amplada necessària.

Els retalls de la carcassa es fan amb un encaminador de fusta elèctric.

Els laterals, la part superior i la part frontal estan enganxats, però també he assegurat la construcció amb cargols a través de les petites peces de les cantonades.

Per poder treure la carcassa de fusta, la part posterior es manté per separat mitjançant dos cargols.

Les peces de plàstic gris tenen rosques per als cargols de 4 mil·límetres per a la part inferior i posterior.

La petita peça de color gris de la cantonada és una petita "ala" que bloqueja el tauler frontal de manera que no es doblegui cap endavant quan connecteu les preses de tele.

Pas 11: la part posterior de l'amplificador

A la part posterior hi ha la presa de corrent, l’interruptor d’alimentació i un connector (no utilitzat) per alimentar el preamplificador