↑ Примененные детали
Лампа — 6Н23П-ЕВ. Практически все резисторы (кроме блока защиты) у меня Kiwame на 2 Вт.
Опять же случайно получилось. Kiwame на 10кОм у меня закончились, а парочка Allen-Bradley нашлась. Вообще Allen-Bradley мне нравится в катодах выходных ламп, поэтому поставил сюда без сомнений, тем более что такое сопротивление малоприменимо в катодах ламп.
Катушка L1 мотается на резисторе 10 Ом мощностью 5 Вт эмалированным проводом диаметром 0,8 мм до заполнения. Получается ок. 18 витков.
Реле в защите на 24 В с необходимым кол-вом контактных групп. Я использовал реле PT581024 фирмы TE Connectivity с 4 группами контактов. Одна группа отвечает за светодиод и «mute». Две других группы включены параллельно и подключают колонку. Четвертая группа свободна. Хотел ее использовать для других целей, но не сложилось, поэтому можно через нее тоже колонки запитать
Выбор именно этого реле обусловлено его небольшой высотой, что было для меня важно
Большинство остальных элементов можно приобрести в датагорском магазине: чип LM3886TF, регулятор громкости ALPS, диоды БП УМЗЧ HER508, диоды питания лампы и стабилизатора на 5 Вольт SF14, все диоды зашунтированы керамическими конденсаторами керамическими конденсаторами 0,022 мкФ, конденсаторы в питании Samwha 3300uF, низкопрофильная серия HC. Подозреваю, что для питания лампы такие большие емкости не нужны, можно и поменьше, но у меня других не было для эксперементов.
Конденсаторы С17 и С18 на 10000 uF Panasonic, небольшие по высоте. Плёночные конденсаторы, шунтирующие электролиты в питании, емкостью 0,33 мкф типа К73-17.
Конденсатор C1 – главная деталь усилителя. От него зависит ВСЕ. Т. к. в ламповых конструкциях межкаскадные конденсаторы такой емкости практически не применяются, то запаса таких емкостей у меня не было. Пришлось экспериментировать с теми, что нашлись в закромах.
Первым был Mundorf MCap 1 мкф — звук чистый приятный, но низов катастрофически не хватает. Далее был noname красного цвета емкостью 4,7 мкф. – низких вагон (срез примерно 7 Гц) звук мягкий, похож на ламповый. Но какой то размытый. Четкости не хватает. Последним был неполярный Mundorf E-Cap емкостью 3,3 мкф. Низких хватает. Звук очень четкий, я бы сказал слишком резкий. По началу мне не понравился именно своей излишней четкостью. Но т.к. кандидаты на место С1 у меня закончились, я его оставил временно. Через пару дней звук вошёл в норму. Наверное приработался Mundorf или я привык. В итоге у меня стоит именно Mundorf E-Cap.
↑ Некоторые особенности монтажа
Из особенностей монтажа хочется отметить: — C5, C6 и С7, С8 желательно расположить как можно ближе к выводам LM3886 — плата крепится ко дну корпуса на стойках высотой 6 мм — не люблю питание через дорожки платы. Поэтому +/-27 В и земля от БП до LM3886 проведено проводами 1,5 мм2 свитыми между собой. — сигнал подается от входных гнезд так: на каждый канал свой кабель в виде двух проводов МГТФ в экране и термоусадке. По одному проводу земля по другому сигнал. Экран соединен с землей с одной стороны (у регулятора громкости). — чтобы не было лишних наводок, т.к. выключатель питания расположен в передней части усилителя, то 220 В заведено на выключатель двумя свитыми проводами, уложенными в экран и термоусадку. — подключение реле к переключателю, который тоже расположен на передней панели, также проложено отдельными проводами в экране и термоусадке. Экран тут выполняет роль третьего провода, по которому подается земля на переключатель. Все провода расположены с низу платы (между платой и дном корпуса). Т.к. LM3886 у меня в изолированном корпусе, то радиаторы можно заземлить. Что сделано с помощью проводочка припаянного к «массе» на плате и заведенного под винт крепление LM3886 к радиатору. В виду того что выходные разъемы на колонки расположены близко к «тюльпанам» я закрыл их, вместе с коммутирующим реле, экраном из медной фольги. На всякий случай.
Еще одно важное замечание:
на фотографии видно, что LM3886 довольно сильно смещены к переднему краю радиатора. Это получилось потому, что плата разводилась, когда у меня не было трансформатора на руках. Т.е. он был только заказан. Плата разводилась, исходя из размеров трансформатора, которые у меня были. По другому не компоновалось. Толи я не правильно записал ожидаемые размеры трансформатора, толи еще что случилось, но в реальности транс получился заметно меньшего размера. Это, а также то, что отказ от стаб. питания накала освободил место на плате, привело к тому, что трансформатор можно развернуть на 90 градусов и LM3886 расположить ближе к центру радиатора.
Но на самом деле даже при таком расположении (ближе к краю радиатора) микросхема нагревается в допустимых пределах. При комфортной громкости (регулятор «на 9 часов») радиатор в районе микросхемы чуть теплый. При громкости «на 12 часах» радиатор теплый, но не горячий. При максимальной громкости радиатор горяченький, но не критично. Тепловая защита микросхемы не срабатывает. Правда на максимальной громкости долго погонять не удалось — я не выдержал такой громкости.
В прилагаемых файлах есть обе разводки платы.
Трансформатор крепится на плате через резиновые прокладки, чтобы уменьшить воздействие вибрации трансформатора на лампу. Для вентиляции трансформатора в дне корпуса, плате и крышке сделаны отверстия.
Корпус и сборка
В качестве корпуса использовался старый магнитофон, потому что он имел правильные размеры и хорошую вентиляцию. Сняв все лишнее, пришло время вырезать вентиляционные отверстия сзади и высверлить все места под винты. Вентиляционные отверстия были подточены напильником, но они так и не выглядели идеально, поэтому накрыл их матерчатыми кусками.
На задней панели установлены позолоченные клеммы для бананов / динамиков — они удобны и выглядят красиво. Также на задней панели находится гнездо предохранителя на 6 А (меньшие по размеру не выдерживают скачок тока источника питания) и выключатель питания. Входной сигнал пропускается через экранированные кабели.
Следующим шагом — сделать переднюю панель. Вначале клей и кусочки пластика начали покрывать все лишние отверстия. Затем автомобильная шпаклевка. Оставлен только выключатель и индикатор. Остальное отшлифовали наждачной бумагой в порядке 80-180-400-600. Получился довольно хороший эффект.
Управление охлаждением УНЧ — схема
Два вентилятора 12 В с питанием от блока питания меньшего номинала 9 В работают в режиме охлаждения. Они не производят шума, но в будущем планируется изменить напряжение на ещё более тихое.
Прослушивание
На данный момент усилитель мощности работает со старыми колонками JVC и CD-плеером той же компании.
- Усилитель звучит очень красиво. У него чистый и динамичный бас, его не слишком много или слишком мало — просто правильно, как надо.
- Он не заглушает остальную часть спектра, как в некоторых конструкциях, и опускается довольно низко по АЧХ.
- Средний диапазон чистый и одинаково динамичный. Высокие частоты чистые, а не звонкие или приглушенные.
- Гитары агрессивны, барабаны не исчезают на заднем плане. На большой громкости практически нет искажений.
Думаю он звучит намного лучше, чем УМЗЧ на STK, который есть дома, или несколько других усилителей, которые слышал у друзей. Звук действительно динамичный и сочный. Эффект стерео отлично различим — легко определить где гитарист или солист.
Первый запуск УНЧ
Для первого запуска корпус не нужен. Первое включение через токоограничитель. После осмотра и включения усилитель сразу запустился. На выходе практически нет постоянной составляющей. Потом для теста подключите старый динамик и MP3-плеер. Усилитель звучал довольно неплохо. После некоторого времени игры можно считать схему собранной и заняться коробкой.
Ограничив количество компонентов, можно сократить пути прохождения сигнала, что очень желательно для аудио. Превосходные результаты достигаются при удалении блока питания в отдельный корпус, но это кто как предпочитает. Советуем четко отделить кабели питания и выпрямительные мосты от усилителей
Важно чтобы в обратной связи был резистор хорошего качества, который припаян прямо к выводам микросхемы
↑ Коммутатор входов и встроенный ЦАП FiiO D03K
В качестве бонуса решил сделать несколько входов с переключением. Два входа будут обычные «тюльпаны», а третий вход будет ЦАП. С «тюльпанами» все понятно, не интересно. Расскажу про ЦАП. Есть такой ЦАП FiiO D03K. Нравится мне тем, что маленький и вполне приличный.
Коммутация входов
осуществляется с помощью двух реле типа TRS-5VDC-SB-L15-R. Реле переключаются с помощью переключателя на 3 положение (оn – off — on), расположенного на передней панели усилителя. Логика работы такая: • Включено реле 1 – сигнал идет с ЦАП (левое положение переключателя). • Выключены оба реле — сигнал идет с тюльпана 1 (среднее положение переключателя). • Включено реле 2 – сигнал идет с тюльпана 2 (правое положение переключателя). Реле коммутируются «землей».В итоге получилось вот такая плата усилителя:
Усилитель на микросхеме LM3886
Усилитель НЧ, представленный в этой статье собран на интегральной микросхеме LM3886, которая в свою очередь является мощным операционным усилителем (ОУ). На протяжении многих лет её популярность постоянно возрастала среди радиолюбителей и практически стала лидером среди интегральных УНЧ. Микросхема обладает отличным качеством звучания и развивает достаточно высокую выходную мощность, 68Вт на нагрузку 4Ома при напряжении питания ±28В или 50Вт на нагрузку 8Ом и питании ±35В. Я уже публиковал статью «Усилитель на LM3886+AD825», схема в ней отличается включением LM3886, там она включена в инвертирующем варианте с добавлением буфера на ОУ AD825 для согласования входного сопротивления. В этой статье представлена схема с прямым включением, без применения дополнительного операционного усилителя.
Также УНЧ обладает широким диапазоном питающих напряжений, который колеблется от ±10В до ±42В. Еще одна особенность, это очень низкие нелинейные искажения, всего 0.03% практически во всем частотном диапазоне (от 20Гц до 20кГц) при номинальной выходной мощности.
Схема усилителя на LM3886
Разделительный конденсатор C1, не пропускающий постоянную составляющую на вход LM3886 должен быть пленочным.
На выходе схемы включена цепь Цобеля R7C11 совместно с дросселем L1, намотанным поверх резистора R6. Эти элементы подавляют паразитное влияние индуктивности катушки динамической головки, а также наводки в соединительных проводах, подключаемых акустическую систему к усилителю.
Резисторы R6, R7 должны быть мощностью 2 Ватта. Поверх R6 необходимо намотать 6-10 витков (до полного заполнения корпуса резистора) медным лакированным проводом (диаметром 0.6-1мм). Концы провода зачистить и припаять к отводам резистора R6.
Все неполярные конденсаторы должны быть пленочными, кроме C2 (керамический).
Отдельное слово необходимо сказать про источник питания. Он должен быть двухполярным и обладать достаточной мощностью. Сборку двухполярного импульсного источника я описывал в статье «Импульсный источник питания для TDA7294 на IR2153»
Если источник будет выполнен на трансформаторе, то последний должен быть мощностью минимум 50Вт на один канал и иметь две вторичные обмотки, либо одну вторичную обмотку со средним отводом. Напряжение вторичных обмоток трансформатора при нагрузке 8Ом рекомендую выбрать не более 28В+28В переменного тока, а для нагрузки 4Ома не более 20В+20В. Например, после выпрямления 20В+20В на выходных конденсаторах выпрямителя получиться +28В и -28В постоянного тока (умножаем на 1.41).
Радиатор необходимо применить с площадью охлаждаемой поверхности не менее 700см 2 . Как нарезать резьбу в нем можно прочесть в статье «Нарезаем резьбу в радиаторе усилителя НЧ»
Звук LM3886 очень приятный и чистый, на умеренной и полной громкости искажения практически не слышны, но хочу заметить, если блок питания недостаточно мощный, то будут слышны значительные искажения, усилитель будет входить в так называемый клиппинг.
Печатная плата усилителя на LM3886 СКАЧАТЬ
↑ Выбор элементов для УМЗЧ на LM3886
А дальше необходимо пару слов сказать о выборе элементов. Начнём с LM3886. Производитель гарантирует устойчивую работу этой МС с Кус. не менее 10. По этому зададимся сопротивлением R7, как определяющим входное сопротивление микросхемы. Я выбрал его номинал 3,3 кОма. Это компромисс между входным сопротивлением и шумами микросхемы, ведь с увеличением номиналов сопротивлений обратной связи, появляется вероятность и роста шумов. Кроме того, на большинство современных ОУ производитель нормирует параметры, задавшись сопротивлением нагрузки в 2 кОма. В нашем случае нагрузкой ОУ (DA1) будет входное сопротивление LM3886, то — есть 3,3 кОма. Что предпологает некоторый «нагрузочный запас». Именно по этому, встречающиеся в сети схемы, где входное сопротивление равно 1кОму, ограничивает радиолюбителей в выборе операционных усилителей в качестве DA1. Исходя из заданного R7, определимся с R10.
Вывод № 8 LМ3886 производителем предназначен для реализации функции «mute», то есть отключения звука. Однако это управление осуществляется во входном дифкаскаде микросхемы, что, на мой взгляд, не очень корректно. По этому, подав на вход, постоянное напряжение, от функции «mute», я отказался.
Для включения микросхемы, достаточно замкнуть этот вывод на минусовую шину питания через сопротивление 10 — 15 кОм, Так, кстати, могут поступить те, кто не смог найти полевой транзистор. Однако, лучшие результаты даёт замена этого сопротивления генератором тока.
Он может быть различным по конструкции, но на полевом транзисторе проще и достаточно эффективно.
Как уже отмечалось ранее, небольшое входное сопротивление усилителя накладывает некоторые ограничения в выборе ОУ, в качестве предварительных усилителей. Наиболее оптимальным (в смысле цена — качество), на мой взгляд, стал NE5534. Этот ОУ, работает с достаточно низкими искажениями на малых сопротивлениях нагрузки, обладая, между тем, превосходными характеристиками.
Можно найти и лучшие микросхемы, однако они и трудно доступны (по крайней мере, у меня в городе), и значительно дороже. Желающим поэкспериментировать, можно посоветовать ОРА134 (ОРА2134), МС33078, ОРА2604, AD825. Необходимо учитывать, что некоторые из перечисленных ОУ являются сдвоенными.
Лично я, в целях чистоты эксперимента, устанавливал в усилитель следующие ОУ:
NE5534, LM 318, TL 071, TL081, К574УД1А, К140УД25, К544УД1, К140УД18, К140УД8 и даже К140УД7. Все перечисленные ОУ работали, однако при использовании «советских» приборов на выходе увеличивался «сдвиг» постоянной составляющей на выходе. Так что при использовании наших ОУ желательно устанавливать цепи балансировки «0». Мне понравились два ОУ — NE5534, LM318. Долго думал, решил остановиться на первой.
LM3886 и TIP35 — TIP36 транзисторы
Схема, которую решено было испытать, работала нормально долгое время, без перегревов и срабатывания защит. И даже 4 транзистора могут быть добавлены под 200 ваттный громкоговоритель 4 Ом, в принципе и 400 Вт может быть снято. Не забудьте только использовать изоляцию в радиаторе, в сборке транзисторов и интегральных микросхем.
При добавлении ещё одной пары выходных транзисторов, как показано на схеме ниже, большая часть выходного тока контролируется уже ними. Сама LM3886 обеспечивает приблизительно 1 А пиковых токов, в зависимости от напряжения питания и сопротивления нагрузки. При источниках питания ± 35 В и нагрузке 4 Ом возможно снятие более 100 Вт путем распределения их по транзисторам в среднем на 25 Вт (пик 70 Вт). LM3886 потребляет всего около 18 Вт (в среднем) или менее 40 Вт. Можете если что даже добавить другую пару транзисторов (мощность R8 должна быть соответственно увеличена), тогда схема потянет и нагрузку 2 Ом.
Схемы содержат пару диодов от выхода до клемм питания. Они являются необязательными, поскольку внешние транзисторы не позволяют встроенному защитному устройству войти в режим защиты, а необходимы диоды для распределения обратной ЭДС от нагрузки. Поскольку защита отключена, диоды в значительной степени являются необязательным дополнением. В тестовой схеме всё работало даже когда на выходе было 110 Вт с нагрузкой 4 Ом!
Большинство схем в выходном сигнале также имеют последовательную индуктивность 0,7 мкГн. Это рекомендуется для одной лишь LM3886, но необязательно при добавлении транзисторов к усилителю мощности. Её целью является поддержание постоянной мощности при емкостных нагрузках, но здесь микросхема изолирована от нагрузки благодаря резистору 2,7 Ом, который используется для открытия внешних транзисторов. Тестовая схема не была с дросселем и никаких проблем не наблюдалось. При использовании дросселя его изготавливают путем намотки 10 витков провода 0,5 мм на корпус резистора 10 Ом 1 Вт.
Усилитель на LM3886 c хорошим звучанием от Audiomaniac (50 Вт/4 Ом)
Технические характеристики усилителя:
Статья самого автора, там же возможен и заказ набора:
Печатная плата под ЛУТ в редакции Romanoff здесь.
Электрическая и доработанная схемы в формате pdf]
Автор проекта: Audiomaniac
50 комментариев: Усилитель на LM3886 c хорошим звучанием от Audiomaniac (50 Вт/4 Ом)
а радиаторы взяты слабые (для 50 вт.) от советского конструктора УНЧ-20 вт. на кт805а которые разогревают не хило эти радиаторы.
вы будете смеяться. Но в усилителе АВ мощность в нагрузке – в разы больше тепловой мощности, высаживаемой в радиаторах. Для 100-ваттного усилителя с током покоя 100мА хватает радиатора с ладошку. Так что все здесь по науке. Не рвите сердце без нужды.
Сравнивать кт815 с могучей микросхемой на толстой медной подошве некорректно, слишком разные у них тепловые сопротивления. Поэтому микросхема рассеет в виде тепла 20 ватт спокойно, а 815 превратится в уголек.
это мне известно без всех этих подробностей, моя суть первого коментария относиться к этой строке (Выходная мощность: 50 Вт/канал (определяется площадью радиатора);) которая написана в начале статьи. Это как мощность может определяться площадью радиатора. поясните пожалуйста, может я не знаком с таким методом расчёта мощности
Если на пальцах, то площадь радиатора выбирается как 10-12 кв см на ватт тепловой мощности. На 100 ватт выходной мощности на канал при кпд усилителя АВ класса 70 процентов, 30 ватт высадится в виде тепла, значит, 300- 360 кв см нужен радиатор , 720 кв см на весь усилитель. Это если грубо прикидочно. Точнее можно узнать нагрузив усилитель и измерив реальную температуру радиатора.
Сложность расчета ещё и в том, что тепловая мощность усилителя АВ класса сильно гуляет в зависимости от выходной и при максимальной скажем, 100 ватт мощности тепловая уже снижается, а самое большое тепловыделение ваттах примерно на 40. Под эту мощность и считается радиатор.
Регулятор громкости в данной схеме по совместительству выполняет функцию фильтра ВЧ. Частота среза будет меняться в зависимости от положения движка регулятора громкости.Максимум ослабления НЧ спектра будет при минимальной громкости.
Точно подметили, звук внизу будет сильно меняться с положением ручки. Не хватает добавочного последовательного резистора, снижающего этот дурной эффект.
Либо применить “классическую” схему включения регулятора, когда сигнал на вход усилителя снимается с движка переменного резистора. Постоянную составляющую на выходе УМ можно уменьшить включив последовательно с R15 конденсатор 5 – 10 мкФ.(желательно неполярный).
ну да, полезное решение, хотя АД825- прецизионный , там доли милливольт на выходе, на общий сдвиг на выходе мало повлияет. Ставить в пару к бытовой микросхеме такое чудо техники. как супер-опер, мне почему-то жалко. Словно английский лорд в роли кучера . Лошадь от этого быстрее не побежит.
“…емкость для РГ номиналом 10 кОм оптимальна в пределах 0,47-0,68мкф. Этот конденсатор совместно с РГ образует фильтр верхних частот с частотой среза около 20 Гц, который ослабляет инфразвуковой мусор.”(с) Какая прелесть, как всё просто оказывается – бац, емкостишку с дулькин **ен на 10-килоомный Alps, и дело в шляпе – мусор отфильтрован. А той шляпе известно, что на входе усилителя при таких величинах С и R фактически образуется дифференцирующая цепь, вносящая в сигнал свой “мусор”, на 20Гц крутящая фазу на 60 градусов, или она, эта шляпа, посчитать простейшее не в состоянии Ах,да! Ниже 40Гц музыки нет, – голосят “аудиоманьяки”. Ну так на 40Гц уже 40-градусный заворот кишок. А на 80Гц, на 100, где для многих всё мясо? Там чуть получше, но тоже не айс – от 18 до 23. Ерунда , – скажете? А что тогда для вас не ерунда?! Эта ерунда складывается с ерундой в ваших АС. А отсюда и звучит из них всякая ерунда. Так зачем, позвольте вас, господа слухачи, спросить, все эти рассуждения о тысячных долях процента искажений усилителя и мусоре, поступающем от источника, если на входе усилителя стоит мусорная яма? При входных 10кОм емкость конденсатора должна быть не менее 10uF; или лучше 2,2uF на 50кОм (если говорить об МКР и Alps). А для борьбы с мусором инфранизких частот есть иные способы.
А правда, что при использовании пассивых фильтров, НЧ-составляющая тормозится и чуть отстает от ВЧ?
Принципиальная схема
Рис. 1. Принципиальная схема усилителя мощности низкой частоты на микросхеме LM3886.
Принципиальная схема усилителя приведена на рис.1. Схема состоит из ИМС и цепи обратной связи. Громкоговоритель подклюется на выход через цепочку R7-L.
Для достижения больших мощностей необходимо высокое напряжение питания, и его должны выдерживать электролитиеские конденсаторы фильтра.
Вывод 8 микросхемы используется для включения режима «Mute». В нормальном режиме работы на него подается через R6 отрицательное напряжение. Величину резистора R6 можно вычислить по формуле:
где I8>0,5 мА.
Усилитель мощности на микросхемах LM3886
Заказал мне один меломан сделать хороший и не дорогой УМЗЧ, причем максимально хороший и за минимальную сумму. На форумах особо хвалили микросхемы LM3886 фирмы National Semiconductor, очевидцы утверждали что при инвертирующем включении они переигрывают буржуйские килобаксовые УНЧ. Решено было делать усилитель на этих микросхемах. После листания форумов решено было делать инвертирующий УНЧ с Т-образно обратной связью. Девайс решил делать на СМД компонентах, там где это возможно, схема и чертеж печатной платы находится здесь: https://cp.people.overclockers.ru/cgi-bin/dl.pl?id=27812&filename=LM3886_amp.pdf На схеме не нарисована индуктивность на выходе но на плате есть отверстия для нее, просто схему я рисовал только для того чтобы были неты при разводке, чтобы ничего не перепутать. Так как бюджет минимальный то будет просто УМЗЧ на микросхемах, на входе регулятор громкости и никакого предварительного усилителя с коммутатором входов. Все это решил собрать в корпус от старого аналогового спутникового тюнера, который у мну давно валялся для использования в подобном прожекте. По технологии ЛУТ была изготовлена печатная плата и спаян усилитель.
Корпус от тюнера довольно миниатюрный, высота 60 мм, пришлось поискать подходящего размера радиатор.
Добрые люди на фрезерном станке сделали с него такую красоту:
Были посверлены отверстия, нарезана резьба, установлена плата на радиатор, микросхемы были изолированы от радиатора слюдяными прокладками, так как пластина тепло-распределителя подключена к линии отрицательного питания микросхемы, а радиатор было запланировано заземлить.
В дне корпуса было сделано окно для нормальной циркуляции воздуха через ребра радиатора:
Для питания усилителя используется тор с двумя обмотками по 25 В переменного тока, после выпрямителя на 4 быстрых диодах MUR 302 и фильтра на двух электролитах 4700,0/50В, получил +/- 33В постоянного тока. Смонтировал все в корпус, на выходе поставил винтовые зажимы, на вод пару гнезд под тюльпаны и регулятор громкости.
Теперь о звуке. А он оказалось действительно на довольно высоком уровне: упругий, собранный и четкий бас, никакого гула, четкие высокие и середина, тоже без никаких шипящих призвуков, даже мои тестовые 4-х омные S-30, звучали очень симпатично, довольно динамичный бас, без никакой коррекции по низам, самое интересное что индикаторы перегрузки засвечивались при нереально большой громкости для этих колонок, чего с другими УНЧ не было.
Зы: Таким образом имеем довольно серьёзный УНЧ с себестоимостью около 40 баксей. Всем удачных эксперементов!
Критикуем тута: https://forums.overclockers.ru/viewtopic.php?p=4679226#4679226
deep (deep_zz)
LM3886 параллельное соединение
Даже многочисленные коммерческие УМЗЧ использовались с параллельной парой LM3886. Но это совсем не дело. Даже очень небольшое смещение постоянного или переменного тока вызывает сильный ток между встроенными выходными контактами. Большинство схем рекомендует 0,1 Ом, но если разница между выходами двух усилителей составляет 1 В, это означает что ток равен уже 5 А.
Хотя это может показаться допустимым, надо учитывать допуски сопротивления и встроенные напряжения смещения. Используя один конденсатор для линии обратной связи C2, два усилителя имеют точно такое же низкочастотное АЧХ, что исключает возможность прохождения очень низкой частоты, которая вызывает большие смещения на выходах интеграторов усилителя мощности.
Если используются резисторы с допуском 0,1%, можно ожидать, что наихудший циркулирующий ток между интегральными схемами будет около 220 мА при том же пиковом напряжении, что представляет собой значительное снижение. Это уменьшит распределение нагрузки с 28 Вт до 3 Вт (в зависимости от выходного напряжения)
Обратите внимание, что смещение по постоянному току не учитывается, но всё-же должно приниматься во внимание
В общем лучший совет, который можем дать о параллельной работе LM3886 – не делайте этого!
TDA7294 можно использовать в мостовом включении, но только при нагрузке 8 Ом, а напряжение питания не должно превышать ± 35 В. Добавление внешних силовых транзисторов позволяет использовать и усилители мощности LM3886 в мосте, но общая схема станет очень дорогая и сложная.
Нет сомнений в том, что метод усиления транзисторами работает, но это не то, что можно предложить для системы hi-fi. Если же используете сабвуфер, скорее всего вообще не услышите искажения, так как они уменьшаются с уменьшением частоты.
Конструкция и детали
Печатная плата усилителя приведена на рис.2, а схема размещения деталей на ней — на рис.3. Резисторы R7 и R8 мощностью 2 Вт класс точности 1%. Для изготовления выходной индуктивности L1 необходимо намотать 12 витков провода диаметром 0,5…0,6 мм с эмалевой изоляцией на трубку или карандаш такой же толщины, как и R7.
Затем в нее вставляется резистор — так, чтобы он нигде не прикасался к ней(чтобы не повредить изоляцию). Емкость конденсатора C2 можно увеличить для лучшей передачи низких частот.
Глубина обратной связи задается резистором R4. Режим Mute включается при размыкание переключателя S1. Для сетевого трансформатора желательно использовать тороид. Напряжение вторичной обмотки – 2×25 В.
Выпрямительный мостик должен быть рассчитан на номинальный ток — как минимум, 6 А. Выпрямленное напряжение без нагрузки ±35÷38В. Емкость электролитических конденсаторов C5, C4 4700÷10000 мкФ, допустимое напряжение — не меньше 50 В. Конденсаторы желательно зашунтировать плЈночным конденсаторами Јмкости (0,1 — 1 мкФ) в непосредственной близости от выводов микросхемы.
Рис. 2. Печатная плата усилителя на микросхеме LM3886.
Рис. 3. Размещение деталей на печатной плате усилителя.
Внимание! ИМС необходимо установить на радиатор. Внутренняя защита микросхемы эффективна только тогда, когда выделяющееся тепло рассеивается радиатором соответствующих размеров. Относительно высокое напряжение на оконечных транзисторах (5,2 В) и ток покоя около 38 мА существенно увеличивают теплоотдачу
Размеры радиатора можно определить, руководствуясь графиками на рис.4
Относительно высокое напряжение на оконечных транзисторах (5,2 В) и ток покоя около 38 мА существенно увеличивают теплоотдачу. Размеры радиатора можно определить, руководствуясь графиками на рис.4.
В правой части рисунка приведены графики зависимости выделяющейся мощности от суммарного напряжения (для некоторых значений импеданса громкоговорителей). Этим мощностям соответствуют температуры радиатора Тс. При заданной темпетуре среды ТА, из таблицы в левой части можно определить необходимое тепловое сопротивление радиатора.
Рис. 4. Тепловое сопротивление радиатора.
Пример. Пусть суммарное значение напряжения питания равно 80 В, импеданс громкоговорителя — 8 Ом. По графикам этим значениям соответствует выделяемой мощности РD=40 Вт, т.е. ТС=102°С. Пусть максимальная температура среды ТА равна 25°С.
Тогда для теплового сопротивления радиатора по таблице получаем 1,9 °/Вт. Если усилитель должен надежно работать при максимальной температуре 40°С, это значение уменьшается до 1,6.
При 50°С будет нужен уже очень большой радиатор (пластина примерно 30×30 см толщиной 5 мм). У современных ребристых или игольчатых радиаторов тепловое сопротивление меньше, чем у гладкой пластины, и можно обойтись гораздо меньшим по размерам радиатором.
Проблему охлаждения можно решить, используя радиатор длиной 150 мм и шиной 95 мм, имеющий 16 ребер. Радиатор на плату необходимо устанавливать обязательно так, чтобы между ребрами могли свободно протекать воздушные потоки. Поэтому он должен располагаться снаружи корпуса на задней стенке. Поскольку корпус и у этой ИМС также находится под напряжением питания, радиатор необходимо изолировать от корпуса усилителя (если он металлический).
Может возникнуть вопрос: поскольку размеры радиатора достаточно велики, не лучше ли использовать для охлаждения небольшой вентилятор?
Однако шум постоянно включенного даже малошумящего вентилятора будет мешать прослушиванию тихих музыкальных пассажей. Некоторые фирмы используют в мощных усилителях вентиляционное охлаждение, однако включение вентилятора происходит при определенном уровне входного сигнала.
Поскольку в этом случае вентилятор не мешает тихим музыкальным мелодиям (отключается), такое решение имеет право на существование. Однако при усилении речи возникают акустические помехи из включения и выключения вентилятора при резком изменении громкости.
Для получения высокого качества звуковоспроизведения, на входы микросхемы должно попадать как можно меньше помех. Поскольку в проводах питания неизбежно имеются большие пульсации тока, которые могут легко передаваться на вход усилителя, входные провода и провода питания должны быть расположены как можно дальше друг от друга.
Технические данные на микросхему LM3886 (datasheet) — Скачать (0,8 МБ).
↑ Блок питания
Трансформатор мотался на заказ. Это связано с тем, что необходим был транс с определенным набором обмоток и по габаритам определенной высоты. Последнее условие исходило из концепции корпуса, которая была придумана заранее. Вот схема БП:
Траснформатор содержит следующие обмотки: — 6,3 В 1 А для накала. — 8 В 0,3 А для получения стабилизированных 5 В. Питание коммутации и ЦАПа. — Две обмотки по 30 В 0,1 А – питание лампы. — Четыре обмотки 20 В 3А – питание LM3886. Таким образом для питания LM3886 используются два отдельных выпрямителя. Отдельные для каждого канала. Для питания лампы используется общий выпрямитель, но с отдельными RC цепочками.
Также для индикации правильности включения вилки в розетку, с точки зрения фаза-ноль, сделан индикатор на элементах R24, R25, D15, D16 и светодиоде с двойным свечением (красный и зеленый). Схема из датагорской статьи «Сетевой фильтр с контролем правильности подключения к питающей сети для усилителя звуковой частоты».
Хочу несколько слов сказать, зачем по-моему нужно правильное включение в сеть. Меня учили, что начало обмотки должно быть подключено к фазе, а конец обмотки нулю. В этом случае нуль как бы покрывает сверху обмотку и таким образом получается дополнительная экранировка сетевой обмотки. В правоте этого утверждения я не раз убеждался, поэтому стараюсь придерживаться этого правила.
Раз уж речь зашла о правильности подключения обмоток, то еще несколько замечаний. Может кому пригодится. Используемой мной трансформатор состоит как бы из двух половинок. На каждой половинке намотаны по две обмотки 20 В (для питания LM3886). Так вот вопрос: как использовать эти обмотки? Как их правильно подключить? Понятно, что конец одной обмотки с началом следующей.
Вопрос в другом: использовать на один канал две обмотки с одной половинки трансформатора или с разных? Ответ: с разных. Именно в этом случае наводок будет меньше. По крайней мере у меня получилось именно так. Кроме того т.к. я не знал, где у вторичных обмоток начало, а где конец, то пришлось поэкспериментировать. Коммутируя обмотки по разному, нашел вариант с минимальными наводками от него. Другими словами, иногда достаточно поменять концы у обмоток, чтобы уменьшить фон.
Распиновка
Распиновка lM3886 зависит от конструктивного исполнения. Корпус микросхемы имеет 11 выводов. Существует два основных варианта упаковки, с изолированной от электрода подложкой (TO-220F-11) и неизолированной (TO-220-11). Последнюю необходимо крепить на радиатор только через слюдяную прокладку или термопасту. Внешний вид устройств и цоколевка представлены на картинке ниже.
Если по простому, то распиновка lM3886 следующая, смотрим по номерам контактов: 4 – минус питания, 1 и 5 – плюс; 7 – земля (GND) или общий ноль; 9 и 10 инвертирующий и неинвиртирующий входы, соответственно; 3 – выход для усиленного сигнала; 8 – функция «mute»; 2 и 11 – не используются
Подведем итоги
Добавление транзисторов-бустеров позволяет микросхемному усилителю звука обеспечивать большую мощность при нагрузках с более низким сопротивлением, чем это возможно в других случаях, но с оговорками. Главной из них является искажение. Оно не будет слышно если усилитель используется для низкочастотного динамика (в 3-полосной системе) или сабвуфера, но, вероятно, будет заметно, если вы попытаетесь использовать эту технологию с усилителем полного диапазона частот 20 Гц – 20 кГц. Также микросхема не может работать при более высоком напряжении, чем она рассчитана, поэтому мощность большинства типовых нагрузок АС (6-8 Ом) не будет значительно улучшена. Разве что при их параллельном включении.
↑ Итоги и выводы
Усилитель получился в оригинальном, симпатичном и относительно не большом корпусе. Крашенное изнутри оргстекло смотрится хорошо.По звуку:
звук нельзя назвать «ламповым» в полном смысле этого слова, но он вполне приятный. Я не имею возможности сравнить звук с усилителями на этой микросхеме, сделанными по другим схемам, или с другими каменными усилителями, поэтому не могу сказать — лучше или хуже он звучит. Главным критерием для меня является то, что даже прослушивание в течении 6 часов совершенно меня не утомляет. Для меня это хороший показатель. Ну и еще раз хочется напомнить, что многое зависит от конденсатора С1. Он тут главный!
АЧХ и гармоники усилителя в картинках:
