Всем доброго времени суток! Это моя первая статья, хочу поделиться своим опытом создания усилителя для акустической системы с нуля из подручных деталей.
Все началось с того что я наткнулся на патент технологии UCD и ее реализации компанией Philips от 2005 года.
Меня очень заинтересовала эта технология и я решил реализовать прототип усилителя мощности по приведённой схеме в патенте, это был первый прототип.
Схема из патента:
Далее я решил смоделировать работу устройства в симуляторе "Multisim"
Получил следующею схему разбитую на 2 части для простоты понимания работы и подбора номиналов на которое ушло немало времени.
Первая часть схемы это входной каскад и модулятор содержащий в себе источник тока, дифференциальный и токовый каскад управления драйверами выходного каскада.
Вторая часть схемы это драйвера выходного каскада для управления выходными ключами и сам выходной каскад с фильтром и схемой питания.
Детали использовал те что были у меня в наличие и более менее подходили под данные задачи.
Соответственно после подбора номиналов и настройки мертвого времени (об этом будет в следующей статье подробно) получил работающею схему в эмуляторе и далее привожу сигнал с виртуального осциллографа:
Верхний сигнал это выход усилителя, нижний сигнал вход усилителя с генератора синуса 1 кГц.
Как видим схема получилась полностью работоспособна!
Далее я решил реализовать работающий прототип этой схемы на реальных деталях навесным монтажом так как макетной платы и чего-то подобного у меня под рукой не было.
Не сразу конечно, через какое-то время у меня получилось это:
Живой работающий прототип усилителя навесным монтажом не напоминающий своим видом никакого работающего устройства, а скорее всего напоминающий просто комок проволоки и деталей.
Собрано было как сказано выше из подручных деталей без какой либо платы, модулятор построил на транзисторах 2N5551 и 2N5401, они были в наличие., драйвер же пришлось строить на транзисторах Дарлингтона КТ973Б. Так как транзисторов 2N5401 хватило только на модулятор.
В качестве выходных ключей пришлось выбирать из наличия единственные более менее подходящие под эту задачу IRF3205, сними тоже не так все просто, их недостаток заключается в том что они низковольтные и для этого пришлось использовать источник питания +-25 вольт чтобы не превысить порог максимального напряжения ключей сток-исток.
Дроссель взял на RM8 остались от предыдущих проектов с индуктивностью 22 микроГенри, емкость в фильтре поставил 1 микроФарад плёнку (выпаял из блока питания ATX.
Далее после настройки и первых запусков которые были не все удачными улетел один из ключей, благо был еще 1 в запасе, после этого конечна была выработана схема запуска и настройки которая была более безопасная для деталей схемы.
После нескольких экспериментов и настроек, подборов деталей я наконец-то увидел заветный сигнал на осциллографе!
Осциллограмма показывает нам что оно живое!
Помимо того что прототип подал признаки жизни, при этом он работал без радиатора вообще на грузку 4 Ома и не выделял тепла! Температура выходных ключей была градусов 35-40! Я был в восторге от этого пучка проводов!
Далее я проводил различные испытания, на разной частоте и разных сигналах, дорабатывал входной фильтр и входной каскад усилителя, а также выходной фильтр, настраивал частоту самогенерации усилителя и подбирал компоненты для получения хорошей линейности усилителя и уменьшения шума на выходе.
Лучший результат был получен и я приступил к разработке новой, доработанной схемы и её реализации!
Продолжение будет в следующей статье!
Кто дочитал огромное спасибо!
Часть 2.
