Цель создания представленной ниже схемы - получить простой, при этом довольно качественный, надежный и не привередливый усилитель.
Данный усилитель изначально делался как усилитель для сабвуфера, но это не означает, что данный усилитель не может хорошо работать во всем остальном диапазоне частот.
Схема усилителя построена по классической, трехкаскадной топологии Лина. Прелесть данной схемы, одновременно в простоте и повторяемости: усилитель начинает работать сразу после сборки, не нуждается в настройке - даже в регулировке тока покоя. Усилитель имеет защиту от короткого замыкания в нагрузке.
Схема - классическая и поэтому не нуждается в каких-либо пояснениях. Единственный момент, о котором стоит упомянуть - транзистор VT7. Многие почему-то не понимают предназначение данного транзистора, некоторые даже предлагают выбросить данный транзистор из схемы. Выбросить VT7 из схемы - можно, и усилитель при этом продолжит нормально работать, но только до момента срабатывания токовой защиты. Транзистор VT7, предназначен для ограничения тока каскада усилителя напряжения, построенного на транзисторе VT9. Если бы транзистор VT7 отсутствовал, то при срабатывании токовой защиты, ток через транзистор VT9, резко бы возрастал, а с этим - возрастала бы и рассеиваемая на VT9 мощность. Эта привело бы к выгоранию VT9 и выходу из строя всего усилителя в целом.
На приведенной выше принципиальной схеме, показан усилитель с двумя парами выходным транзисторов, однако имеется возможность установки до четырех пар выходных транзисторов, соответствующая печатная плата - прилагается.
Технические характеристики:
Диапазон питающих напряжений (две пары вых. транзисторов) = +/- 25 ... +/- 45 В;
Диапазон питающих напряжений (четыре пары вых. транзисторов) = +/- 25 В ... +/- 60 В.
С двумя парами транзисторов на выходе усилителя, не рекомендуется увеличением напряжения питания выше +/- 45 В (при сопротивлении нагрузки 4-8 Ом).
Разумный предел выходной мощности при двух парах выходных транзисторов - 150 Вт. При использовании четырех пар выходных транзисторов, допускается поднимать напряжение питания до +/- 60 В.
От значения напряжения питания усилителя напрямую зависит его выходная мощность. Зная сопротивление нагрузки и желаемое значение выходной мощности, выбирается необходимое значение питающего напряжения:
Максимальная выходная мощность (4 Ом, 1 кГц, +/- 40 В, две пары вых. транзисторов) = 150 Вт;
Максимальная выходная мощность (4 Ом, 1 кГц, +/- 60 В, четыре пары вых. транзисторов) = 380 Вт;
Диапазон воспроизводимых частот (по уровню -1 дБ) = 4 - 110 000 Гц;
Диапазон воспроизводимых частот (по уровню -3 дБ) = 2 - 200 000 Гц;
THD+N (-1 дБ от максимальной вых. мощности, 1 кГц, 4 Ом) = 0,006%;
Некоторые важные моменты по сборке. Усилитель не требователен к элементной базе.
Почти все резисторы, кроме дополнительно указанных в перечне используемых радиоэлементов - 0,25 Вт. Можно применять как советские резисторы, например - серии МЛТ, так и любые их импортные резисторы, в том числе китайские. Нет необходимости в применении высокоточных резисторов с допуском 1% и менее, потому как это не окажет никакого заметного влияния на конечный результат.
В качестве С5, лучше применить неполярный электролит (допускается - полярный). В схеме строго не рекомендуется применять электролиты производства СССР, поскольку они уже давно высохли и поэтому не соответствуют паспортным параметрам.
Усилитель работает в классе AB и поэтому нуждается в серьезном охлаждении. Пожалуй, важнейшей характеристикой радиатора является площадь его поверхностей и толщина основания. Для отвода 1 Вт тепла необходимо приблизительно 15 см2 площади радиатора (для алюминия и его сплавов).
Толщина основания радиатора должна быть не менее 3 мм. Необходимую площадь радиатора можно рассчитать по формуле:
S=Pвых*(1-КПД)*15.
где, Pвых - выходная мощность усилителя.
Для 150 Вт'ного усилителя, минимальная площадь радиатора должна быть не менее чем: S=150*(1-0,6)*15=900 см. При применении активного отвода тепла (вентилятора или нескольких вентиляторов), площадь радиатора можно уменьшить в 2-4 раз.
Катушка на выходе усилителя состоит из 15-20 витков, намотанная проводом с сечением 1,0...1,5 мм2, на диаметре 8 мм (как временную оправку удобно использовать сверло). Точность изготовления катушки большого значения не имеет.
Собранный усилитель не нуждается в какой-либо настройке и начинает работать сразу же после сборки. Если усилитель после первого включения не заработал: постоянное напряжение на выходе, перегрев, дым, самовозбуждение - в этом совершенно точно только ваша вина. Для начала необходимо проверить монтаж, качество пайки, отмыть плату от флюса. Проверить все номиналы резисторов на совпадение со схемой, сверить цоколевку транзисторов.
Плата имеет раздельную землю для сигнальных цепей и силовых цепей, что позволяет полностью исключить вероятность появление фона.
Точки подключения на плате:
IN - вход сигнала;
sGND - входная земля (земля источника сигнала);
OUT - выход усилителя (плюсовая клемма);
GND - один контакт для подключения к земле блока питания, второй - минусовая клемма для подключения акустической системы;
+/-U - шины для подключения источника питания усилителя.
Альтернативный вариант печатной платы для ПУБЛП от Дмитрия Новоселецкого:
И еще один вариант печатной платы от Дмитрия Новоселецкого:
Альтернативный вариант печатной платы для ПУБЛП от Олега Никончука:
Ниже, в разделе "файлы", вы сможете найти файлы авторской печатной платы и файлы печатных плат от других авторов.
Некоторые законченные конструкции усилителей, выполненных на базе схемы ПУБЛП: Далее представлены фотографии усилителей, построенные сторонними авторами на базе схемы ПУБЛП от Nem0. Имена, либо ники авторов - указаны в описании соответствующей фотографии.
Перечень радиоэлементов:
Ссылки:
Место первой публикации - сайт "Паяльник" - https://cxem.net/sound/amps/amp206.php
Статья в сообществе Nem0 в ВК -
https://vk.com/@nem0_audio-publp-2014
Файлы:
Модель усилителя для NI Multisim 14 - https://disk.yandex.by/d/TKR0ZMZmv9t07g
Авторская печатная плата с двумя парами выходных транзисторов - https://disk.yandex.by/d/ia9iZB2mJpi8_g
Авторская печатная плата с четырьмя парами выходных транзисторов - https://disk.yandex.by/d/FUXJKrWCeKNnVQ
Альтернативная печатная палат с двумя пара выходных транзисторов от Дмитрия Новоселецкого - https://disk.yandex.by/d/NuMzFb5jo-7r-g
Архив с гербер-файлами альтернативной печатной платы от Дмитрия Новоселецкого (вертикальное расположение выходных транзисторов) - https://disk.yandex.by/d/bFMFWjN5eQybpA
Архив с гербер-файлами альтернативной печатной платы от Дмитрия Новоселецкого (выходные транзисторы под платой) - https://disk.yandex.by/d/9ENnZwBIGjw56w
Архив с гербер-файлами альтернативной печатной платы от Олега Никончука - https://disk.yandex.by/d/zlwyFqJzmpyXcA
Дата первой публикации: 10 июля 2014
Дата изменения: 9 января 2022
