วงจรขยายกำลังไฟฟ้า 1,000 วัตต์ถึง 2000 วัตต์

ในบทความนี้เราจะพูดถึงวงจรแอมพลิฟายเออร์ขนาด 1000 วัตต์ที่เรียบง่าย แต่ยอดเยี่ยมซึ่งสามารถอัพเกรดได้อย่างง่ายดายเพื่อให้ได้เอาต์พุตสูงสุด 2,000 วัตต์ ใช้ส่วนประกอบที่ค่อนข้างน้อยและสามารถตั้งค่าได้อย่างรวดเร็วเพื่อรับกำลังขับขนาดใหญ่ 1,000 วัตต์บนลำโพง 4 โอห์ม 1kva ใด ๆ

วงจรนี้ถูกส่งทางอีเมลโดยผู้ที่ชื่นชอบโดยเฉพาะเพื่อเผยแพร่ในเว็บไซต์นี้

บทนำ

เครื่องขยายเสียงที่กล่าวถึงที่นี่คือเครื่องขยายเสียงขนาด 1,000 วัตต์

นี้ เครื่องขยายเสียงทำงาน เป็นอย่างดีสำหรับแอพพลิเคชั่นใด ๆ ที่ต้องการพลังงานสูงความคมชัดสูงความผิดเพี้ยนขั้นต่ำและเสียงที่โดดเด่น

ตัวอย่างที่ดีอาจเป็นแอมป์ซับวูฟเฟอร์, แอมพลิฟายเออร์สเตจ FOH, แอมพลิฟายเออร์เสียงเซอร์ราวด์บากด้านบน 1 ช่อง

เครื่องขยายเสียงมีสี่ขั้นตอนหลักของการขยาย

เริ่มต้นด้วยการตรวจสอบแต่ละขั้นตอนพร้อมรายละเอียดทั้งหมด

แอมป์ข้อผิดพลาด

ขั้นตอนแรกเป็นวงจรขยายข้อผิดพลาดอินพุตสมดุลแบบอสมมาตร

นี่คือเลย์เอาต์ที่ทำให้เกิดดิฟเฟอเรนเชียลสเตจเดียวและยังมีอินพุตที่สมดุล

แหล่งที่มาที่ไม่สมดุลสามารถใช้ในกรณีที่อินพุตกลับด้านหรือไม่กลับด้านเชื่อมโยงกับสายกราวด์ของสัญญาณ

ตอนนี้เรามาดูกันว่าทรานซิสเตอร์ทุกตัวในขั้นตอนนี้ทำงานร่วมกันอย่างไร
Q6, Q7, R28-R29 และช่วยสร้างแอมพลิฟายเออร์ข้อผิดพลาดที่แตกต่างที่สำคัญนี้

ขั้นตอนนี้ใช้ตัวสะสมทรานซิสเตอร์ที่มีโหลดประเภท cascode Q1, Q2, R13 และ ZD1 เป็นขั้นตอนการเรียงซ้อน ขั้นตอนนี้จ่ายค่าคงที่ 14.4 โวลต์ให้กับนักสะสมของ Q1, 2

R42, R66, Q23, ZD2 และ C19 ทำงานเป็นแหล่งกระแสคงที่โดยใช้ทรัพยากร 1.5 มิลลิแอมป์ไปยังสเตจดิฟเฟอเรนเชียลที่ 1

ขั้นตอนเหล่านี้ร่วมกันทำหน้าที่เป็นขั้นตอนแรกของเครื่องขยายเสียงและกำหนดวิธีที่เครื่องขยายเสียงทั้งหมดมีอคติตั้งแต่ต้นจนจบ

เครื่องขยายสัญญาณแรงดันไฟฟ้า

ขั้นตอนเฉพาะนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งมอบการขยายแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่เป็นไปได้ที่จำเป็นสำหรับขั้นตอนต่อไปเพื่อที่จะเปลี่ยนสเตจเอาต์พุตด้วยกำลังไฟ 100%

R3, R54, R55, R40, Q3, Q4, Q24, Q25, C2, C9, C16 โครงสร้างขั้นตอนการขยายแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันครั้งที่ 2 Q54 และ Q55 ทำงานเหมือนระบบที่เรียกว่า current-mirror load สำหรับขั้นตอนที่แตกต่างกันที่สอง

โดยพื้นฐานแล้วสิ่งนี้จะผลักดันให้ขั้นตอนนี้แบ่งปันกระแสที่ได้มาจาก R36 อย่างสม่ำเสมอซึ่งอาจมีค่าประมาณ 8 มิลลิแอมป์

ส่วนที่เหลือโดยเฉพาะตัวเก็บประจุจะทำงานเป็นตัวชดเชยความถี่เฉพาะที่สำหรับขั้นตอนนี้

เวทีอคติ / บัฟเฟอร์

Q5, Q8, Q26, R24, R25, R33, R34, R22, R44, C10 ทำหน้าที่ในการให้น้ำหนักและการบัฟเฟอร์และด้วยเหตุนี้การตั้งชื่ออคติและระยะบัฟเฟอร์

วัตถุประสงค์หลักของขั้นตอนนี้คือการจัดหา MOSFET Gates ด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่และได้รับการชำระคืน และยังเพิ่มชั้นอิมพีแดนซ์สูงให้กับสเตจแอมป์แรงดันไฟฟ้าจากความจุของ Gate Source สูง

หากไม่มีขั้นตอนนี้อาจทำให้การตอบสนองความถี่และอัตราการฆ่ากลายเป็นเรื่องแย่มาก

อย่างไรก็ตามปัญหานี้คือการรวมกันของขั้นตอนเพิ่มเติมซึ่งเป็นเสาที่โดดเด่นเสริมข้ามลูปป้อนกลับของเครื่องขยายเสียง

ขั้นตอนการส่งออก

ขั้นตอนนี้จะเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่ผลิตใน VAS และจ่ายกระแสเต็มที่จำเป็นในการใช้งานลำโพง 8 หรือ 4 โอห์ม สามารถใช้ลำโพง 2 โอห์มได้ในบางครั้งบางคราว

อันที่จริงฉันได้ตรวจสอบแอมพลิฟายเออร์ 1,000 ตัวที่เกิน 1600 วัตต์ RMS ตรงเป็นวูฟเฟอร์ย่อย 2 โอห์ม อย่างไรก็ตามฉันไม่แนะนำให้คุณทำสิ่งนี้สำหรับการสมัครระยะยาวใด ๆ

แผนภูมิวงจรรวม

ดาวน์โหลดเค้าโครง PCB

ข้อมูลจำเพาะของพาวเวอร์ซัพพลาย

องค์ประกอบของแหล่งจ่ายไฟสำหรับเครื่องขยายเสียงนี้มีดังที่ระบุไว้ในย่อหน้าต่อไปนี้ เป็นช่องทางเดียวเท่านั้น
1 x Transformer พิกัด 1,000 วัตต์ ขดลวดหลักควรจะตรงกับแหล่งจ่ายไฟ AC ในบ้านของคุณ เช่นสำหรับอินเดียและยุโรปขดลวดปฐมภูมิควรอยู่ที่ระดับ 240VAC
ขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงควรได้รับการจัดอันดับดังนี้
2 x 65 โวลต์ AC ที่โหลดเต็ม
1 x 400 โวลต์ 35 แอมป์, วงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์
2 x 4.7K ตัวต้านทานเซรามิก 5 วัตต์
ข้อมูลจำเพาะของตัวเก็บประจุกรองต่ำสุดสามารถเป็นอิเล็กโทรไลต์ 2 x 10,000 ยูเอฟ 100 โวลต์
มูลค่าที่ดีที่สุดอาจเป็น 40,000 ยูเอฟต่อรางจ่าย

การทดสอบและตั้งค่า

ขอแนะนำอย่างยิ่งให้คุณทดสอบการทำงานของเครื่องขยายเสียงตั้งแต่เริ่มต้นเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องขยายเสียงทำงานได้อย่างถูกต้องจริงๆ

สามารถทำได้โดยการบัดกรีตัวต้านทาน 10 โอห์ม¼วัตต์ระหว่างเอาท์พุตของแอมพลิฟายเออร์และปลายด้านหนึ่งของตัวต้านทาน 330 โอห์ม 1W ที่ใช้เป็น R38

การทำเช่นนี้เราเชื่อมโยงตัวต้านทานแบบป้อนกลับ R37 กับเอาต์พุตของสเตจบัฟเฟอร์

สิ่งนี้จะข้ามขั้นตอนการส่งออกและแปลงเป็นเครื่องขยายเสียงที่ใช้พลังงานต่ำมากซึ่งสามารถวิเคราะห์ได้อย่างอิสระโดยไม่ทำลายขั้นตอนการส่งออกที่มีราคาแพง

เมื่อเสร็จแล้วให้ต่อแหล่งจ่าย + -90 โวลต์เข้าด้วยกันและเปิดเครื่อง

ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีตัวต้านทานแบบ bleeder 4k7 Ohm 5 วัตต์ที่บัดกรีผ่านตัวเก็บประจุตัวกรองแหล่งจ่ายไฟ

ณ จุดนี้หวังว่าจะไม่มีอะไรสูบบุหรี่โดยใช้มัลติมิเตอร์ที่ช่วง V วัดแรงดันไฟฟ้าที่แสดงด้านล่างที่ลดลงรอบตัวต้านทานต่อไปนี้ ในกรณีที่พวกเขาอ่านค่าใกล้เคียงกับค่าที่แสดงภายในช่วง + -10% คุณอาจเป็นบวกได้เครื่องขยายเสียงนั้นถูกต้อง

R1 = 1.6 โวลต์
R2 = 1.6 โวลต์
R3 = 1.0 โวลต์
R55 = 500mv
R56 = 500mv
แรงดันออฟเซ็ตที่ R37 อาจอ่านได้ 0 โวลต์ แต่อาจสูงถึง 100mv

การทดสอบขั้นสุดท้ายกับลำโพง

เมื่อคุณตรวจสอบเสร็จสิ้นตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ปิดเครื่องและนำไฟล์
ตัวต้านทาน 10 โอห์ม

ดังนั้นตอนนี้เรามาถึงขั้นตอนที่เราควรทำการทดสอบสูงสุดในโมดูลเครื่องขยายเสียง
ยังมีการตรวจสอบบางอย่างที่ต้องดำเนินการในเบื้องต้น
•ต้องตรวจสอบพิน Drain บนอุปกรณ์เอาต์พุตทั้งหมดเพื่อตรวจสอบซ็อกเก็ตเข้ากับตัวระบายความร้อน
•สายไฟของแหล่งจ่ายไฟอาจถูกตรวจสอบเกี่ยวกับขั้วขวาของ PCB
•หม้อหลายเทิร์น P1 อาจพลิกกลับไปที่ 0 โอห์มเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถอ่านค่าได้ประมาณ 4.7k ผ่านหมุดประตูและท่อระบายน้ำของ Q8 IRF610
•ในขณะเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ใส่ฟิวส์ 8 แอมป์ไว้ที่สายจ่ายไฟแต่ละเส้น
•เชื่อมต่อมัลติมิเตอร์ในช่วง DC โวลต์กับเอาต์พุตของเครื่องขยายเสียง

เอาล่ะเนื่องจากคุณอาจพอใจที่วงจรเครื่องขยายเสียงขนาด 1,000 วัตต์นี้ได้รับการตั้งค่าอย่างถูกต้องตอนนี้เชื่อมต่อพลังงานโดยใช้ VARIAC สำหรับผู้ที่สามารถเข้าถึงได้หรือเพียงแค่เพิ่มพลังให้กับเครื่องขยายเสียงผ่านแหล่งจ่ายไฟที่กำหนด

ตรวจสอบโวลต์มิเตอร์คุณคาดว่าจะเห็นแรงดันไฟฟ้าชดเชย (รั่ว) ประมาณ 1mv ถึง 50mv

หากไม่เห็นให้ปิดแหล่งจ่ายไฟและตรวจสอบงานของคุณอีกครั้ง

ในกรณีที่ทุกอย่างเรียบร้อยแล้วให้ปิดระบบและใช้ไขควงละเอียดปรับ P1 สำหรับการให้น้ำหนักของสเตจเอาต์พุต

อย่างไรก็ตามในตอนแรกให้ติดตั้งโวลต์มิเตอร์รอบ ๆ ตัวต้านทานแหล่งที่มาของขั้นตอนการส่งออกด้วยความช่วยเหลือของคลิปจระเข้

ตอนนี้เปิดเครื่องอีกครั้งเปิดเครื่องขยายเสียงและค่อยๆปรับ P1 ในขณะที่ตรวจสอบโวลต์มิเตอร์สำหรับการอ่าน 18mv

หลังจากนี้ให้ตรวจสอบส่วนที่เหลือของตัวต้านทานต้นทางและติดตามส่วนที่มีค่ามากที่สุดและปรับค่า P1 อย่างละเอียดจนกระทั่ง 18mv ถูกวัดบนโวลต์มิเตอร์

จากนั้นต่อลำโพงและอินพุตเพลงเข้ากับเครื่องขยายเสียงและใช้ CRO สำหรับผู้ที่มีคนวิเคราะห์ว่ารูปคลื่นเป็นระเบียบเรียบร้อยและไม่มีเสียงรบกวนและความผิดเพี้ยนหรือไม่

ในกรณีที่คุณไม่มี CRO และเครื่องกำเนิดสัญญาณให้ต่อปรีแอมป์และลำโพงและตั้งใจฟังคุณภาพของเอาต์พุต เสียงที่ออกควรมีความชัดเจนและสดใสมาก

แค่นี้ก็สนุกแล้ว! คุณเพิ่งประกอบเองและเพาเวอร์แอมป์ 1,000 วัตต์ที่โดดเด่นซึ่งสามารถใช้เพื่อให้ได้เสียงที่กระหึ่มพร้อมกับกำลังขับที่เหลือเชื่อ ...

อีกหนึ่งการออกแบบที่น่าสนใจ

นี่เป็นอีกหนึ่งวงจรขยายกำลังขยาย 1kva ที่ยอดเยี่ยมซึ่งสามารถสร้างและใช้งานได้อย่างรวดเร็ว

จริงๆแล้วเป็นการออกแบบ 500 วัตต์ แต่สามารถเพิ่มกำลังไฟฟ้าได้ถึง 1,000 วัตต์โดยการเพิ่มจำนวน mosfets อย่างเหมาะสมหรือแทนที่ mosfets ด้วยตัวแปรที่ได้รับการจัดอันดับสูงกว่า