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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA UMZCH con una potencia de 320 vatios en el chip STK4231. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Amplificadores de potencia de transistores En los últimos años, los radioaficionados han utilizado cada vez más amplificadores de potencia en microcircuitos. Para muchas aplicaciones, resulta poco práctico ensamblar un amplificador usando elementos separados; tales amplificadores en la mayoría de los casos requieren el establecimiento de un dispositivo de protección, el ajuste de la corriente de reposo de la etapa de salida, etc. y listo”. En las páginas de la revista ya se han recomendado repetidamente varias versiones de tales amplificadores; sin embargo, la potencia de salida máxima (es decir, con una distorsión no lineal del 10%) de los amplificadores en un solo chip generalmente se limita a 100...120 W. al menos cuando se utilizan chips de una categoría de precio asequible. Incluso cuando se utilizan dos microcircuitos TDA7294 en una conexión puente, la potencia de carga no supera los 200 W. Pero, ¿qué pasa si necesitas montar un amplificador más potente, por ejemplo, para una discoteca? Aquí se describe un amplificador de potencia de circuito integrado que permite una potencia de salida de hasta 300 W por canal. El amplificador utiliza un chip híbrido STK4231-II fabricado por SANYO. Este chip es de doble canal, por lo que sólo se requiere un chip para la opción de conexión en puente. Al ensamblar un amplificador en un chip de este tipo, se requieren un poco más de piezas que para un amplificador en el TDA7294, pero tiene una serie de ventajas y, lo más importante, le permite obtener un amplificador mucho más potente. Es mucho más fácil conectar un microcircuito a un disipador de calor, ya que su sustrato no está conectado a la superficie conductora de calor de la carcasa y se puede conectar directamente al disipador de calor o a la carcasa del amplificador (para el microcircuito TDA7294, la potencia negativa el suministro está conectado al sustrato). A menudo esto puede ser decisivo, ya que a veces no es fácil aislar el disipador de calor de la carcasa. El diagrama esquemático del amplificador de potencia basado en STK4231-II se muestra en la Fig. 1.
Principales parámetros técnicos del amplificador.
El amplificador está alimentado por una fuente de voltaje bipolar no estabilizada de 2x(45...55) V. La señal de entrada a uno de los amplificadores del microcircuito DA2 se suministra directamente al pin 3 y al segundo (pin 20) a través de un amplificador de búfer inversor en el amplificador operacional DA1. El amplificador operacional funciona con estabilizadores de voltaje de +15 y -15 V, fabricados en microcircuitos DA3, DA4. Si es necesario, estos mismos estabilizadores también pueden alimentar un preamplificador con controles de tono o filtros cruzados. La ganancia del amplificador de potencia se puede cambiar seleccionando las resistencias de retroalimentación R6 y R11. Su resistencia en ambos brazos del amplificador debería ser la misma. Los transistores VT1 - VT4 tienen una unidad de protección actual que evita que el microcircuito falle en caso de sobrecarga. A medida que aumenta la corriente a través de una de las resistencias R18, R28, aumenta la caída de voltaje a través de ella, lo que conduce a la apertura del transistor VT2 o VT1, respectivamente. Esto, a su vez, conduce al funcionamiento del análogo del tiristor en los transistores VT3, VT4 y el microcircuito se bloquea. Para desactivar el bloqueo, debe apagar y encender nuevamente el amplificador. Si no es necesario un dispositivo de protección, entonces no es necesario soldar los transistores VT1 - VT4 y elementos relacionados en la placa; esto no afectará el funcionamiento del amplificador. Puede utilizar otros tipos de dispositivos de protección con el amplificador, teniendo en cuenta el hecho de que cuando las resistencias R25, R31 están conectadas al cable común, el amplificador se bloquea. El microcircuito tiene una unidad que evita clics en los altavoces al encender y apagar la alimentación. Para hacer esto, el pin 8 del microcircuito DA2 recibe un voltaje constante suministrado a través del diodo VD2 y los circuitos de corrección desde el devanado del transformador de potencia. El amplificador se prueba en funcionamiento con una carga real con una resistencia de 5,3 Ohmios; la potencia de salida es ligeramente menor con una resistencia de carga de 8 ohmios. Para el amplificador se ha desarrollado una placa de circuito impreso de una sola cara, cuyo dibujo se muestra en la Fig. 2.
En el diseño, puede utilizar resistencias C5-16 con una potencia de 5 W (R16-R18, R28-R30), MLT-1 (R22, R31, R38, R39), el resto - MLT-0,25 o MLT-0,5 . Condensadores de óxido: K50-35 o importados para una tensión de 63 V. El resto de condensadores son de película (grupos K73) o cerámicos (excepto los grupos TKE H50 y H90). El amplificador operacional DA1 se puede reemplazar con K140UD7, KR140UD17, TL071, etc. Los transistores KT502E se pueden reemplazar con 2SA1207, KT814G, VT3 - con 2SC2911, KT815G, VT4 - con 2SA1209, KT814G. Los inductores L1, L2 se enrollan con un cable con un diámetro de 1 mm en las resistencias R17, R29 vuelta a vuelta en una capa a lo largo de la resistencia. El microcircuito STK4231 tiene dos versiones: con índices II y V. El circuito de conexión para STK4231-V difiere ligeramente del recomendado para el microcircuito STK4231-II, en el que no se utilizan los pines 1, 2, 21 y 22. Para STK4231-V, se les conectan elementos adicionales, como se muestra en la Fig. 3; todos los demás terminales están conectados de la misma manera. Un amplificador con STK4231-V tiene un coeficiente de distorsión armónica más bajo: 0,08%.
Un UMZCH de este tipo se puede alimentar desde una fuente de alimentación de transformador o desde una de impulsos más moderna. La potencia de la fuente de alimentación debe seleccionarse entre un 30...40% mayor que la potencia máxima del propio amplificador. También debe tener en cuenta la enmienda a este artículo: el pin 12 de DD3.2 (ver diagrama en la Fig. 2 del artículo) debe conectarse al pin 3 de DD3.1, y no como se muestra en el diagrama. Además, para limitar la primera corriente de entrada al encender el UPS, es útil introducir un termistor en el circuito de rectificación primario. Cuando utilice una fuente de alimentación conmutada en el circuito amplificador, en lugar del diodo KD226A (VD2), utilice KD212 y reduzca la capacitancia del condensador C14 a 1000 pF. Al ensamblar el amplificador descrito, se debe prestar especial atención a la fijación de los microcircuitos al disipador de calor. La introducción de espaciadores de mica para aislamiento con tal potencia de amplificador es inaceptable. Los microcircuitos pueden calentarse hasta 70 °C durante el funcionamiento normal, pero se recomienda no superar esta temperatura. Es recomendable utilizar refrigeración forzada con ventilador. El disipador de calor se puede instalar con pasadores (en forma de aguja) o, en casos extremos, con nervaduras, que actúan como las paredes traseras o laterales de la carcasa del amplificador. Es posible fijar el microcircuito con tornillos utilizando pasta termoconductora a una placa de cobre de 3...5 mm de espesor y luego una placa con la misma pasta a un disipador de calor disipador. Las dimensiones de la placa deben ser 2...4 veces mayores que las dimensiones del microcircuito utilizado. En este caso, la eficiencia de la transferencia de calor será máxima. Con un montaje adecuado y el uso de piezas en buen estado, el amplificador descrito no requiere ajuste. Al alimentar el preamplificador desde los estabilizadores DA3, DA4 (ver Fig. 1), solo necesita seleccionar las resistencias R38, R39 para que el voltaje en la entrada de los estabilizadores DA3, DA4 esté dentro de 20...30 V. Autor: I. Korotkov; Publicación: cxem.net
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