LM3886 effektforstærker, dobbelt eller bro (forbedret): 11 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

En kompakt dual power (eller bro) forstærker er let at bygge, hvis du har en vis elektronikoplevelse. Der kræves kun få dele. Selvfølgelig er det endnu lettere at bygge en mono forstærker. De afgørende spørgsmål er strømforsyningen og køling.

Med de komponenter, jeg har brugt, kan forstærkeren levere omkring 2 x 30-40W i 4 ohm og i bridge-tilstand 80-100 W i 8 ohm. Transformatorstrømmen er den begrænsende faktor.

Forstærkeren er nu (2020-10-17) redesignet med begge kanaler noninverterende i dobbelt tilstand. Dette gør det også muligt at have høj impedansindgang, hvis det kræves.

Trin 1: Elektronisk design

Historien er denne; I Sverige har vi kommunale skrald og genbrugsstationer. Det er her, du forlader alle ting, du vil slippe af med (ikke madspild). Så i beholderen til elektronik fandt jeg noget, der lignede en hjemmebygget forstærker. Jeg nickede det (fordi det ikke er tilladt at tage, kun forlade). Da jeg kom hjem, kontrollerede jeg, hvad det var, og jeg fandt ud af, at effektforstærkeren IC var den virkelig populære LM3875. Jeg begyndte at bygge min egen guitarforstærker med det, men benene på IC var korte og noget beskadigede, så i sidste ende måtte jeg give op. Jeg forsøgte at få en ny, men det eneste der var til salg var efterfølgeren, LM3886. Jeg købte to, og jeg begyndte for alvor. Ideen var at bygge en kompakt guitarforstærker med to LM3886: s, enten til to kanaler eller i et brokredsløb. I min egen skrotbunke havde jeg en CPU-kølelegeme og en PC-blæser, så tanken var at bruge kølelegemet og blæseren til at bygge en forstærker uden ekstern kølelegeme.

Trin 2: Elektronisk design (effektforstærker)

Forstærkerens design er virkelig ligetil og følger eksemplet på databladet i den helt fremragende applikationsnote AN-1192 fra Texas Instruments, som burde være din bibel, hvis du vil bruge LM3886.

Det øvre kredsløb er den ikke-inverterende forstærker med forstærkningen på 1 + R2/R1. Den nederste forstærker vender med gevinsten på R2/R1 (hvor R2 er feedbackmodstanden). For et brodesign er tricket at få modstandsværdierne, så begge kredsløb har den samme forstærkning. Brugte hovedsageligt standardmodstande (nogle metalfilmmodstande) og målte den nøjagtige modstand, jeg var i stand til at finde kombinationer, der fungerede. Den ikke -inverterende kredsløbsforstærkning er 1+ 132, 8/3, 001 = 45, 25 og den inverterende forstærkning er (132, 8+ 3, 046)/1, 015 = 45, 27. Jeg introducerede en forstærkerkontakt (SW1) for at kunne øge gevinsten. Det reducerer R1 -værdien for at få fire gange højere gevinst.

Ikke-inverterende kredsløb: 1, 001 k parallelt med 3, 001 k giver (1 * 3) / (1+3) = 0, 751 ohm. Gain = 1+ 132, 8/0, 75 = 177, 92 = 178

Den omvendte gevinst er 179, 1 = 179, acceptabelt!

Den lille (og gratis) applikation "Rescalc.exe" kan hjælpe dig med modstandsberegninger (seriel og parallel)

Jeg ønskede at kunne bruge de to forstærkere separat, så en switch (SW2) til at skifte mellem stereo og bridge var påkrævet.

Omskifteren SW2 styrer dual/bridge -tilstanden. I "bro" -position er forstærkeren B indstillet til at vende, den positive indgang er jordet, og udgangen fra forstærker A erstatter jord på udgang B.

I dual mode fungerer begge forstærkere i noniverting mode. SW1C sænker forstærkningen, så forstærker A og B har samme forstærkning.

Input -tele -stikene er tilsluttet, så når der ikke er et stik i stik A, sendes signalet til både Amp A og Amp B (dual mono).

I tilstand med lav forstærkning 1 giver 6 V spids til spids indgangsspænding maksimal udgang (70 V pp), og 0,4 V kræves i tilstand med høj forstærkning.

Trin 3: Elektronisk design (strømforsyning)

Strømforsyningen er et ligetil design med to store elektrolytiske kondensatorer og to foliekondensatorer og en bro -ensretter. Ensretteren er MB252 (200V /25A). Den er monteret på den samme kølelegeme som effektforstærkerne. Både ensretteren og LN3686 er elektrisk isoleret, så der ikke er behov for ekstra isolering. Transformatoren er 120VA 2x25V Toroid -transformeren fra forstærkeren, som jeg fandt i skrotbunken. Det kan levere 2, 4A, som faktisk er lidt lavt, men det kan jeg leve med.

I afsnit 4.6 i AN-1192 angives udgangseffekten for forskellige belastninger, forsyningsspændinger og konfigurationer (enkelt, parallelt og bro). Grunden til, at jeg besluttede at implementere brodesignet, var hovedsageligt fordi jeg havde en transformer, der ikke kunne bruges i et parallelt design på grund af den lave spænding. (Det 100W parallelle kredsløb kræver 2x37V, men brodesignet fungerer med 2x25V).

Den lille applikation "PSU Designer II" fra Duncan Amps kan varmt anbefales, hvis du vil foretage en seriøs beregning af transformatorværdier.

Trin 4: Elektronisk design (trin ned regulator og ventilatorstyring)

Kravet til blæseren ved fuld hastighed er 12V 0, 6A. Strømforsyningen leverer 35V. Jeg fandt hurtigt ud af, at standarden spændingsregulator 7812 ikke vil fungere. Indgangsspændingen er for høj, og effekttab på (omtrent) 20V 0, 3A = 6W kræver en stor køleribbe. Derfor designede jeg en simpel nedtrapningsregulator med en 741 som controller og PNP -transistor BDT30C, der fungerer som en switch, og oplader en 220uF kondensator til spændingen på 18V, hvilket er en rimelig indgang til 7812 -regulatoren, der leverer strøm til blæseren. Jeg ville ikke have blæseren til at arbejde på fuld hastighed, når det ikke var nødvendigt, så jeg designede et kredsløb med variabel drift (pulsbreddemodulation) med en 555 timer IC. Jeg brugte en 10k NTC modstand fra en bærbar batteripakke til at styre 555 timers driftscyklus. Den er monteret på power IC -kølelegemet. 20k -gryden bruges til at justere den lave hastighed. Outputtet fra 555 inverteres af NPN -transistoren BC237 og bliver styresignal (PWM) til blæseren. Driftscyklussen skifter fra 4, 5% til 9% fra kold til varm.

BDT30 og 7812 er monteret på en separat kølelegeme.

Bemærk, at der på tegningen står PTC i stedet for NTC (negativ temperaturkoefficient), i dette tilfælde fra 10k til 9, 5k, når jeg satte fingeren på den.

Trin 5: Kølelegemet

Effektforstærkerne, ensretteren og PTC-modstanden er monteret på kobberpladen i kølelegemet. Jeg borede huller og lavede gevind til monteringsskruerne ved hjælp af et gevindværktøj. Det lille veroboard med komponenterne til effektforstærkeren er monteret oven på forstærkerne for at sikre så kort kabelføring som muligt. Forbindelseskablerne er de lyserøde, brune, lilla og gule kabler. Strømkabler er af en højere måler.

Bemærk lidt metalstativ ved det røde kabel i nederste venstre hjørne. Det er det eneste centrale jordpunkt for forstærkeren.

Trin 6: Mekanisk konstruktion 1

Alle større dele er monteret på 8 mm plexiglasglasbund. Årsagen er simpelthen, at jeg havde det, og jeg tænkte, at det ville være rart at se delene. Det er også let at lave tråde i plasten til montering af de forskellige komponenter. Luftindtaget er under blæseren. Luften tvinges gennem CPU -kølelegemet og ud gennem slidserne under kølelegemet. Slidserne i midten var en fejl og er fyldt med plastik fra en limpistol.

Trin 7: Forstærker Uden kabinettet

Trin 8: Mekanisk konstruktion 2

Frontpanelet er lavet af to lag; en tynd stålplade fra en pc og et stykke mintgrønt plastik, der blev tilbage, da jeg lavede en ny plade til min Telecaster.

Trin 9: Frontpanel indefra

Trin 10: Træhus

Kappen er lavet af ellertræ fra et træ, der faldt i en storm. Jeg lavede nogle planker ved hjælp af et snedkerplan, og limede dem sammen for at få den nødvendige bredde.

Udskæringerne i huset er udført med en elektrisk træfræser.

Siderne, toppen og fronten er limet sammen, men jeg sikrede også konstruktionen med skruer gennem de små stykker i hjørnerne.

For at kunne fjerne træhuset, holdes bagsiden separat på plads med to skruer.

De grå plaststykker har gevind til de 4 millimeter skruer til bund og bagside.

Det lille grå stykke i hjørnet er en lille "vinge", der låser frontpanelet, så det ikke bøjer indad, når du tilslutter telekontakterne.

Trin 11: Forstærkerens bagside

På bagsiden er der netindgang, afbryder og et (ikke brugt) stik til forforstærker