Усилвателна верига от 100 до 160 вата, използваща единична интегрална схема OPA541

Усилвателна верига от 100 до 160 вата, използваща единична интегрална схема OPA541

За всеки, който търси аудио усилвател с масивна изходна мощност от порядъка на 100 вата до 200 вата, използвайки абсолютна минимален брой части , тази конкретна схема ще го постигне.



OPA541 Мощен монолитен оперативен усилвател

Как работи веригата

IC OPA541 от Burr-Brown е захранващ усилвател, специално проектиран да работи от захранвания до ± 40 V и за осигуряване на непрекъснати изходни токове до максимум 5 A и 10 A пик.

Това просто означава, че ако IC е достатъчно охладен с помощта на радиатор и охлаждане на вентилатора, вероятната мощност на усилване може да надхвърли знака от 160 вата.



Вградената функция за ограничаване на тока на устройството може да бъде програмирана (предварително зададена) от потребителя чрез единичен външен резистор, който може да предпази усилвателя и товара от грешни изходни ситуации.

Въпреки че OPA541 обикновено е проектиран за задвижване на мотор, серво усилватели и програмируеми захранвания и т.н., според източниците на Burr-Brown, той може да работи невероятно добре, когато се използва като усилвател с висока мощност.



OPA541 150 ватова усилвателна верига с висока мощност

Схемата, обсъдена в тази статия, ще достави приблизително 60 вата до 160 вата при натоварване от 4 ома. Това се постига чрез симетрично захранващо напрежение от ± 40 V.

Вграденият токов ограничител на чипа е фиксиран към праг на включване от около 8,5 A чрез паралелно свързани резистори R6 / R7.

Програмиране на изходния ток

Това ограничение на тока гарантира, че може да се постигне оптимален запас на задвижване, дори когато се използва високоговорител с 4 ома. Но не забравяйте обаче, че R6 и R7 ограничават тока под прага на претоварване, това не прави усилвателя устойчив на късо съединение, защото това може да изисква текущ праг от 1,8 A, ако разгледаме операцията 1C вътре в неговия SOA ( безопасна работна зона).

Стойността на резистора, Rcl, (R6 + R7), която осигурява ВКЛ или точката на активиране на ограничителя на тока, може да бъде определена по формулата:

Rcl = (0.813 / Iabs) - 0.02 [Ω]

При действителната работа положителният полупериод на изходния ток се ограничава доста по-рано, при около 10% при по-ниско ниво от предварително програмирания праг.

Може да се получи обратното за отрицателния ток, който може да е приблизително 10% повече от предварително определената стойност.

Общо хармонично изкривяване

Изходът на изкривяването на усилвателя е значително нисък. Стойността на THD продължава да бъде добре под 0,5% в целия звуков спектър, при условие, че е фиксирано усилване от x6 (R5 след това ще бъде приблизително 5 kΩ) и захранващо напрежение от ± 35 V.

Тъй като IC функционира при ток в покой от едва 20 mA, кръстосаното изкривяване може да започне доста бързо.

За да се поддържа THD на минимално ниво, допустимата честотна лента е ограничена до приблизително 22 kHz през кондензатор C3.

Входната филтърна мрежа, направена с помощта на R2-C2, помага да се сведе до минимум IMD (интермодулационно изкривяване) и намалява истинската честотна лента до приблизително 16,6 kHz.

Нискочестотното отпадане е фиксирано на 6,6 Hz от R1-C1. IC трябва да се инсталира върху относително голям радиатор с термично съпротивление от 1,2 KW или по-високо.

Дизайн на печатни платки

OPA541 Мощен монолитен усилвател на печатни платки

ТЕХНИЧЕСКИ ЛИСТ




Предишна: Контролер за слънчево зареждане за батерия 100 Ah Напред: Изработване на централна кутия за високоговорители C80 за системи за съраунд звук