Voor iedereen die op zoek is naar een audioversterker met een enorm uitgangsvermogen in de orde van 100 watt tot 200 watt, met een absoluut minimaal aantal onderdelen , dit specifieke circuit zal het bereiken.
Hoe het circuit werkt
De IC OPA541 van Burr-Brown is een power-opamp die speciaal is ontworpen om te werken met voedingen tot ± 40 V en voor het leveren van continue uitgangsstromen tot wel 5 A en 10 A piek.
Dit betekent simpelweg dat als de IC voldoende wordt gekoeld met behulp van koeling en ventilatorkoeling, de waarschijnlijke versterkingsoutput ruim boven de 160 watt kan liggen.
De ingebouwde stroombegrenzende functie van het apparaat kan door de gebruiker worden geprogrammeerd (vooraf ingesteld) via een eenzame externe weerstand, die de versterker en de belasting kan beschermen tegen foutieve uitgangssituaties.
Hoewel de OPA541 typisch is ontworpen voor het aandrijven van motoren, servoversterkers en programmeerbare voedingen enz., Kan hij volgens de bronnen van Burr-Brown ook verbazingwekkend goed werken als hij wordt gebruikt als een krachtige audioversterker.
Het schema dat in dit artikel wordt besproken, levert ongeveer 60 watt tot 160 watt bij een belasting van 4 Ohm. Dit wordt bereikt door een symmetrische voedingsspanning van ± 40 V.
De ingebouwde stroombegrenzer van de chip is via parallel gekoppelde weerstanden R6 / R7 vastgezet op een inschakeldrempel van ongeveer 8,5 A.
Programmering van de uitgangsstroom
Deze stroomlimiet zorgt ervoor dat de optimale marge van de drive kan worden bereikt, zelfs wanneer een luidspreker van 4 Ohm wordt gebruikt. Maar onthoud, hoewel R6 en R7 de stroom beperken tot onder de overbelastingsdrempel, het de versterker niet kortsluitvast maakt, want dat zou een stroomdrempel van 1,8 A kunnen vereisen, als we de 1C-bewerking in zijn SOA beschouwen ( veilig werkgebied).
De waarde van de weerstand, Rcl, (R6 + R7) die de stroombegrenzerschakelaar AAN of activeringspunt levert, kan worden bepaald met behulp van de formule:
Rcl = (0,813 / Iabs) - 0,02 [Ω]
Bij feitelijk gebruik wordt de positieve halve cyclus van de uitgangsstroom eerder beperkt, op ongeveer 10% op een lager niveau dan de voorgeprogrammeerde drempel.
Het tegenovergestelde zou kunnen gebeuren voor de negatieve stroom, die ongeveer 10% meer kan zijn dan de vooraf bepaalde waarde.
Totale harmonische vervorming
De vervorming van de versterker is aanzienlijk laag. De THD-waarde blijft binnen het gehele geluidsspectrum netjes onder de 0,5%, met een conditie waarbij een gain van x6 vast staat (R5 is dan circa 5 kΩ) en een voedingsspanning van ± 35 V.
Omdat het IC functioneert bij een ruststroom van nauwelijks 20 mA, kan cross-over-vervorming vrij snel optreden.
Om de THD tot een minimum te beperken, is de veronderstelde bandbreedte beperkt tot ongeveer 22 kHz via condensator C3.
Een ingangsfilternetwerk gemaakt met R2-C2 helpt IMD (intermodulatievervorming) te minimaliseren en verlaagt de werkelijke bandbreedte tot ongeveer 16,6 kHz.
De lage frequentie roll-off is vastgesteld op 6,6 Hz door R1-C1. Het IC moet worden geïnstalleerd over een relatief groot koellichaam met een thermische weerstand van 1,2 kW of hoger.
PCB-ontwerp
DATA PAPIER
Vorige: Solar Charge Controller voor 100 Ah-batterij Volgende: Een middenluidsprekerbox C80 maken voor surround sound-systemen
