LM3886 effektforsterker, dobbel eller bro (forbedret): 11 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:20

En kompakt forsterker med dobbel effekt (eller bro) er enkel å bygge hvis du har erfaring med elektronikk. Bare noen få deler kreves. Selvfølgelig er det enda enklere å bygge en monoforsterker. De avgjørende problemene er strømforsyning og kjøling.

Med komponentene jeg har brukt, kan forsterkeren levere ca 2 x 30-40W i 4 ohm, og i bridgemodus 80-100 W i 8 ohm. Transformatorstrømmen er den begrensende faktoren.

Forsterkeren er nå (2020-10-17) redesignet med begge kanalene ikke-inverterende i dobbel modus. Dette gjør det også mulig å ha høy impedansinngang om nødvendig.

Trinn 1: Elektronisk design

Historien er denne; I Sverige har vi kommunale søppel- og gjenbrukstasjoner. Det er her du lar alle ting du vil bli kvitt (ikke matsvinn). Så i beholderen for elektronikk fant jeg noe som så ut som en hjemmebygget forsterker. Jeg nikket det (fordi det ikke er lov å ta, bare la det være). Da jeg kom hjem sjekket jeg hva det var, og jeg fant ut at effektforsterkeren IC var den virkelig populære LM3875. Jeg begynte å bygge min egen gitarforsterker med den, men beina på IC var korte og noe skadet, så til slutt måtte jeg gi opp. Jeg prøvde å få en ny, men det eneste som ble solgt var etterfølgeren, LM3886. Jeg kjøpte to, og begynte for alvor. Tanken var å bygge en kompakt gitarforsterker med to LM3886: s, enten for to kanaler eller i en brokrets. I min egen skraphaug hadde jeg en CPU-kjøleribbe og en PC-vifte, så tanken var å bruke kjøleribben og viften til å bygge en forsterker uten ekstern kjøleribbe.

Trinn 2: Elektronisk design (effektforsterker)

Utformingen av forsterkeren er virkelig rett frem, og følger databladeksemplet i den helt utmerkede applikasjonsnotatet AN-1192 fra Texas Instruments, som burde være bibelen din hvis du vil bruke LM3886.

Den øvre kretsen er den ikke-inverterende forsterkeren med forsterkningen 1 + R2/R1. Den nedre forsterkeren inverterer med forsterkningen på R2/R1 (hvor R2 er tilbakemeldingsmotstanden). For en brodesign er trikset å få motstandsverdiene slik at begge kretsene har samme forsterkning. Ved å bruke hovedsakelig standardmotstander (noen metallfilmmotstander) og måle den eksakte motstanden klarte jeg å finne kombinasjoner som fungerte. Den ikke -inverterende kretsforsterkningen er 1+ 132, 8/3, 001 = 45, 25 og den inverterende forsterkningen er (132, 8+ 3, 046)/1, 015 = 45, 27. Jeg introduserte en forsterkningsbryter (SW1) for å kunne øke gevinsten. Det reduserer R1 -verdien for å få fire ganger høyere gevinst.

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

Den omvendte gevinsten er 179, 1 = 179, akseptabelt!

Den lille (og gratis) applikasjonen "Rescalc.exe" kan hjelpe deg med motstandsberegninger (seriell og parallell)

Jeg ønsket å kunne bruke de to forsterkerne separat, så en bryter (SW2) for å bytte mellom stereo og bridge var nødvendig.

Bryteren SW2 styrer dual/bridge -modus. I "bro" -posisjon er forsterkeren B satt til å invertere, den positive inngangen er jordet og utgangen til forsterker A erstatter bakken på utgang B.

I dobbeltmodus fungerer begge forsterkere i ikke -visningsmodus. SW1C senker forsterkningen slik at forsterker A og B har lik forsterkning.

Inngangstelekontaktene er koblet til slik at når ingen plugg er i kontakt A, sendes signalet til både Amp A og Amp B (dual mono).

I modus med lav forsterkning 1 gir 6 V topp til topp inngangsspenning maksimal utgang (70 V pp), og 0,4 V kreves i modus med høy forsterkning.

Trinn 3: Elektronisk design (strømforsyning)

Strømforsyningen er en rett frem design med to store elektrolytiske kondensatorer og to foliekondensatorer og en bro -likeretter. Likeretteren er MB252 (200V /25A). Den er montert på samme kjøleribbe som effektforsterkerne. Både likeretteren og LN3686 er elektrisk isolert, så ingen ekstra isolasjon er nødvendig. Transformatoren er 120VA 2x25V Toroid -transformatoren fra forsterkeren som jeg fant i skraphaugen. Den kan levere 2, 4A som faktisk er litt lav, men jeg kan leve med det.

I avsnitt 4.6 i AN-1192 er utgangseffekten gitt for forskjellige belastninger, forsyningsspenninger og konfigurasjoner (enkelt, parallelt og bro). Grunnen til at jeg bestemte meg for å implementere brodesignet var hovedsakelig fordi jeg hadde en transformator som ikke var brukbar i en parallell design på grunn av lav spenning. (100W parallellkrets krever 2x37V, men brodesignet fungerer med 2x25V).

Den lille applikasjonen "PSU Designer II" fra Duncan Amps anbefales på det sterkeste hvis du vil gjøre en seriøs beregning av transformatorverdier.

Trinn 4: Elektronisk design (Step Down Regulator og Fan Control)

Kravet til viften ved full hastighet er 12V 0, 6A. Strømforsyningen gir 35V. Jeg fant raskt ut at standard spenningsregulator 7812 ikke vil fungere. Inngangsspenningen er for høy, og effekttapet på (omtrent) 20V 0, 3A = 6W krever en stor kjøleribbe. Derfor designet jeg en enkel nedtrappingsregulator med en 741 som kontrolleren og PNP -transistoren BDT30C som fungerer som en bryter, og lader en 220uF kondensator til spenningen på 18V, som er en rimelig inngang for 7812 -regulatoren som gir strøm til viften. Jeg ønsket ikke at viften skulle fungere på full hastighet når det ikke var nødvendig, så jeg designet en variabel sykluskrets (pulsbreddemodulering) med en 555 timer IC. Jeg brukte en 10k NTC -motstand fra en bærbar batteripakke for å kontrollere driftssyklusen til 555 -timeren. Den er montert på strøm IC -kjøleribben. 20k -potten brukes til å justere lav hastighet. Utgangen til 555 inverteres av NPN -transistoren BC237 og blir styresignal (PWM) til viften. Driftssyklusen endres fra 4, 5% til 9% fra kald til varm.

BDT30 og 7812 er montert på en separat kjøleribbe.

Legg merke til at det på tegningen står PTC i stedet for NTC (negativ temperaturkoeffisient), i dette tilfellet fra 10k til 9, 5k når jeg legger fingeren på den.

Trinn 5: Varmeavlederen

Effektforsterkere, likeretter og PTC-motstand er montert på kobberplaten på kjøleribben. Jeg boret hull og laget gjenger for festeskruene ved hjelp av et trådverktøy. Det lille veroboardet med komponentene til effektforsterkeren er montert på toppen av forsterkerne for å sikre så kort kabling som mulig. Tilkoblingskablene er de rosa, brune, lilla og gule kablene. Strømkabler er av et høyere mål.

Legg merke til et lite metallstativ ved den røde kabelen i nedre venstre hjørne. Det er det eneste sentrale bakken for forsterkeren.

Trinn 6: Mekanisk konstruksjon 1

Alle hoveddelene er montert på 8 mm plexiglass glassbunn. Grunnen er ganske enkelt at jeg hadde det, og jeg syntes det ville være hyggelig å se delene. Det er også enkelt å lage tråder i plasten for montering av de forskjellige komponentene. Luftinntaket er under viften. Luften tvinges gjennom CPU -kjøleribben og ut gjennom spaltene under kjøleribben. Slissene i midten var en feil og er fylt med plast fra en limpistol.

Trinn 7: Forsterker uten etui

Trinn 8: Mekanisk konstruksjon 2

Frontpanelet er laget av to lag; en tynn stålplate fra en PC og et stykke mintgrønn plast som var igjen da jeg lagde en ny plekterbrett til min Telecaster.

Trinn 9: Frontpanel fra innsiden

Trinn 10: Trehus

Foringsrøret er laget av orved fra et tre som falt i storm. Jeg lagde noen planker ved hjelp av et snekkerfly, og limte dem sammen for å få den nødvendige bredden.

Utsnittene i foringsrøret er laget med en elektrisk treruter.

Sidene, toppen og fronten er limt sammen, men jeg festet også konstruksjonen med skruer gjennom de små bitene i hjørnene.

For å kunne fjerne trehuset, holdes baksiden separat på plass av to skruer.

De grå plastbitene har gjenger for de 4 millimeter skruene for bunn og bakside.

Den lille grå biten i hjørnet er en liten "vinge" som låser frontpanelet slik at det ikke bøyer seg innover når du plugger inn telekontaktene.

Trinn 11: Baksiden av forsterkeren

På baksiden er det strøminntak, strømbryter og en (ikke brukt) kontakt for forforsterker