Усилитель на LM3886

(перевод статьи "100W galios stiprintuvas su LM3886T")

Исходная статья: [http://circuit.lt/?section=sch&page=lm3886t]

Автор: © Šarūnas Šutavičius

Перевод: © Кирилл Климаков

Эксклюзивно для www.roboforum.ru
копирование на другие ресурсы и публикация перевода
без разрешения его автора запрещены

Введение

Микросхемы LM3886T отличаются довольно-таки высоким качеством, хорошим звучанием и прецизионностью. В кругу аудиофилов они почитаются как одни из лучших микросхем для усиления звука, устанавливаются в первоклассные усилители и т.д. Никогда не приходилось слышать, чтобы кто-нибудь в них разочаровался. Эти усилители обеспечивают не только высокую точность усиливаемого сигнала, но и позволяют без особых проблем запараллелить их.

Детали

В данном модуле усилителя используется микросхема LM3886T. Обратите внимание, что существует два вида корпуса: неизолированный (LM3886T) и изолированный (LM3886TF). Неизолированный имеет металлическое основание, которое нужно хорошо изолировать от радиатора, т.к. корпус микросхемы внутри подключен к отрицательному полюсу питания. Изолированный корпус отличается от неизолированного лишь тем, что покрыт тонким слоем пластика. К сожалению, теплопроводность изолированного корпуса оставляет желать лучшего, поэтому для такого типа микросхемы рекомендую уменьшить напряжение питания до +/- 25В, чтобы мощность на нагрузке не превышала 50Вт, иначе микросхема не будет успевать рассеивать тепло и будет перегреваться, что чревато преждевременным выходом оной из строя. Лично я в своем модуле использую именно неизолированный корпус, т.к. он отличается значительно лучшей передачей тепла радиатору. Все резисторы имеют мощность 1/8Вт за исключением R3 и R6 – 1/2Вт. Данные резисторы ставятся на плате вертикально. Все электролитические конденсаторы рассчитаны на рабочее напряжение 16-25В, за исключением C2 и C6 – 50В. Если под рукой нет конденсаторов на нужное напряжение, можно использовать другие, главное чтоб не меньше. Керамические конденсаторы, как правило, рассчитаны на напряжение 50В. Катушка L1 представляет собой 12 витков эмалированной проволоки диаметром 1мм. Внутренний диаметр катушки – 7мм. Толщина проволоки не является очень важной. Цепочка L1 R3 C4 R6 предназначена для коррекции фронта и чаще всего усилитель отлично работает и без этих элементов. Если вы решили не использовать катушку, просто соедините предназначенные для нее пятачки перемычкой. Разъем XS1 – колодка контактов, в которой провода фиксируются винтиками.

Конструкция

Прежде всего хочу обратить ваше внимание на тот факт, что резистор R5 находится под микросхемой. Это означает, что компоненты должны впаиваться в порядке увеличения их размеров – это намного удобнее. Очень часто любители этим правилом пренебрегают и создают себе массу проблем. Стоит упомянуть, что КПД данного усилителя, как впрочем и всех других класса АВ, составляет всего лишь около 60%. Поэтому при мощности нагрузки 100Вт рассеиваемая тепловая мощность составляет около 67Вт. По этой причине чрезвычайно важно микросхему к радиатору прижать так, чтобы достичь как можно большей теплопроводности. Это можно сделать отказавшись от слюды стандартных размеров, т.к. продаваемая в магазинах слюда чересчур толстая. Решением этой проблем служит расщепление слюды на более тонкие пластинки, тем самым улучшая теплопроводность. Оптимальным вариантом является применение твердого изолятора (например, оксид алюминия или специальная керамика), однако эта экзотика редко попадает на прилавки наших магазинов. Также в магазинах продаются силиконовые теплопроводящие подложки, однако я не рекомендую их использовать из-за плохой теплопроводности. В любом случае на обе стороны подложки нужно нанести тонкий слой термопасты. Для полной изоляции корпуса одной прокладки недостаточно – также потребуется специальная пластмассовая шайба, купить которую без особых трудностей можно в магазине. Микросхема прижимается 3мм винтиком. Обратите внимание, что разъем XS1 модуля усилителя не имеет второго выходного контакта – поэтому другой провод акустической системы подключается в точку нуля общего питания.

Результаты

Во время тестирования с хорошо стабилизированным +/- 35В питанием удалось из этого мальца выжать аж 125Вт! (RMS). При использовании простого линейного источника питания (трансформатор + диодный мост + конденсаторы) во время пиков аудиосигнала сильно возрастает потребляемый ток и в зависимости от внутреннего сопротивления (мощности) источника питания, несколько просаживается напряжение. Сопротивление нагрузки не должно быть меньшим чем 4Ом. С моим 400Вт +/-35В линейным источником питания усилитель на нагрузке создал мощность около 100Вт. При подключении акустической системы с большим сопротивлением усилитель будет работать стабильно, однако не будет полностью задействована его потенциальная мощность, например, при подключении нагрузки 8Ом усилитель отдаст практически в 2 раза меньше мощности.

Защита

В данной микросхеме интегрирована довольно-таки надежная защита от КЗ на выходе, перегрева кристалла и нежелательных шумов при включении. Когда сила тока превышает допустимый предел(происходит КЗ) кристалл начинает сильно греться, не успевая отдавать тепло радиатору. Поэтому защита от КЗ и перегрева объединена – защитная цепь которая следит за температурой кристалла и если температура превышает определенную черту, выход усилителя отключается до тех пор, пока температура не опускается до допустимых пределов. При включении усилителя, из-за внутренних процессов в конденсаторах на выходе возникает скачок напряжения из-за чего можно услышать в колонках хлопок. Чтобы избежать этого в данном усилителе используется функция Mute – во время включения конденсатор C3 разряжен и через 8 вывод DA1 ток не течет – усилитель находиться в режиме Mute. По прошествии определенного времени конденсатор C3 заряжается через резистор R5 – и усилитель переходит в рабочий режим.

Рисунок печатной платы

К сожалению автор предоставил только картинку в формате png. Поэтому чтобы получить правильный рисунок платы эту картинку нужно печатать указав ее размеры, а именно 43.2 x 30.5 мм. Собственно сам рисунок: Рисунок платы