Circuito amplificador de potência de 1000 watts a 2000 watts

Neste artigo, discutimos detalhadamente um circuito amplificador de 1000 watts simples de construir, mas incrível, que poderia ser facilmente atualizado para atingir uma saída de até 2000 watts. Ele usa relativamente menos componentes e pode ser rapidamente configurado para obter uma saída de potência massiva de 1000 watts em qualquer alto-falante de 4 ohms e 1kva.

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Introdução

O amplificador de potência discutido aqui é um amplificador de 1000 watts.

este amplificador funciona extremamente bem para praticamente qualquer aplicação que precise de alta potência, alta clareza, distorção mínima e som excelente.

Bons exemplos disso podem ser amplificador de sub-woofer, amplificador de palco FOH, amplificador de som surround de primeira linha de 1 canal, etc.

O amplificador possui quatro estágios principais de amplificação.

Vamos começar investigando cada um dos estágios com todos os detalhes.

O Amp de Erro

O primeiro estágio é, na verdade, um circuito amplificador de erro de entrada de equilíbrio assimétrico.

Trata-se de um layout que possibilita um único estágio diferencial e também uma alimentação de entrada balanceada.

Uma fonte desequilibrada pode ser utilizada no caso de a entrada inversora ou não inversora estar conectada com a linha de aterramento do sinal.

Agora vamos discutir exatamente como cada transistor dentro deste estágio opera coletivamente.
Q6, Q7, R28- R29 e ajudam a construir este importante amplificador de erro diferencial.

Este estágio utiliza os coletores de transistor com um tipo de carga cascode. Q1, Q2, R13 e ZD1 constituem o estágio do cascode. Este estágio fornece 14,4 volts constantes para os coletores de Q1, 2.

R42, R66, Q23, ZD2 e C19 funcionam como uma fonte de corrente constante, que fornece 1,5 miliamperes para o 1º estágio diferencial.

Juntos, esses estágios funcionam como o primeiro estágio do amplificador e essencialmente determinam a maneira como todo o amplificador é polarizado do início ao fim.

Estágio de amplificador de tensão

Este estágio específico é projetado para fornecer a máxima amplificação de tensão possível necessária para o próximo estágio, a fim de alternar o estágio de saída com 100% da potência.

R3, R54, R55, R40, Q3, Q4, Q24, Q25, C2, C9, C16 estruturam o segundo estágio de amplificação de tensão diferencial. Q54 e Q55 funcionam como um sistema que é chamado de carga de espelho de corrente para o segundo estágio diferencial.

Isso basicamente empurra esse estágio para compartilhar uniformemente a corrente adquirida do R36, que pode ser em torno de 8 miliamperes.

O resto das peças, principalmente os capacitores, funcionam como compensadores de frequência local para este estágio.

Bias / Estágio de Buffer

Q5, Q8, Q26, R24, R25, R33, R34, R22, R44, C10 faz o trabalho de polarização e buffering e, portanto, o nome de polarização e estágio de buffer.

O objetivo principal desta etapa é fornecer aos Gates MOSFET uma tensão de alimentação constante e reembolsada. E também para adicionar uma camada de alta impedância ao estágio do amplificador de tensão a partir da capacitância da fonte de porta alta.

Sem esse estágio, certamente a resposta de frequência e a taxa de variação seriam muito ruins.

No entanto, o problema com isso é a incorporação de um estágio adicional, um pólo dominante suplementar ao longo do loop de feedback do amplificador.

O estágio de saída

Este estágio alterna a tensão produzida no VAS e fornece a corrente total necessária para operar alto-falantes de 8 ou 4 Ohms. Os alto-falantes de 2 ohms podem ser usados ​​por algum tempo, ocasionalmente.

Na verdade, eu verifiquei este amplificador de 1000 além de 1600 watts RMS direto em subwoofers de 2 Ohms. No entanto, eu não o encorajaria a fazer isso para qualquer aplicação de longo prazo.

Diagrama de circuito

BAIXAR LAYOUT PCB

Especificações da fonte de alimentação

Os elementos da fonte de alimentação para este amplificador são fornecidos nos parágrafos a seguir. É apenas para um único canal.
1 x transformador avaliado em 1000 watts. Os enrolamentos primários devem corresponder ao fornecimento de CA da sua casa. por exemplo: para Índia e Europa, o enrolamento primário deve estar na classificação de 240 VCA.
Os enrolamentos secundários do transformador devem ser classificados como segue.
2 x 65 volts AC em carga total.
1 x 400 volts 35 amperes, retificador de ponte.
2 resistores de cerâmica de 5 watts de 4,7 K
As especificações mais baixas do capacitor de filtro podem ser eletrolíticas de 2 x 10.000 uF 100 volts.
O melhor valor pode ser 40.000 uF por trilho de abastecimento.

Teste e configuração

É altamente recomendável que você teste a funcionalidade do amplificador logo no início para garantir que ele realmente está funcionando corretamente.

Isso pode ser feito soldando um resistor de ¼ watt de 10 Ohm entre a saída do amplificador e uma extremidade do resistor de 1W de 330 Ohm usado como R38

Fazendo isso, vinculamos o resistor de feedback R37 com a saída do estágio de buffer.

Isso basicamente ignora o estágio de saída e o converte em um amplificador de potência extremamente baixa, que pode ser analisado livremente sem destruir o estágio de saída caro.

Feito isso, conecte a fonte de + -90 volts a ele e ligue-o.

Certifique-se de ter resistores de purga de 4k7 Ohm e 5 watts soldados nos capacitores de filtro da fonte de alimentação.

Neste ponto, esperando que nada esteja soltando fumaça, usando um multímetro na faixa de V, meça as quedas de tensão mostradas abaixo em torno dos resistores a seguir. No caso de eles lerem perto dos valores mostrados dentro de uma faixa de + -10%, então você pode ter certeza de que o amplificador está bem.

R1 = 1,6 V
R2 = 1,6 V
R3 = 1,0 V
R55 = 500mv
R56 = 500mv
A tensão de deslocamento em R37 pode ler 0 volts, mas também pode ser tão alta quanto 100 mv.

Teste final com alto-falantes

Depois de concluir as inspeções, certifique-se de desligar a energia e retirar o
Resistência de 10 Ohm.

Assim, chegamos agora ao estágio em que devemos executar um teste máximo no módulo amplificador.
Existem ainda algumas inspeções que devem ser realizadas inicialmente.
• Os pinos de drenagem em todos os dispositivos de saída devem ser inspecionados quanto ao soquete para o dissipador de calor.
• A fiação da fonte de alimentação pode ser examinada em relação à polaridade correta do PCB.
• O potenciômetro multivoltas P1 pode ser invertido para 0 Ohms, para garantir que uma leitura de cerca de 4,7 k seja alcançada através dos pinos Gate e Drain de Q8 IRF610.
• Ao conectar a fonte de alimentação, certifique-se de incluir fusíveis de 8 A colocados em cada uma das linhas de fonte de alimentação.
• Conecte um multímetro na faixa de voltagem DC à saída do amplificador.

Tudo bem, visto que você pode estar satisfeito que este circuito amplificador de 1000 watts está configurado com precisão, agora conecte a energia usando um VARIAC para aqueles que têm acesso a um, ou então simplesmente energize o amplificador através da fonte de alimentação fornecida

Verificando o voltímetro, você pode esperar ver algo em torno de 1mv a 50mv de tensão de deslocamento (vazamento).

Se não for visto, desligue a fonte de alimentação e reexamine seu trabalho.

Caso esteja tudo bem, desligue o sistema e com uma chave de fenda fina ajuste o P1 para o enviesamento do estágio de saída.

No entanto, inicialmente conecte o voltímetro ao redor de um dos resistores de fonte do estágio de saída com a ajuda de pinças de crocodilo.

Agora, mais uma vez, ligue a alimentação do amplificador e ajuste gradualmente P1 enquanto examina o voltímetro, para uma leitura de 18 mv.

Depois disso, verifique a parte restante dos resistores de fonte e trace aquele que tem o maior valor e faça o ajuste fino de P1 até que 18 mv sejam medidos no voltímetro.

Em seguida, conecte um alto-falante e entrada de música ao amplificador e use um CRO para quem tem um analise se a forma de onda está organizada e sem qualquer ruído e distorção ou não.

Caso você não tenha um CRO e gerador de sinal, conecte um pré-amplificador e um alto-falante e ouça com atenção a qualidade da saída. O som de saída deve ser extremamente claro e vibrante.

Isso é tudo, agora aproveite! Você acabou de montar a si mesmo e um excelente amplificador de potência de 1000 watts que pode ser usado para obter um som latejante com uma potência de saída incompreensível ...

Outro Design Interessante

Aqui está outro circuito amplificador de potência de 1kva fácil de construir, que pode ser rapidamente construído e implementado.

Na verdade, é um projeto de 500 watts, mas a potência pode ser aumentada para 1000 watts, aumentando adequadamente o número de mosfets ou substituindo os mosfets por uma variante com classificação superior.