100 til 160 watt effektforsterkerkrets ved bruk av en enkelt IC OPA541

100 til 160 watt effektforsterkerkrets ved bruk av en enkelt IC OPA541

For alle som leter etter en lydforsterker med massiv utgangseffekt i størrelsesorden 100 watt til 200 watt, og bruker en absolutt minimum antall teller , vil denne spesielle kretsen oppnå det.



OPA541 High Power Monolithic Operational Forsterker

Hvordan kretsen fungerer

IC OPA541 fra Burr-Brown er en power opamp som er spesialdesignet for å arbeide fra strømforsyninger opp til ± 40 V og for å gi kontinuerlige utgangsstrømmer opp til så høyt til 5 A og 10 A topp.

Dette betyr ganske enkelt at hvis IC blir tilstrekkelig avkjølt ved hjelp av kjøleribbe og viftekjøling, kan den sannsynlige forsterkningsutgangen være godt over 160 watt-merket.



Den innebygde strømbegrensningsfunksjonen til enheten kan programmeres (forhåndsinnstilles) av brukeren gjennom en ensom ekstern motstand, som kan beskytte forsterkeren og belastningen fra feil utgangssituasjoner.

Selv om OPA541 vanligvis er designet for å kjøre motor, servoforsterkere og programmerbare strømforsyninger osv., Kan Burr-Brown-kildene også fungere utrolig bra når den brukes som en lydforsterker med høy effekt.



OPA541 150 watt forsterkerkrets

Skjematisk omtalt i denne artikkelen vil levere omtrent 60 watt til 160 watt i en 4 ohm belastning. Dette oppnås gjennom en symmetrisk forsyningsspenning på ± 40 V.

Den innebygde strømbegrenseren til brikken er festet til en bryter PÅ-terskel på rundt 8,5 A gjennom parallellkoblede motstander R6 / R7.

Programmering av utgangsstrømmen

Denne nåværende grensen sørger for at den optimale kjøremarginen kan oppnås selv når en 4 Ohm høyttaler brukes. Men husk, selv om R6 og R7 begrenser strømmen under overbelastningsterskelen, gjør det ikke forsterkeren kortslutningssikker, fordi det kan kreve en strømterskel på 1,8 A, hvis vi vurderer 1C-operasjonen inne i SOA ( trygt driftsområde).

Verdien av motstanden, Rcl, (R6 + R7) som gir den nåværende begrensningsbryteren PÅ eller aktiveringspunktet, kan bestemmes ved hjelp av formelen:

Rcl = (0,813 / Iabs) - 0,02 [Ω]

I faktisk drift blir den positive halvsyklusen til utgangsstrømmen begrenset ganske tidligere, på rundt 10% på et lavere nivå enn den forhåndsprogrammerte terskelen.

Det motsatte kan forekomme for den negative strømmen, som kan være omtrent 10% mer enn den forhåndsbestemte verdien.

Total harmonisk forvrengning

Forsterkerens forvrengningsutgang er betydelig lav. THD-verdien fortsetter å være pent under 0,5% innenfor hele lydspekteret, med en tilstand der en forsterkning på x6 er fast (R5 vil da være ca. 5 kΩ) og en forsyningsspenning på ± 35 V.

Fordi IC fungerer med en hvilestrøm på knapt 20 mA, kan kryssforvrengning starte ganske raskt.

For å holde THD på et minimumsnivå er den antatte båndbredden begrenset til omtrent 22 kHz gjennom kondensator C3.

Inngangsfilternettverk laget med R2-C2 bidrar til å minimere IMD (inter-modulasjonsforvrengning), og senker den virkelige båndbredden til omtrent 16,6 kHz.

Lavfrekvent avrulling er festet til 6,6 Hz av R1-C1. IC-en skal installeres over en relativt stor kjøleribbe med en termisk motstand på 1,2 KW eller høyere.

PCB-design

OPA541 High Power Monolithic Amplifier PCB Design

DATABLAD




Forrige: Solar Charge Controller for 100 Ah Battery Neste: Lage en senterhøyttalerboks C80 for surroundlydsystemer