Circuit d'amplificateur de puissance de 1000 watts à 2000 watts

Dans cet article, nous discutons en détail d'un circuit amplificateur de 1000 watts simple à construit mais impressionnant, qui pourrait être facilement mis à niveau pour atteindre une puissance de 2000 watts. Il utilise relativement moins de composants et pourrait être rapidement configuré pour obtenir une puissance de sortie massive de 1000 watts sur n'importe quel haut-parleur de 4 ohms, 1 kva.

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introduction

L'amplificateur de puissance discuté ici est un amplificateur de 1000 watts.

Ce amplificateur fonctionne extrêmement bien pour à peu près toutes les applications nécessitant une puissance élevée, une clarté élevée, une distorsion minimale et un son exceptionnel.

De bons exemples de ceci pourraient être un ampli de subwoofer, un amplificateur de scène FOH, un amplificateur de son surround 1 canal de premier ordre, etc.

L'amplificateur comporte quatre étapes clés d'amplification.

Commençons par étudier chaque étape avec tous les détails.

L'ampli d'erreur

Le premier étage est en fait un circuit amplificateur d'erreur d'entrée d'équilibrage asymétrique.

Il s'agit d'une disposition, qui permet un seul étage différentiel et également une alimentation d'entrée équilibrée.

Une source déséquilibrée peut être utilisée dans le cas où l'entrée inverseuse ou non inverseuse est reliée à la ligne de masse du signal.

Voyons maintenant exactement comment chaque transistor de cette étape fonctionne collectivement.
Q6, Q7, R28-R29, et aident à construire cet important amplificateur d'erreur différentiel.

Cet étage utilise les collecteurs de transistors avec une charge de type cascode. Q1, Q2, R13 et ZD1 constituent l'étape cascode. Cet étage fournit une constante de 14,4 volts aux collecteurs de Q1, 2.

R42, R66, Q23, ZD2 et C19 fonctionnent comme une source de courant constant, qui fournit 1,5 milliampères au 1er étage différentiel.

Ensemble, ces étages fonctionnent comme le premier étage de l'amplificateur et déterminent essentiellement la façon dont l'amplificateur entier est polarisé du début à la fin.

Étape d'amplificateur de tension

Cet étage spécifique est conçu pour fournir l'amplification de tension maximale possible requise pour l'étage suivant, afin de commuter l'étage de sortie avec une puissance de 100%.

R3, R54, R55, R40, Q3, Q4, Q24, Q25, C2, C9, C16 structurent le 2ème étage d'amplification de tension différentielle. Q54 et Q55 fonctionnent comme un système appelé charge de miroir de courant pour le deuxième étage différentiel.

Cela pousse fondamentalement cette étape à partager uniformément le courant acquis à partir du R36, qui peut être d'environ 8 milliampères.

Le reste des pièces, en particulier les condensateurs, fonctionnent comme compensateur de fréquence local pour cet étage.

Stade de polarisation / tampon

Q5, Q8, Q26, R24, R25, R33, R34, R22, R44, C10 font le travail de polarisation et de mise en mémoire tampon, et donc le biais de nom et l'étape de tampon.

L'objectif principal de cette étape est de fournir aux portes MOSFET une tension d'alimentation constante et remboursée. Et aussi pour ajouter une couche d'impédance élevée à l'étage d'amplification de tension à partir de la capacité élevée de Gate Source.

Sans cette étape, la réponse en fréquence et la vitesse de balayage pourraient certainement devenir très mauvaises.

Cependant, le problème avec ceci est l'incorporation d'un étage supplémentaire, un pôle dominant supplémentaire à travers la boucle de rétroaction de l'amplificateur.

L'étage de sortie

Cet étage commute la tension produite dans le VAS et fournit tout le courant nécessaire pour faire fonctionner des haut-parleurs de 8 ou 4 Ohms. Des haut-parleurs 2 ohms peuvent être utilisés pendant un certain temps, occasionnellement.

En fait, j'ai vérifié cet amplificateur 1000 au-delà de 1600 watts RMS directement dans des subwoofers 2 Ohms. Cependant, je ne vous encouragerais pas à le faire pour une application à long terme.

Schéma

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Spécifications de l'alimentation

Les éléments d'alimentation de cet amplificateur sont indiqués dans les paragraphes suivants. C'est pour une seule chaîne.
1 x transformateur évalué à 1000 watts. Les enroulements primaires sont censés correspondre à l'alimentation CA de votre maison. Par exemple: pour l'Inde et l'Europe, l'enroulement primaire doit être à 240VAC.
Les enroulements secondaires du transformateur doivent être évalués comme suit.
2 x 65 volts AC à pleine charge.
1 x 400 volts 35 ampères, redresseur en pont.
2 x résistances céramiques 4,7K 5 watts
Les spécifications de condensateur de filtre les plus basses peuvent être 2 x 10 000 uf 100 volts électrolytiques.
La meilleure valeur pourrait être de 40 000 uf par rail d'alimentation.

Test et configuration

Il est fortement recommandé de tester la fonctionnalité de l'amplificateur dès le début afin de s'assurer qu'il fonctionne vraiment correctement.

Ceci peut être accompli en soudant une résistance de 10 Ohm ¼ Watt entre la sortie de l'amplificateur et une extrémité de la résistance 330 Ohm 1W utilisée comme R38

En faisant cela, nous lions la résistance de rétroaction R37 avec la sortie de l'étage tampon.

Cela contourne fondamentalement l'étage de sortie et le convertit en un amplificateur de très faible puissance, qui peut être librement analysé sans détruire l'étage de sortie coûteux.

Une fois que cela est fait, branchez-y ensuite l'alimentation + -90 volts et mettez-la sous tension.

Assurez-vous d'avoir des résistances de purge 4k7 Ohm 5 watts soudées sur les condensateurs du filtre d'alimentation.

À ce stade, en espérant que rien ne fume, à l'aide d'un multimètre sur la plage V, mesurez les chutes de tension indiquées ci-dessous autour des résistances suivantes. Dans le cas où ils lisent près des valeurs indiquées dans une plage de + -10%, vous pourriez être sûr que l'amplificateur est bien.

R1 = 1,6 V
R2 = 1,6 V
R3 = 1,0 V
R55 = 500 mv
R56 = 500 mv
La tension de décalage à R37 peut lire 0 volts, mais peut également être aussi élevée que 100 mv.

Test final avec des haut-parleurs

Une fois que vous avez terminé les inspections, assurez-vous de couper l'alimentation et de retirer le
Résistance de 10 ohms.

Ainsi, nous sommes maintenant arrivés au stade où nous devons exécuter un test maximum sur le module amplificateur.
Il y a encore des inspections qui doivent être effectuées dans un premier temps.
• Les broches de vidange de tous les périphériques de sortie doivent être inspectées pour la prise du dissipateur thermique.
• Le câblage de l'alimentation électrique peut être examiné en ce qui concerne la polarité correcte du PCB.
• Le potentiomètre multi-tours P1 peut être retourné à 0 Ohms, pour garantir une lecture d'environ 4,7k sur les broches Gate et Drain du Q8 IRF610.
• Lors de la connexion de l'alimentation, assurez-vous d'inclure des fusibles de 8 ampères placés sur chacune de vos lignes d'alimentation.
• Reliez un multimètre sur la plage de tension continue à la sortie de l'amplificateur.

D'accord étant donné que vous pourriez être satisfait que ce circuit d'amplification de 1000 watts soit configuré avec précision, connectez maintenant l'alimentation en utilisant un VARIAC pour ceux qui y ont accès, ou bien mettez simplement l'amplificateur sous tension via l'alimentation donnée.

En vérifiant le voltmètre, vous pouvez vous attendre à voir quelque chose d'environ 1mv à 50mv de tension de décalage (fuite).

Si vous ne le voyez pas, coupez l'alimentation électrique et réexaminez votre travail.

Si tout va bien, éteignez le système et, à l'aide d'un tournevis fin, réglez P1 pour la polarisation de l'étage de sortie.

Cependant, fixez d'abord le voltmètre autour de l'une des résistances Source de l'étage de sortie à l'aide de pinces crocodiles.

Maintenant, allumez à nouveau l'amplificateur et ajustez progressivement P1 tout en examinant le voltmètre, pour une lecture de 18mv.

Après cela, vérifiez la partie restante des résistances de la source et retracez celle qui a la valeur la plus élevée, et ajustez P1 jusqu'à ce que 18 mv soit mesuré sur le voltmètre.

Ensuite, connectez un haut-parleur et une entrée de musique à l'amplificateur et utilisez un CRO pour ceux qui en ont un pour analyser si la forme d'onde est ordonnée et sans bruit ni distorsion ou non.

Si vous n'avez pas de CRO et de générateur de signaux, connectez un préampli et un haut-parleur et écoutez très attentivement la qualité de sortie. Le son de sortie doit être extrêmement clair et vibrant.

C'est tout, maintenant profitez-en! Vous venez d'assembler vous-même un amplificateur de puissance exceptionnel de 1000 watts qui pourrait être utilisé pour obtenir un son palpitant avec une puissance de sortie ahurissante ...

Un autre design intéressant

Voici un autre circuit amplificateur de puissance 1kva facile à construire, qui peut être rapidement construit et mis en œuvre.

Il s'agit en fait d'une conception de 500 watts, mais la puissance pourrait être augmentée à 1000 watts en augmentant de manière appropriée le nombre de mosfets ou en remplaçant les mosfets par une variante plus élevée.