Усилитель Ускова для сабвуфера

Усилитель Ускова для сабвуфера был переведен на импортные комплектующие. Выходные КТ825/827 были заменены на TIP142/147. КТ814/815 на BD139/140. Плата переразложена. В начале установлена только одна пара выходных транзисторов и напряжние ±24 В с маломощным (50 Вт) трансформатором. Начало испытаний – в режиме В, т.е. движок подстроечного резистора переведен в положение 1 и сопротивление 1-2 равняется 1,5 кОм.

С первого же включения усилитель порадовал отсутствием хлопка – только короткий тихий щелчок. При работе на тестовый 25ГДН, последний только что не рвался. “Ступенек” режима В также не было заметно (в его-то диапазоне частот и уровне собственных искажений). Скажу сразу, он работал с одной парой выходных транзисторов на радиаторе Алексея Сиволобова – от мощных промышленных диодов или иной шушеры. На ±24 В и половине мощности (ночь была) трансформатор уже звенел, а радиатор был лишь немного теплым. Для тестовых целей был установлен шаровый К544УД1А, сковырнутый с темброблока «Кумир 35У-102С». В последствии он был заменен на К544УД2А.

Теперь  о тонкостях, с которыми пришлось столкнуться при сборке и включении усилителя:

1) УМЗЧ собран на плате из двустороннего фольгированного текстолита. Снизу дорожки, а верхняя часть – оставленная фольга, к которой припаяны “земляные” ножки элементов, кроме электролитов питания 220 мкФ/50 В. Для них снизу предусмотрены небольшие шины, соединяемые с землей через ножку стабилитрона и конденсатора D12 C11 и D11 C10 соответственно, распаянные с обоих сторон платы. Синие пятачки ножек элементов в Спринте – земля.

2) Для правильного травления платы и обеспечения удобства последующей сборки, земляную сторону необходимо заклеить скотчем или закрасить цапонлаком, штрихом и т.д. на 30-35 мм от нижнего края. Выше ни один элемент не имеет заземления, соответственно и высверливать пятачки придется меньше.

3) Там, где ножки элементов не имеют контакта с землей, необходимо сделать зенковку сверлом более 5 мм не острее 120 градусов. Я использовал шарошку Ø5. Там, где имеют, просто снимаем стружку от сверления и оставляем отверстие без зенковки. Получившиеся “пятачки безопасности” имеют диаметр около 2,5-4 мм. Для ОУ придется, естественно, делать меньший диаметр.

4) Дорожки, идущие к эмиттерам выходников необходимо как следует пролудить.

5) 560 Ом/2 Вт пришлось заменить на сборку из двух 1,1 кОм, поскольку в Чипе (промать их!), естественно, нужного номинала не было.

6) D11 необходимо одеть в кембрик, чтобы он корпусом не касался земли. Для D12 в этом нет необходимости, корпус все-равно заземлен.

7) Для наибольшей безопасности при работе усилителя, резисторы необходимо устанавливать над основной шиной на расстоянии примерно 0,5 мм. Для этого из короткой стороны пластиковой карточки для интернета вырезаем полоску примерно 7 мм шириной, и при монтаже подкладываем под резисторы. Когда резистор припаян, ее можно убрать и приступить к следующему. Аккуратность монтажа и надежность работы вам обеспечены!

8) Сравнительно недешевые D6 и D4 можно вообще убрать, если выходные транзисторы – TIP 142/147, поскольку защитные диоды уже встроены в эти мощные составные транзисторы. Собственно я их и не ставил. Также они без потерь заменяются на 1N4007.

9) И самое интересное – при переводе источника (у меня тестовый – бумбокс) в соседний режим или ожидание, на выходе включенного усилителя появлялась постоянка. Связано это, ИМХО, с присутствующим на выходе бумбокса постоянным напряжением, которое при прекращении его работы заряжает проходной конденсатор. Этот заряд может сниматься только через входное сопротивление ОУ, которое равно более 2 МОм. Т.о. сделав подборку из формул C=q/U; I=q/t=U/R, получаем t=q/I=qR/U=UCR/U=CR. Т.е. время разряда будет равно произведению емкости конденсатора на сопротивление резистора, через который он разряжается. В нашем случае это более 2 с. За 2 секунды при максимальной мощности более 200 Вт можно спалить почти любой динамик. По моему мнению, импедансозадающий резистор R8 следует перенести после конденсатора, тогда время разряда снизится до 22 миллисекунд. Это и было проделано в прилагаемой плате. После этого все проблемы исчезли. Переходный процесс занимал менее 0,5 с и с далеко не максимальной амплитудой смещения.

10) Также кажется весьма спорной емкость C6, сопротивление которой на 20 Гц составит -j3 килоома. Т.е. на АЧХ при 20 кГц Ку=18,179, а при 20 Гц уже Ку=14,2. Для нормализации АЧХ, ИМХО, необходимо, чтобы Xc составляло не более 1,1 кОм, т.е. было на порядок меньше R13. Это соответствует емкости 7,2 мкФ, поэтому с чистой совестью можно ставить 10 или 22 мкФ. Кроме того, если ОУ калиброванный, то эта емкость вообще не нужна. Ее исключение благоприятно скажется на ФЧХ и нижней границе усиления, которая фактически может составить 2 Гц. На плате предусмотрено место под емкость стандарта К73-17 4,7 мкФ/63 В. Установить туда электролит также не составляет никаких проблем.

11) Транзисторы предвыходного каскада необходимо через термопасту прикрепить к небольшим пластинчатым теплоотводам площадью около 8 см². У меня были использованы алюминиевые пластинки 17х22 мм толщиной 3 мм. Выходной каскад крепится к радиатору формата И-110 через термопасту и слюду. Электрический контакт с радиатором недопустим.

Размер платы 110х65 мм.

Архив с печатной платой и электрической схемой в большом резрешении.

Напомню, что все авторские материалы по прототипу этого проекта можно найти на сайте Ускова Д.В.: u-sound.narod.ru

Автор: Lincor