Jste zde

Zesilovač 2 x 150W s LM12C

Při prohlédnuti několika katalogů elektronických součástek mě zaujal integrovaný obvod LM12CLK od firmy National Semiconductor. Především parametry tohoto obvodu stojí za povšimnutí. Zesilovač je umístěn v pouzdru TO-3 se čtyřmi nožičkami a dokáže do zátěže dodávat špičkově výkon až 800W.

Zesilovač pracuje s napájecím napětím ±25V až ±30V při proudech do ±10A. Zesilovač při výkonu 80W na zátěži 4Ω má zkreslení pouze 0,01%. Zmiňovaný obvod dokáže z výstupu dodávat proudy až ±10A.

Obr. 1 - Vnitřní zapojení obvodu LM12CLK
Obr. 1 - Vnitřní zapojení obvodu LM12CLK

Obvod je vybaven rozsáhlou sadou ochran, jako je např. ochrana proti přepětí, nadproudu a přehřátí. Veškeré ochrany jsou integrované v obvodu. Obvod dále měří maximální teplotu výstupních tranzistorů v čipu a přivádí se na omezovač, který je součástí obvodu dynamické ochrany. Obvod se zapne až v případě, že na vývodech 5 a 3 ( +Ucc      a –Ucc ) se objeví napětí 14V ( ±7V ). V případě, že teplota čipu vzroste nad 150°C, tak dojde k internímu odpojení výstupu.

Obr. 2 - Schéma zapojení zesilovače
Obr. 2 - Schéma zapojení zesilovače

Šířka pásma (-3dB) u tohoto zesilovače je 16 až 40 000Hz, činitel harmonického zkreslení je při P0 = 1W a RL = 2Ω nebo RL = 4Ω přibližně 0,002%. Při plném vybuzení vzroste činitel zkreslení na 0,05% (při ±30V; RL=4Ω).

Popis zapojení

Na svorkovnici CONN1 přivádíme zvukový signál přes oddělovací foliový kondenzátor C1 na vstup (PIN2) IO1. Rezistor R1 udává vstupní impedanci, tedy 10kΩ. Zpětná vazba zesilovače je tvořena kondenzátorem C2 a rezistorem R3. V napájecích větvích jsou zařazeny ochranné rychlé diody typu BY399. Výstupu (PIN4) IO1 je vyveden zvukový signál přes rezistor R4 a paralelně k němu připojenou cívku L1 na svorkovnici CONN2.

Obr. 3 - Návrh DPS zesilovače
Obr. 3 - Návrh DPS zesilovače
 
Obr. 4 - Osazení DPS zesilovače
Obr. 4 - Osazení DPS zesilovače

V zapojení zesilovače je zapojena cívka L1 na výstupu, která se skládá ze 40 závitů lakovaného měděného vodiče o průměru 1mm. Cívku lze možno navinout např. na tělísko rezistoru R4. Tato cívka zajišťuje, že zesilovač může budit i velké induktivní zátěže, jako jsou např. cívky velkých basových reproduktorů nebo reproduktorové výhybky.

Pro požadovaný výstupní výkon je nutno dimenzovat napájecí zdroj. Ve zdroji je použit transformátor toroidního typu, který se neprojevuje rušením jako klasický transformátor tvořený jádrem EI. Transformátor by měl být dimenzován na výkon 300VA a sekundární napětí 2 x 22V. Jako usměrňovač je použit typ s dovoleným proudem 25A ( KBPC2506F ), za diodovým můstkem se nachází filtrační elektrolytické kondenzátory s kapacitou 20 000µF pro každou větev napájení a odrušovací keramické kondenzátory 100nF. Výstupy zdroje jsou jištěny tavnými pojistkami.

Obr. 5 - Návrh DPS zdroje pro zesilovač
Obr. 5 - Návrh DPS zdroje pro zesilovač
 
Obr. 6 - Osazení DPS zdroje pro zesilovač
Obr. 6 - Osazení DPS zdroje pro zesilovač  

Při montáži IO na chladič použijeme slídovou podložku. Pro lepší kontakt ploch použijeme teplovodnou pastu, která sníží tepelný odpor. Pouzdro pečlivě upevníme a řádně dotáhneme upevňovací šrouby.

Obr. 7 - Kompletní zesilovač s chladičem
Obr. 7 - Kompletní zesilovač s chladičem

Pro integrovaný obvod je nutno pořídit mohutný chladič s teplotním odporem max. 1,5K/W. V mém případě CHL40C/BLK (1,1K/W) doplněný o dva ventilátory KDE1206-PHS2.

Seznam součástek

Obr. 8 - Zapojení vývodů IO
R1 10kΩ / R0207
R2 10kΩ / R0207
R3 220kΩ / R0207
R4 2R2 / UR004
C1 1μF / TC352
C2 6p8 / ker.
C3 100μF / 40V
C4 10 000μF / 40V
C5 10 000μF / 40V
C6 100nF / ker.
C7 100nF / ker.
C8 10 000μF / 40V
C9 10 000μF / 40V
C10 100nF / ker.
C11 100nF / ker.
D1 BY399
D2 BY399
D3 P600K
D4 P600K
D5 1N4007
IO1 LM12CLK
IO2 7812
BR1 KBPC2506F
L1 4μH
CONN1 ARK500/2SV
CONN2 ARK500/2SV
CONN3 ARK500/2SV
F1 PP5 F10A
F2 PP5 F10A
CHL1 CHL C70BLK (1,1K/W)
TR1 Toroid 300W 2x22V
Michal Slánský
Michal.Slansky@ seznam.cz

Download & Odkazy

Hodnocení článku: 

Komentáře

chci se zeptat jestli by se dal použít nějaký jiný integrovaný obvod než LM12CLK do stejného zapojení firma National Semiconductor už ho totiž přestala vyrábět a já ho nemůžu sehnat... díky za odpověď