Комплект стерео - предусилвател, Class D Усилвател 125W, захранващ блок

• Продуктът се произвежда от  ЗАХРАНВАНЕ КОМ •

Модулът е съставен от продуктите
2 * Комплект Class D Усилвател 125W със захранващ блок   и   СТЕРЕО ПРЕДУСИЛВАТЕЛ ИНВЕРТИРАЩ С TL072
Усилвателя и захранващият блок на всяко стъпало са разположени върху алуминиева планка с дебелина 5мм и размери 81мм х 124мм. Планката се монтира към панел(дъно) с четири болта (М4). Разстоянията между монтажните резбови отвори на планката са дадени в приложения pdf файл: Aluminium Plate Bottom_Rev1b.pdf
Предусилвателя се монтира към панел чрез монтаж на потенциометъра към панела.

Направено е опроводяване на:
- захранването на защитните схеми за говорителите: 3 * кабел сив  0.15мм²
- положителното захранване на усилвателите: кабел червен 1.5мм²
- отрицателното захранване на усилвателите: кабел син 1.5мм²
- масата GND на усилвателите: кабел черен 1.5мм²  
- захранването на преусилвателя: 3 * кабел сив  0.15мм²  (дължина на кабела: 13.5 - 14 см)
- връзката изход преусилвател-вход крайно стъпало: 1 * екраниран кабел сив  (дължина на кабела: 13.5 - 14 см)

Опроводяването към мрежовите трансформатори е дадено в проложения pdf файл: Connection Diagram - Module AMP-PSU-PreAmp_Stereo.pdf

Аксесоари за опроводяване към трансформатор и предусилвател са добавени към комплекта.

Модулите се захранват с променливото напрежение от две еднакви мощни вторични намотки на два мрежови трансформатора с номинална мощност от 180-200VA за 125W изходна мощност .

Предимства:

• Компактност
• Висока ефективност: до 90% при максимална мощност.
• Малко отделена топлинa при максимална мощност. Директният монтаж към метално дъно или стена е напълно достатъчен за охлаждането на стъпалото.
• Малки нелинейни изкривявания;
• Термична защита (при 100 градуса С). Осъществена e с терморезистор TH1 монтиран в отвор на алуминиевото тяло;
• Защита от ниско захранващо напрежение: настроена на 30V. Под тази стойност на захранващото напрежение драйвера спира автогенерациите
• Защита от високо захранващо напрежение: настроена на 47V. Над тази стойност на захранващото напрежение драйвера спира автогенерациите
• Защита от късо в изхода: настроена на около 23A. Стойността на тока през товара при максимална мощност е около 8 ампера.
• Защита на говорителя при евентуална повреда на стъпалото (използва мощно реле с параметри на контакта: Ag Alloy 16A/250VAC).
  Изпълнява следните функции:
  - защита от DC напрежение в изхода: изключва говорителя от усилвателя при DC напрежение в изхода по-голямо от +/-1.8V
  - закъснение на включване на говорителя към стъпалото при подаване на захранващо напрежение: 5 секунди
  - закъснение на изключване на говорителя към стъпалото при отпадане на захранващото напрежение: 20ms (0.02 секунди)

Описание на клеми и конектори върху голямата платка:

• клема Т4: изход
• клема Т1: +Vc, положително захранващо напрежение
• клема Т3: -Vc, отрицателно захранващо напрежение
• клема Т2: GND, захранваща маса
• конектор CN3: пин1-анод, пин2-кадод. Възможност за включване на LED, за индикация на включено или изключено изходно реле. (свързан или не товар към изхода)
  Когато товара не е включен към изхода (релето не е задействано), LED свети. Светенето на LED показва закъснението на включване на товара към изхода, както и активирането на защитата от DC напрежение в изхода на усилвателя.
   
• конектор CN1: пин1-AC1, пин2-GND, пин3-AC2. Захранване за защитната схема с изходното реле. Захранва се с променливо напрежение.
  AC1, AC2 са изводите на вторичните намотки на трансформатора, включени към захранващият блок на усилвателя. GND е средната точка (общият извод на двете вторични намотки)

• конектор CN2: пин1-Input, пин2-GND. Вход за аналоговият сигнал.
  Сигналът преминава през прехвърлящ кондензатор, съставен от четири керамични кондензатора (4*22uF/25V/X5R) и един полипропиленов 100nF/275V AC/MKP.
  Усилвателят е инвертиращ, с входен импеданс от 10к. Полипропиленивият кондензатор има много добри параметри и е идеален за прехвърлящ в аудио схеми.
  В случая керамичните кондензатори с общ капацитет 88uF спомагат за доброто прехвърляне на сигнала в ниските честоти (20~200Hz), а полипропиленовия кондензатор от 100nF подобрява  прехвърлянето на сигналите с честоти над 200Hz (200~20 000Hz).
  От долната страна на платката, близо до керамичните кондензатори, се намира джъмпера J2. Окъсяването му с капка калай води до окъсяване на съставният прехвърлящ кондензатор (в случай на нужда).

• конектор CN4: пин1(+Vamp), пин2-GND, пин3(-Vamp) - стабилизирано двуполярно захранване +/-13.6V за външен предусилвател с максимален изходен ток до +/-10mA.
  Усилвателя в клас Д е инвертиращ, с коефициент на усилване по напрежение 10. Избрана е тази стойност от съображение за по-добър динамичен обхват.
  Мощност от 125W върху товар 4 ома се получава при напрежение на изхода на усилвателя 22.4Vrms.
  Следователно за пълна мощност е нужно входно напрежение 2.24Vrms. Стандартните източници на сигнал предоставят 1Vrms в изхода си.
  Необходим е предусилвател с коефициент на усилване по напрежение 2.24 или малко по-голям 2.8~3.4 (за запас).
  Ако предусилвателя е инвертиращ, ще се изпълнят две желани изисквания:
  - общият усилвател (предусилвател + крайно стъпало в клас Д) ще бъде неинвертиращ сигнала усилвател
  - предусилвателя като инвертиращ има по-добри показатели ( по-малки нелинейни изкривявания ), тъй като входният капацитет на инвертиращия му вход не се модулира от постъпващия аудио сигнал.

Описание на схемата на предусилвателя:  СТЕРЕО ПРЕДУСИЛВАТЕЛ ИНВЕРТИРАЩ С TL072

Описание на конекторите върху малката платка:

• конектор CN1: пин1-Input, пин2-GND - директен вход за аналоговия сигнал.
  В случай, че не е нужно аналоговия сигнал да преминава през прехвърлящия кондензатор на голямата платка, е възможно той да бъде подаден директно тук.
  Добре би било джъмпера J2 от долната страна на малката платка да бъде разпоен, за да не се подава излишно аудио сигнала до голямата платка.
  Трябва да се има в предвид, че поради липсата на прехвърлящ кондензатор върху малката платка, подаденият сигнал не трябва да има постоянна (DC) съставка. В противен случай ще се задейства защитата от DC напрежение в изхода на усилвателя.
   
• конектор CN2: пин1-SHD, пин2-GND - свързването на двата пина заедно довежда до спиране на автогенерациите в изхода, т.е. stand-by режим.
  За целта може да се ползва двупозиционен микро ключ.

Индикация върху малката платка:

• DL1: output active - светодиод, зелен, слабо светещ, индикатор за нормален работен режим.
• DL2: protection indicator - светодиод, червен, силно светещ, индикатор в режим stand-by или за включена защита от:
  -  ниско захранващо напрежение
  -  високо захранващо напрежение
  -  късо в изхода
  -  температура на алуминиевата плочка по-голяма от 100 °С
  При задействане на която и да е от защитите, реакцията на драйверният чип е да спре генерациите към крайните транзистори.
  При късо в изхода генерациите спират за около секунда, след което се подновяват за много кратко време. Ако изхода продължава да бъде окъсен, генерациите отново спират и т.н.

Приложения:

• усилвател с високо качество за хобисти
• усилвател за пасивни Суб Буфери (subwoofer)
• усилвател за домашно кино (home theatre audio)
• замяна на крайните стъпала на различни устройства

Препоръки:

1. Задължително е да се осигури "мек старт" на трансформатора, който ще се използва за захранване на модула, особено ако е тороидален (представено на диаграмата по-долу като inrush current limiter).

След изключване на тороидалния трансформатор от мрежата, магнитопроводът му остава намагнитен малко или много (зависи в кой момент от периода на синусидалното мрежово напрежение е бил изключен). При повторно включване , ако потенциала на мрежовото напрежение е твърде различен от този в момента на изключване, може да се получи пусков ток от порядъка на десетки пъти по-голям от номиналния за трансформатора, т.нар. inrush current peak. Това се случва в кратък период от време, но "стреса" за трасформатора е голям особено ако е натоварен с изправител с голям капацитивен филтър, както е в случая. "Стреса" за диодния изправител и електролитните кондензатори също не е малък. Предпазител, дори с 5 до 8 пъти по-голяма токова стойност от номиналната дефектира в тези случаи твърде често. Използването на обикновен термистор NTC предназначен за inrush current limiter е добра идея и върши работа при маломощни трансформатори и импулсни захранвания, но не и в този случай. Принципа на работа на термистора е да подържа висока стойност на активното си съпротивление при ниска температура (5-25 ома при 25 градуса С), а при нагряване (по време на работа на трансформатора) да го намалява в пъти (0.2-0.5 ома при 50-60 градуса градуса С). Недостатък е времето необходимо за охлаждане на загретия термистор след изключване: 1 до 2 минути. Ако през това време се включи трансформатора отново към мрежата, термистора ще е с ниско съпротивление, няма да може да ограничи началния пусков ток и ще дефектира. Има няколко начина за ефективно ограничаване на inrush current peak на тороидалните трансформатори, като най простия и лесно достъпен е чрез използване на ограничаващ мощен резистор (50-100 ома/20-30W) и реле, чийто контакт да окъси резистора след определено време (1-2 секунди). В този случай пиковата стойност на пусковия ток ще бъде 230V*1.4/R. При 62 ома резистор, пиковия ток е 5 ампера, а мощността върху резистора: 850W. Тази мощност много бързо спада (за няколко десети от секундата), така че е достатъчно резистора да бъде само няколко десетки вата. Управлението на релето става чрез обикновена схема с таймер.

2. Входните кабели за аудио сигнала към входовете на предусилвателя е препоръчително да са екранирани.

3. Сигналът, връщащ се от всеки говорител, трябва да се свърже в масата на двуполярния захранващ блок включен към съответния усилвател (клема GND SP_Rtrn).
   (свързва се в най-нискоомната точка , която всъщност е средната точка на електролитните кондензатори с голям капацитет, монтирани на захранващия блок).

4. Всяка алуминиева планка е свързана с жълто-зелен кабел към пад "Chassis" върху захранващия блок. Планките трябва да контактуват с металната кутия, в която ще се разположат модулите.
Металната кутия трябва да се "заземи", т.е. да се свърже към извода "E" на мрежовия конектор. На всеки от каналите, масата GND и пада "Chassis" са свързани заедно през резистор 10 ома /1W, намиращ се от долната страна на всеки от захранващите блокове.

5. Масите GND на двата канала са свързани в обща точка върху предусилвателя (там където се свързва и масата на стерео източника на аналогов сигнал). Масите на аналоговите входове на предусилвателя не трябва да се свързват към шаси. Входните "чинч-ове" е добре да се монтират на подложка от непроводящ материал (пластмаса, нефолиран стъклотекстолит, гетинакс или др.). Връзката между корпуса на стерео потенциометъра и общата маса GND е през резистор 100 ома монтиран от долната страна на платката на предусилвателя. Този резистор е необходим ако корпуса на потенциометъра е "висящ" т.е. не е свързан електрически към шаси. При свързването му към шаси, резистора може да се премахне, да остане или да се замени със керамичен кондензатор 100nF/50V корпус 0805. Избора ще зависи от по-добрата шумоустойчивост след монтажа в кутия.

Неспазването на препоръките в точки 2,3,4,5 може да доведе до намаляване на шумоустойчивостта и появата на 100Hz "брум" в изхода на усилвателя.

Аксесоари, включени в комплекта:

• IRS2092 Audio Amplifier