Einfacher Class D Verstärker

Wie Sie wissen, sind Audio-Leistungsverstärker in verschiedene Klassen unterteilt. Verstärker der Klasse „A“ können aufgrund des hohen Ruhestroms eine anständige Klangqualität für Musik liefern, haben jedoch einen äußerst geringen Wirkungsgrad, verbrauchen viel Strom und erfordern eine gute Kühlung.

Klasse-B-Verstärker sind im Gegensatz dazu sehr sparsam, führen jedoch eine ganze Reihe nichtlinearer Verstärker in das Signal ein. Die gebräuchlichste Klasse ist "AB", wie der Name schon sagt, eine Kreuzung zwischen "A" und "B". Es verbraucht nicht so viel und ermöglicht es Ihnen, ein Audiosignal mit einer ziemlich guten Qualität abzuspielen. Solche Verstärker benötigen jedoch, insbesondere wenn die Leistung bereits in zehn Watt berechnet ist, noch einen Kühler zur Kühlung. Aus diesem Grund haben Class-D-Verstärker in den letzten Jahren eine große Popularität erlangt. Sie haben einen hohen Wirkungsgrad (80-90%) und können auch mit einer Leistung von einigen zehn Watt auf einen Kühler verzichten, während sie eine recht anständige Klangqualität gewährleisten. Ein solches Schema ist unten dargestellt.

Verstärkerschaltung

Basis ist der in letzter Zeit weit verbreitete MP7720-Chip, der eine Ausgangsleistung von bis zu 20 Watt liefert. Die Versorgungsspannung liegt in einem weiten Bereich - von 7 bis 24 Volt. Je höher die Spannung, desto größer die Ausgangsleistung. D2 im Diagramm ist eine 6, 2-Volt-Zenerdiode, beispielsweise 1N4735A. D1 - Schottky-Diode für eine Spannung von mindestens 30 Volt und einen Strom von 1 Ampere. Geeignet ist beispielsweise 1N5819. L1 - Induktivität 10 μH, jede Art von Induktivität ist geeignet. C9 ist ein Isolationskondensator, der in Reihe mit dem Lautsprecher geschaltet ist und die konstante Komponente des Ausgangssignals abschneidet. Deshalb liegt auch bei unsachgemäßer Montage keine konstante Spannung am Ausgang des Verstärkers an und Sie können sich keine Sorgen um den Lautsprecher machen. Pin 4 des Chips ist für seinen Status verantwortlich - ist er an oder aus? Wenn die Spannung an diesem Pin nahe Null liegt, funktioniert der Verstärker nicht. Daher kann im Schaltplan eine Zenerdiode D3 für eine Spannung von 4, 7 Volt, zB 1N4732A verwendet werden. Alle Elektrolytkondensatoren müssen für eine Spannung ausgelegt sein, die mindestens dem 1, 5-fachen der Versorgungsspannung entspricht. Die Schaltung hat keine Funktionen mehr, es reicht aus, um sie richtig zusammenzubauen, und sie beginnt sofort zu funktionieren.

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Class D Verstärkerbaugruppe

Die Leiterplatte wird wie gewohnt überwiegend in den Maßen 45x30 mm gefertigt. Dieser Verstärker sollte der sparsamste und kleinste sein, daher sind alle Elemente eng genug beieinander angeordnet, um Platz zu sparen, und die Mikroschaltung in der SMD-Version wird von der Seite der Leiterbahnen verlötet. Die Leiterplatte wird nach der LUT-Methode ausgeführt. Nachfolgend einige Fotos des Prozesses.

Beim Verzinnen der Leiterbahnen muss sehr darauf geachtet werden, dass sie nicht versehentlich mit überschüssigem Lot kurzgeschlossen werden. Nach dem Verzinnen löten wir zuerst die Mikroschaltung und dann die restlichen Details auf der anderen Seite der Platine. Um alle Drähte auf der Platine anzuschließen, ist Platz für die Klemmenleiste. Nach dem Löten sollten die benachbarten Leiterbahnen auf Kurzschluss überprüft werden, bevor das restliche Flussmittel von der Platine entfernt wird. Besonderes Augenmerk sollte auf den Bereich unter dem Chip gelegt werden, unter dem kein flüssiger Fluss verbleibt, der den ordnungsgemäßen Betrieb des Verstärkers beeinträchtigen kann.

Erste Aufnahme und Prüfung

Vor der ersten Inbetriebnahme muss ein Amperemeter in die Lücke des Versorgungskabels gesteckt werden. Überprüfen Sie nach dem Einschalten die Amperemeter-Messwerte - ohne ein Signal an den Eingang zu liefern, sollte der Mikrokreis nicht mehr als 10 mA verbrauchen. Wenn der Ruhestrom normal ist, können Sie einen Lautsprecher anschließen, ein Signal an den Eingang anlegen, z. B. von einem Player, Computer oder Telefon, und den Verstärker unter Last testen. Selbst bei hoher Lautstärke sollte sich der Mikrokreis nicht merklich erwärmen. Dies erscheint auf den ersten Blick erstaunlich - ein so kleiner Mikrokreis liefert leise eine Ausgangsleistung von einem Dutzend Watt, ohne sich vollständig aufzuheizen. Die Sache ist, dass es ein normales analoges Audiosignal in eine Folge von Impulsen umwandelt, die dann verstärkt werden. In diesem Fall arbeiten die Transistoren nicht linear, sondern im Tastenmodus, sodass Sie auf einen Kühler verzichten können. Der Verstärker ist monaural, was bedeutet, dass Sie das zweite Signal sammeln müssen, um ein Stereosignal abzuspielen. Ein solches kleines Board kann überall integriert werden. Es ist einfach unverzichtbar, wenn Sie verschiedene tragbare Lautsprecher bauen, die mit Batteriestrom betrieben werden. Erfolgreiche Montage.