В этой статье я покажу свой усилитель Ланзар. Усилитель собирался пол года назад под заказ, но под конец заказчик передумал и я забросил работы по нему.
Вспомнил про него лишь сейчас, когда начался конкурс. Усилитель практически доделан, не хватает лишь пары полевиков в преобразователе и нужно добиться адекватной работы защиты, а так всё готово. К сожалению тесты усилителя в видео проводить я не буду, две основные причины это отсутствие мощного источника питания 12 вольт и вторая – тестовый динамик на 100 ватт при прошлых тестах приказал долго жить, диффузор просто выпрыгнул вместе с катушкой, теперь я без динамика:) за то замерил мощность, на 5 – почти 6 омах она была 300-310 ватт.
В этом усилителе меня удивляет один момент, при снимаемой мощночти 300 вт, выходные транзисторы не выгорают, хотя покупались на ибее за 100 рублей/пара.
Ниже приведена схема усилителя
Схема была взята в интернете, так же как и печатная плата.
Теперь посмотрим на схему преобразователя
Схему рисовал сам, тут мы видим преобразователь напряжения на IR2153, частота преобразователя 70 кГц, в качестве силовых транзисторов примененыIRF3205, по 2 штуки на плечо.
И – питания преобразователя можно кидать (через предохранитель конечно же) напрямую на аккумулятор, ведь включение преобразователя произойдёт только при подаче 12 вольт с магнитолы на контакт REM, а именно на ногу питания микросхемы. Вот такая хитрая схема запуска. Кстати кулер запитывается не напрямую от аккумулятора, а от отдельного выхода преобразователя специально, чтобы он включался только при включении самого усилителя, а не крутился бесконечно, что не слабо сократило бы ему жизненный ресурс.
Трансформатор намотан на двух сложенных кольцах проницаемостью 2000
Первичная обмотка содержит 5 витков на каждое плечо проводом 0.8мм в 10 жил. Основная вторичная обмотка имеет 26+26 витков тем же проводом в 4 жилы. Обмотка питания ФНЧ содержит 8+8 витков тем же проводом. Обмотка для питания кулера – 8 витков.
На выходе имеем двухполярное напряжение +- 60 вольт для питания самого усилителя и блока защиты, двухполярное стабилизированное +-15 вольт для питания ФНЧ и однополряное стабилизированное 12 вольт для питания кулера. Все напряжения выпрямляются диодными мостами. Основной выход – это 4 диода FCF10A40 10 Ампер 400 Вольт, они усаживаются на радиатор. Остальные мосты построены из ультрабыстрых 1 амперных диодов UF4007.
Схемы ФНЧ и защиты нет, но есть печатные платы со всеми номиналами компонентов.
Вот что в итоге у меня получилось
СОБИРАЕМ ЛАНЗАР
Повторение одних и тех же вопросов на каждой странице обсуждения этого усилителя побудило меня написать этот небольшой набросок. Все написанное ниже является моим представлением того, что нужно знать начинающему радиолюбителю, решившему сделать этот усилитель, и не претендует на абсолютную истину.
Допустим, вы находитесь в поиске схемы хорошего транзисторного усилителя. Такие схемы, как например «УМ Зуева», «ВП», «Натали», и другие вам кажутся сложными, или мало опыта для их сборки, но хорошего звука хочется. Тогда вы нашли то, что искали! Ланзар представляет собой усилитель, построенный по классической симметричной схеме, свыходным каскадом работающий в классе АВ , и обладает довольно неплохим звучанием, при отсутствии сложной настройки и дефицитных комплектующих.
Схема усилителя:
Я счел нужным внести некоторые незначительные изменения в оригинальную схему: коэффициент усиления немного повышен – до 28 раз (изменен R14), изменены номиналы входного фильтра R1, R2, а также по совету MayBe I’m a Leo номиналы резисторов базового делителя транзистора термостабилизации (R15, R15’) для более плавной настройки тока покоя. Изменения не являются критическими. Нумерация элементов сохранена.
Питание усилителя
Источник питания усилителя – самое дорогостоящее звено в нем, поэтому начинать следует с него. Ниже несколько слов об ИП.
Исходя из сопротивления нагрузки и желаемой выходной мощности выбирается нужное напряжение питания (Таблица 1). Данная таблица взята с сайта-первоисточника (interlavka.narod.ru), однако , лично я настоятельно не рекомендовал бы эксплуатировать данный усилитель на мощностях более 200-220 Ватт.
ЗАПОМНИТЕ! Это не компьютер, никакое супер-охлаждение не нужно, конструкция не должна работать на пределе своих возможностей, тогда вы получите надежный усилитель, который будет работать долгие годы и радовать вас звуком. Мы ведь решили сделать качественное устройство, а не букет новогодних фейерверков, поэтому всякие «выжиматели» пускай идут лесом.
При напряжениях питания ниже ±45 В/8 Ом и ±35 В/4 Ом вторую пару выходных транзисторов (VT12, VT13) можно не ставить! При таких напряжениях питания получаем выходную мощность порядка 100 Вт, что для дома более чем достаточно. Замечу, что если при таких напряжениях все-таки установить 2 пары, то выходная мощность повысится совсем на незначительную величину порядка 3-5 Вт. Но если «жаба не душит», то с целью увеличения надежности можно и 2 пары поставить.
Мощность трансформатора можно рассчитать, используя программу «PowerSup» . Расчет, основанный на том, что примерный КПД усилителя равен 50-55%, а значит, мощность трансформатора равна: Pтранс=(Pвых*Nканалов*100%)/КПД применим только в том случае, если вы хотите долговременно слушать синусоиду. У реального же музыкального сигнала, в отличие от синуса, соотношение пикового и среднего значений гораздо меньше, поэтому нет смысла тратить деньги на лишние мощности трансформатора, которые все равно никогда не будут использованы.
В расчете рекомендую выбирать самый «тяжелый» пик-фактор (8 дБ), чтобы ваш БП незагнулся, если вдруг решите послушать музыку с таким п-ф. Кстати, выходную мощность и напряжение питания тоже рекомендую рассчитать с помощью этой программы. Для Ланзара dU можно выбрать порядка 4-7 В.
Более подробно о программе «PowerSup» и методике расчета написано на сайте автора (AudioKiller’а).
Все это особенно актуально, если вы решили купить новый трансформатор. Если же у вас в закромах он уже имеется, и вдруг оказался большей мощности, чем расчетная, то можно смело его использовать, запас – вещь хорошая, но фанатизма не нужно. Если же вы решили самостоятельно изготовить трансформатор, то на этой страничке Сергея Комарова есть нормальный метод расчета .
Непосредственно сама схема простейшего двуполярного БП выглядит так:
Сама схема и детали для ее построения хорошо описана Михаилом (D-Evil) в ФАКе по TDA7294.
Повторяться не буду, отмечу только поправку про мощность трансформатора, описанно выше, и про диодный мостик : так как у Ланзара напряжение питания может быть выше, чему TDA729х, то мостик должен «держать» соответственно большее обратное напряжение, не менее:
Uобр_мин = 1,2*(1,4*2*Uполуобмотки_трансформатора) ,
где 1.2 – коэффициент запаса (20%)
А при больших мощностях трансформатора и емкостях в фильтре с целью защиты трансформатора и мостика от колоссальных пусковых токов следует использовать т.н. схему «мягкого пуска» или «софтстарт».
Детали усилителя
Список деталей для одного канала приложен в архиве в
Некоторые номиналы требуют особых пояснений:
C1 – разделительный конденсатор, должен быть хорошего качества. По типам конденсаторов, используемых в качестве разделительных, существуют разные мнения, поэтому искушенные смогут сами выбрать для себя наилучший вариант оного. Для остальных рекомендую использовать пленочные полипропиленовые конденсаторы известных брендов типа Рифа PHE426 и т.п., но при отсутствии таковых широкодоступные лавсановые К73-17 вполне подойдут.
От емкости этого конденсатора также зависит нижняя граничная частота, которая будет усиливаться.
В печатной плате от interlavka.narod.ru в качестве С1 предусмотрено посадочное место для неполярного конденсатора, составленного из двух электролитов, включеннях «минусами» друг к другу и «плюсами» в цепь и зашунтированных пленочным конденсатором 1 мкФ:
Лично я бы выкинул электролиты и оставил бы один пленочный конденсатор выше указанных типов, емкостью 1,5-3,3 мкФ – такой емкости достаточно для работы усилителя на «широкую полосу». В случае работы на сабвуфер, емкость требуется по-больше. Тут то и можно было бы добавить электролиты емкостями 22-50 мкФ х 25 В. Однако, печатная плата накладывает свои ограничения, и пленочный конденсатор 2.2-3.3 мкФ туда вряд ли влезет. Поэтому ставим 2х22 мкф 25 В+1 мкФ.
R3, R6 – балластные. Хотя изначально эти резисторы выбраны 2,7 кОм, я бы пересчитал их на нужное напряжение питания усилителя по формуле:
R=(Uплеча – 15В)/Iст (кОм) ,
где Iст – ток стабилизации, мА (порядка 8-10 мА)
L1 – 10 витков провода 0,8 мм на 12 мм оправке, все смазывается суперклеем, и после высыхания внутрь вкладывается резистор R31.
Электролитические конденсаторы С8, С11, С16, С17 должны быть рассчитаны нанапряжение не ниже, чем напряжение питания с запасом 15-20%, например, при ±35 В подойдут конденсаторы на 50 В, а при ±50 В уже нужно выбирать на 63 Вольта. Напряжения других электролитических конденсаторов указано на схеме.
Пленочные конденсаторы (неполярные) обычно не делают рассчитанными менее чем на 63 В, так что тут проблем возникнуть не должно.
Подстроечный резистор R15 – многооборотный, тип 3296.
Под эмиттерные резисторы R26, R27, R29 и R30 – на плате предусмотрены посадочные места под проволочные керамические SQP резисторы мощностью 5 Вт. Диапазон приемлемых номиналов – 0,22-0,33 Ом. Хотя SQP – это далеко не самый лучший вариант, зато доступный.
Можно применить и отечественные резисторы C5-16. Я не пробовал, но возможно они даже будут лучше SQP.
Остальные резисторы – C1-4 (углеродистые) или С2-23 (МЛТ) (металлопленочные). Все, кроме указанных отдельно – на 0,25 Вт.
Некоторые возможные замены :
- Парные транзисторы меняются на другие пары. Составление пары из транзисторов двух разных пар недопустимо.
- VT5/VT6 можно заменить на 2SB649/2SD669. Следует учесть, что цоколевка этих транзисторов зеркальна относительно 2SA1837/2SC4793, и при использовании их нужно развернуть на 180 градусов относительно нарисованных на плате.
- VT8/VT9 – на 2SC5171/2SA1930
- VT7 – на BD135, BD137
- Транзисторы дифкаскадов (VT 1 и VT3 ), (VT 2 и VT4 ) желательно подобрать попарно с наименьшим разбросом беты (hFE) с помощью тестера. Точности 10-15% вполне достаточно. При сильном разбросе возможен несколько повышенный уровень постоянного напряжения на выходе. Процесс описан Михаилом (D-Evil) в ФАКе по усилителю ВП .
Еще одна иллюстрация процесса измерения беты:
Транзисторы 2SC5200/2SA1943 являются самыми дорогостоящими компонентами в данной схеме, их часто подделывают. Похожие на настоящие 2SC5200/2SA1943 фирмы Toshiba имеют сверху два следа отлома и выглядят так:
Одинаковые выходные транзисторы желательно взять из одной партии (на рисунке 512 – номер партии, т.е. скажем оба 2SC5200 с номером 512), тогда ток покоя при установке двух пар будет равномернее распределяться на каждую пару.
Печатная плата взята с interlavka.narod.ru. Исправления с моей стороны носили в основном косметический характер, также исправлены некоторые ошибки в подписанных номиналах, вроде перепутанных резисторов у транзистора термостабилизации и др. мелочи. Плата нарисована со стороны деталей. Зеркалить для изготовления ЛУТ’ом не нужно!
- ВАЖНО! Перед впаиванием каждая деталь должна быть проверена на исправность, сопротивление резисторов измерено во избежание ошибки в номинале, транзисторы проверены прозвонкой тестером, и так далее. Искать подобные ошибки потом на собранной плате гораздо сложнее, так что лучше не торопиться и все проверить. Cэкономите КУЧУ времени и нервов.
- ВАЖНО! Перед впаиванием подстроечного резистора R15 , он должен быть «выкручен» так, чтобы в разрыв дорожки впаивалось его полное сопротивление, т.е., если смотреть по картинке выше, между правым и средним выводом д.б. все сопротивление подстроечника.
- Перемычки во избежание случайного к.з. лучше делать изолированными проводами.
- Транзисторы VT7-VT13 устанавливаются на общий радиатор через изолирующие прокладки – слюду с термопастой (например, КПТ-8) или «Номакон». Слюда более предпочтительна. Указанные на схеме VT8,VT9 в изолированном корпусе, поэтому их фланцы достаточно просто смазать термопастой. После установки на радиатор тестером проверяются коллекторы транзисторов (средние ножки) на отсутствие к.з. с радиатором.
- Транзисторы VT5, VT6 тоже нужно установить на небольшие радиаторы – например 2 плоские пластинки размерами около 7х3 см, вообще, что найдется в закромах, то и ставьте, незабудьте только термопастой промазать.
- Для лучшего теплового контакта транзисторы дифкаскадов (VT1 и VT3 ), (VT2 и VT4 ) можно тоже смазать термопастой и прижать их друг к другу термоусадкой.
Первый запуск и настройка
Еще раз внимательно все проверяем, если на вид все нормально, нигде нет ошибок, «соплей», коротких замыканий на радиатор и пр., то можно приступить к первому запуску.
ВАЖНО! Первый запуск и настройку любого усилителя нужно проводить с закороченным на землю входом, с ограничением тока источника питания и без нагрузки . Тогда шанс спалить что-то сильно уменьшается. Самое простое решение, которым пользуюсь я – лампа накаливания 60-150 Вт , включенная последовательно первичной обмотке трансформатора:
Запускаем через лампу усилитель, измеряем постоянное напряжение на выходе: нормальные значения – не более ±(50-70) мВ. «Гуляние» постоянки в пределах ±10 мВ считается нормальным. Контролируем наличие напряжений 15 В на обоих стабилитронах. Если все в норме, ничего не взорвалось, не сгорело, то приступаем к настройке.
Лампа при запуске исправного усилителя с током покоя = 0 должна кратковременно вспыхнуть (из-за тока при заряде емкостей в БП), а потом погаснуть. Если лампа ярко горит, значит что-то неисправно, выключаем и ищем ошибку.
Как уже было сказано, усилитель прост в настройке: требуется только установить ток покоя (ТП) выходных транзисторов.
Его следует выставлять на «прогретом» усилителе, т.е. перед установкой пусть поиграет некоторое время, минут 15-20. Во время установки ТП вход должен быть закорочен на землю, а выход висеть в воздухе.
Ток покоя можно узнать, измерив падение напряжения на паре эмиттерных резисторов, например на R26 и R27 (мультиметр установить на предел 200 мВ, щупы – на эмиттеры VT10 и VT11 ):
Cоответсвенно, Iпок = Uv/(R26+R26) .
Далее ПЛАВНО , без рывков крутим подстроечник и смотрим на показания мультиметра. Требуется установить 70-100 мА . Для указанных на рисунке номиналов резисторов это эквивалентно показанию мультиметра (30-44) мВ.
Лампочка при этом может немного начать светиться. Проверяем еще раз уровень постоянного напряжения на выходе, если все в норме, можно подключать акустику и слушать.
Фото собранного усилителя
Другая полезная информация и возможные варианты устранения несправностей
Самовозбуждение усилителя: Косвенно определяется по нагреву резистора в цепи Цобеля – R28 . Достоверно определяется с помощью осциллографа. Для устранения попробовать увеличить номиналы корректирующих емкостей C9 и C10.
Большой уровень постоянной составляющей на выходе: подобрать транзисторы дифкаскадов (VT1 и VT3 ), (VT2 и VT4 ) по «Бетте». Если не помогает, или подобрать точнее нет возможности, то можно попробовать изменять номинал одного из резисторов R4 и R5 . Но такое решение – не самое лучшее, лучше все же подобрать транзисторы.
Вариант небольшого повышения чувствительности: Повысить чувствительность усилителя (коэф. усиления) можно, увеличив номинал резистора R14. Коэф. усиления может быть рассчитан по формуле:
Ку = 1+R14/R11 , (раз)
Но не стоит слишком увлекаться, так как с увеличением R14 , уменьшается глубина ООС и увеличивается неравномерность АЧХ и КНИ. Лучше измерить уровень выходного напряжения источника при полной громкости (амплитуду) и подсчитать, какой Ку необходим для работы усилителя с полным размахом выходного напряжения, взяв его с запасом 3 дБ (до клиппинга).
Для конкретики, пусть максимум, до которого терпимо поднять Ку – 40-50. Если надо больше, то делайте предусилитель.
Если возникли какие-то вопросы, пишите в соответствующую тему на форум . Удачной сборки!
Если вы заинтересовались данной статьей, значит уже начитались положительных отзывов на сайтах и различных форумах. Уже немало радиолюбителей повторяло эту схему, и, как мы понимаем, не жалело о своем выборе. Оно и понятно, что по качеству звука транзисторные усилители превосходят усилители, реализованные на микросхемах. ЛАНЗАР имеет потрясающе низкий коэффициент нелинейных искажений, и при достаточно широком диапазоне питающего напряжения позволяет развивать на нагрузке 50…300 Ватт мощности. И даже при трехстах ваттах эти искажения не превышают 0,08% во всей полосе звукового диапазона. Кратко о параметрах усилителя:
Коф усиления – 24 дБ;
Коэф. нелин. искажений при 60% мощности - % 0,04%;
Скорость нарастания выходного сигнала - не менее 50 В/мкС;
Входное сопротивление – 22 кОм;
Отношение сигнал/шум, не менее - 90 дБ;
Напряжение питания, ± 30…65 В;
Выходная.мощность - от 40 до 300 Ватт (в зависимости от U питания)
Принципиальная схема усилителя Ланзар V3.1:
Обратите внимание на резисторы R3 и R6 - это токоограничивающие резисторы параметрических стабилизаторов, образованных этими резисторами и стабилитронами VD1 и VD2. Чем меньше напряжение питания, тем меньше номиналы этих резисторов.
● Напряжение питания ±70 Вольт – 3,3…3,9 кОм;
● Напряжение питания ±60 Вольт – 2,7…3,3 кОм;
● Напряжение питания ±50 Вольт – 3,2…2,7 кОм;
● Напряжение питания ±40 Вольт – 1,5…2,2 кОм;
● Напряжение питания ±30 Вольт – 1…1,5 кОм;
● Напряжение питания ±20 Вольт – лучше выбрать другую схему усилителя для сборки.
От номинала R1 зависит величина постоянного напряжения на выходе усилителя. На схеме номинал R1 указан 27 кОм, можно поставить 22 кОм. Зачастую его приходится подбирать в диапазоне от 15 до 47 кОм.
По 2 резистора, установленных в эмиттерах дифференциального каскада (R7, R12 и R9, R13) – номиналы этих резисторов напрямую зависят от того, как точно вы сможете подобрать коэффициенты усиления транзисторов VT1, VT3 и VT2, VT4. Чем точнее будут подобраны коэффициенты усиления этих транзисторов, тем меньший номинал можно использовать в эмиттерных цепочках, а чем меньше номинал этих резисторов, тем меньше нелинейные искажения, вносимые дифференциальным каскадом. Номиналы резисторов без подбора транзисторов должны составлять порядка 82…100 Ом. Если транзисторы подобраны – номиналы резисторов можно снизить до 10 Ом.
Номинал резистора R14 определяет коэффициент усиления усилителя.
Резистор, стоящий между эмиттерами транзисторов VT8 и VT9 – номинал 47 Ом. Изменять не рекомендуется.
Резисторы, стоящие в цепях баз выходных транзисторов, их номинал может находится в пределах 1…2,4 Ом.
Резисторы в эмиттерных цепях выходных транзисторов – мощность не менее 5 Ватт, номинал 0,1…0,3 Ом. Разумеется, номиналы этих резисторов должны быть одинаковыми.
Диоды VD3 и VD4 рассчитаны на ток 1…1,5 Ампера (марка - не принципиально), главное, чтобы они были одинаковыми.
На входе два электролитических конденсатора включены последовательно плюсовыми выводами наружу, они образуют неполярную емкость. А включенный параллельно им пленочный конденсатор совместно с ними создают минимальные искажения звукового сигнала во всем диапазоне частот. Похожая цепочка в цепи обратной связи усилителя.
Конденсатор С4 – помехоподавляющий. Номинал может быть от 330 до 680 пФ.
Конденсаторы С12 и С13 – номинал 33 пФ. Они служат для уменьшения быстродействия усилителя, поскольку без них нарастание выходного сигнала слишком велико, и усилитель становится склонным к самовозбуждению. Точно такой же конденсатор соединен в параллель резистору R25, определяющему коэффициент усиления.
Резистором R13 можно так же регулировать коэффициент усиления.
Резисторы в цепи базы транзистора VT7 – настройка тока покоя оконечного каскада. VT7 устанавливается на радиатор с выходными транзисторами для тепловой стабилизации тока покоя последних. Подстроечный резистор – многооборотный типа 3296.
Катушка – 10 витков провода диаметром 0,8 мм на оправке диаметром 12 мм.
Первое включение усилителя производится после проверки монтажа на наличие “соплей”. Движок резистора регулятора тока покоя в верхнем крайнем по схеме положении, это означает, что ток покоя транзисторов выходного каскада должен быть минимальным. Так же стоит ограничить ток, развиваемый источником питания, для этого последовательно с силовым трансформатором включается лампа накаливания 40…60 Ватт. Подаем напряжения питания на схему, и если после кратковременной вспышки лампочка потухла, или светится так, что нить накала еле-еле видно, значит грубых ошибок в монтаже нет. Проверяем наличие нуля на выходе усилителя и напряжение на стабилитронах VD1 и VD2. Далее выключаем питание и убираем из цепи лампу накаливания. Включаем питание снова. Подстраиваем переменным резистором ток покоя выходного каскада, он должен быть в диапазоне 70…100 мА.
Печатная плата усилителя Ланзар:
Есть еще альтернативная версия печатной платы данного усилителя, ее внешний вид показан на рисунках ниже (этот вариант платы не проверен, поэтому проверьте ее правильность перед тем как приступить к ее изготовлению, возможны ошибки):
Скачать схему и оба варианта печатной платы в формате LAY вы можете по прямой ссылке с нашего сайта. Так же в архиве вы найдете файл в формате PDF, из которого так же подчерпнете массу полезной информации. Размер файла для скачивания – 0,65 Mb.
Очередной летний проект. На сей раз захотелось создать супермощный усилительный комплекс для автомобиля. В моем распоряжении было несколько сотен долларов, поэтому можно было покупать новые компоненты, а не рыться в хламе из-за каждого резистора, как это сделал в прошлый раз.
Итак, новый усилитель должен был работать от 12 Вольт, решил собрать комплекс из усилителей разряда Hi-Fi. Первым был закончен сабвуферный усилитель лазнар, о нем мы сегодня и поговорим.
Схема ланзара полностью линейная — от входа до выхода. Максимальная мощность схемы по заявке составляет 390 ватт и схема вполне может развивать указанную мощность. Как и любой мощный усилитель, ланзар тоже питается от двухполярного источника. Верхних пик питающего напряжения составляет ±70 В, нижний ±30 В, хотя может быть и меньше, но если собираетесь питать усилитель от ±30 В, советую не делать этого, поскольку сам ланзар мощный и высококачественный усилитель и при таком питании могут нарушаться работа отдельных узлов схемы.
Ограничительные резисторы дифференциальных каскадов подбираются исходя от номинала питающего напряжения, подбор номинала приведен ниже (мощность резисторов 1 ватт, спасибо det за табличку).
| Питание ±70 В | 3,3 кОм…3,9 кОм |
| Питание ±60 В | 2,7 кОм…3,3 кОм |
| Питание ±50 В | 2,2 кОм…2,7 кОм |
| Питание ±40 В | 1,5 кОм…2,2 кОм |
| Питание ±30 В | 1,0 кОм…1,5 кОм |
Усилитель ланзар печатная плата.lay
Стабилитроны предназначены для стабилизации питающего напряжения диффкаскадов. Следует использовать стабилитроны на 15 Вольт с мощностью 1-1.3 ватт.
Транзисторы желательно использовать те, которые использованы в схеме, хотя мне пришлось использовать аналоги.
Катушка — мотается проводом 0,8 мм на сверле с диаметром 10мм. Витки катушки склеиваются суперклеем для надежности.
Эмиттерные резисторы выходных транзисторов подбираются с мощностью 5 ватт, в ходе работы они могут перегреваться. Номинал этих резисторов можно подобрать в районе 0.22-0.30 Ом.
Резисторы 3.9 Ом подбираются с мощностью 2 ватт.
Усилитель работает в классе АВ, поэтому для охлаждения транзисторов выходного каскада нужен серьезный теплоотвод, в моем случае использовался радиатор от отечественного усилителя радиотехника У-101.
Подстроечный резистор 1кОм лучше брать многооборотный, им настраивают ток покоя выходного каскада, многооборотный резистор позволяет делать очень точную настройку.
Все транзисторы выходного каскада укрепляют к теплоотводу через изолирующие пластины и шайбы. Перед запуском тщательно проверяйте наличия замыканий выводов транзисторов на теплоотвод.
Входной конденсатор с емкостью 1 мкФ можно подобрать под свой вкус, но поскольку ланзар больше используют для питания канала сабвуфера, то емкость конденсатора желательно брать побольше.
Все пленочные конденсаторы на 63 и более Вольт, с ними не должны возникнуть проблемы, поскольку почти все пленочные конденсаторы делают на указанное напряжение. Конденсаторы могут быть заменены на керамические, но это может повлиять на качество звучания усилителя.
Таблица мощностей и основные параметры усилителя представлены ниже.
| ПАРАМЕТР | НА НАГРУЗКУ | ||
| 8 Ом | 4 Ома | 2 Ома (мост на 4 Ома) |
|
| Максимальное напряжение питания, ± В | 65 | 60 | 40 |
| Максимальная выходная мощность, Вт при искажениях до 1% и напряжении питания: | |||
| ±30 В | 40 | 85 | 170 |
| ±35 В | 60 | 120 | 240 |
| ±40 В | 80 | 160 | 320 |
| ±45 В | 105 | 210 | НЕ ВКЛЮЧАТЬ!!! |
| ±50 В | 135 | 270 | НЕ ВКЛЮЧАТЬ!!! |
| ±55 В | 160 | 320 | НЕ ВКЛЮЧАТЬ!!! |
| ±60 В | 200 | 390 | НЕ ВКЛЮЧАТЬ!!! |
| ±65 В | 240 | НЕ ВКЛЮЧАТЬ!!! | НЕ ВКЛЮЧАТЬ!!! |
| Коф усиления, дБ | 24 | ||
| Не линейные искажения при 2/3 от максимальной мощности, % | 0,04 | ||
| Скорость нарастания выходного сигнала, не менее В/мкС | 50 | ||
| Входное сопротивление, кОм | 22 | ||
| Отношение сигнал/шум, не менее, дБ | 90 | ||
Не советуется поднимать номинал питающего напряжения больше ±60 В, но поскольку я любитель форс-мажорных ситуаций, то подал на схему ±75 Вольт, снял при этом порядка 400 ватт, хотя на плате все стало греться, думаю не стоит повторять мой опыт, возможно мне просто повезло (резисторы диффкаскадов при этом заменил на 4кОм).
Ниже представлен список компонентов для сборки усилителя ланзар своими руками.
- C3,C2 = 2 x 22µ0
- C4 = 1 x 470p
- C6,C7 = 2 x 470µ0 x 25V
- C5,C8 = 2 x 0µ33C11,C9 = 2 x 47µ0
- C12,C13,C18 = 3 x 47p
- C15,C17,C1,C10 = 4 x 1µ0
- C21 = 1 x 0µ15
- C19,C20 = 2 x 470µ0 x 100V
- C14,C16 = 2 x 220µ0 x 100V
- L1 = 1 x
- R1 = 1 x 27k
- R2,R16 = 2 x 100
- R8,R11,R9,R12 = 4 x 33
- R7,R10 = 2 x 820
- R5,R6 = 2 x 6k8
- R3,R4 = 2 x 2k2
- R14,R17 = 2 x 10
- R15 = 1 x 3k3
- R26,R23 = 2 x 0R33
- R25 = 1 x 10k
- R28,R29 = 2 x 3R9
- R27,R24 = 2 x 0.33
- R18 = 1 x 47
- R19,R20,R22
- R21 = 4 x 2R2
- R13 = 1 x 470
- VD1,VD2 = 2 x 15V
- VD3,VD4 = 2 x 1N4007
- VT2,VT4 = 2 x 2N5401
- VT3,VT1 = 2 x 2N5551
- VT5 = 1 x KSE350
- VT6 = 1 x KSE340
- VT7 = 1 x BD135
- VT8 = 1 x 2SC5171
- VT9 = 1 x 2SA1930
- VT10,VT12 = 2 x 2SC5200
- VT11,VT13 = 2 x 2SA1943
- X1 = 1 x 3k3
Первое включение и настройка
Первый запуск усилителя нужно делать с ЗАКОРОЧЕННЫМ НА ЗЕМЛЮ ВХОДОМ, так меньше вероятности что-нибудь спалить, если усилитель собран неправильно или есть проблема с работой компонентов. Перед запуском ТЩАТЕЛЬНО ПРОВЕРЯЙТЕ МОНТАЖ. Соблюдайте полярность питания, цоколевку транзисторов и правильное подключение стабилитронов, при неверном включении, последние работают как полупроводниковый диод.
Блок питания — для начала можно использовать маломощный блок питания ватт на 1000. Питание желательно подавать в районе двухполярного 40 Вольт. При использовании сетевых трансформаторов советуется использовать блок конденсаторов с емкостью 15.000мкФ на плечо, а лучше до 30.000мкФ. При использовании импульсных блоков питания 5000мкФ будет достаточно.
В моем случае усилитель должен питаться от импульсного преобразователя напряжения, поэтому использовал блок из 5 конденсаторов с емкостью 1000мкФ (каждый), т.е. имеется рабочая емкость 5000мкФ в плече.
При использовании сетевого трансформатора, вторичную обмотку подключают к сети через последовательно соединенную лампу накаливания, это тоже дополнительная мера предосторожности.
Запускаем усилитель, если обошлось без взрывов и дымовых эффектов, то оставляем усилитель включенным 10-15 секунд, затем выключаем и на ощупь проверяем тепловыделение на транзисторах выходного каскада, если тепла не чувствуется, значит все ОК. Далее отсоединяем выходной провод от земли и включаем усилитель (заранее подключаем к выходу усилителя акустику). Пальцем дотрагиваемся входа усилителя, акустика должна реветь, если все так, значит усилитель заработал.
Далее можно прикрепить теплоотвод к выходникам и включить усилитель под музыку. Вообще, для усилителей такого типа нужен предусилитель, при подаче маломощных сигналов на вход (к примеру — от ПК, плеера или мобильного телефона) усилитель будет звучать не особо громко, поскольку номинала входного сигнала явно маловато для максимальной мощности. Во время опытов подавал сигнал от музыкального центра, и вам тоже советую.
Ланзар — высококачественный транзисторный усилитель класса АВ разряда Hi-Fi высокой выходной мощности. В ходе статьи максимально детально поясню процесс сборки и настройку указанного усилителя языком начинающего радиолюбителя. Но перед тем, как начать беседу о нем, давайте рассмотрим табличку с параметрами усилителя.
| ПАРАМЕТР | усилитель мощности принципиальная схема усилителя мощности Ланзар описание работы рекомендации по сборке и регулировки | ||
| НА НАГРУЗКУ |
|||
| 2 Ома |
|||
| Максимальное напряжение питания, ± В | |||
| Максимальная выходная мощность, Вт при искажениях до 1% и напряжении питания: | |||
| ±30 В | |||
| ±35 В | |||
| ±40 В | |||
| ±45 В | |||
| ±55 В | |||
| ±65 В | 240 | Один из важных параметров — нелинейные искажения, при 2/3 от максимальной мощности составляет 0.04%, при максимальной же мощности 0.08-0.1% — чти и позволяет отнести данный усилитель к разряду Hi-Fi довольно высокого уровня. Ланзар является симметричным усилителем и построен полностью на комплиментарных ключах, схематика известна еще с 70-х годов.Предельная выходная мощность усилителя с 2-я парами выходных ключей на нагрузку 4 Ом при двухполярном питании 60 Вольт составляет 390Ватт под синусоидальным сигналом 1кГц. Некоторые крайне не согласны с таким заявлением, лично никогда не пытался снять предельную мощность, максимум удавалось получить 360 ватт со стабильной 4-х Омной нагрузкой во время тестов, но думаю, указанную мощность снять вполне возможно, разумеется искажения будут довольно большими и может нарушиться нормальная работа усилителя при попытке снять указанную мощность долговременно. Питание усилителя осуществляется от нестабилизированного двухполярного источника, кпд усилителя 65-70% в лучшем случае, вся остальная мощность рассеивается в виде ненужного тепла на выходных транзисторах. Сборка усилителя начинается с изготовления печатной платы, после травления и сверления отверстий под компоненты, обязательно нужно залудить все дорожки на плате, дополнительно не помешало бы усилить силовые дорожки питания лишним слоем олова. Сборку делаем с монтажа мелких компонентов — резисторов, дальше маломощные транзисторы и конденсаторы. В конце устанавливаем наиболее крупные компоненты — транзисторы конечного каскада и электролиты. Обратите внимание на переменный резистор, который регулирует ток покоя выходного каскада, в схеме он обозначен Х1 — 3,3кОм. В некоторых версиях резистор на 1 кОм. Этот резистор очень советую использовать многооборотный, для наиболее точной настройки тока покоя. При этом, резистор изначально, перед монтажом, должен быть прикручен в большую сторону (на максимальное сопротивление). Давайте рассмотрим список нужных компонентов для сборки указанной схемы.
Расходы на компоненты не малые, обойдется в районе 40$ с учетом всех тонкостей, разумеется без блока питания. При желании использовать сетевой трансформатор для запитки такого монстра, скорее всего вам придется раскошелиться еще на 20-30$, поскольку с учетом КПД усилителя, вам будет нужен сетевой трансформатор с мощностью 400-500 ватт. Усилитель состоит из нескольких основных узлов, по идее та же схематика лина известная еще нашим дедам. Звук изначально поступает в двойной дифференциальный каскад, по сути, именно тут и формируется начальный звук. Все, все последующие каскады из себя представляют усилители по напряжению и по току. Выходной каскад из себя представляет простой усилитель по току, в нашем случае задействованы две пары мощных ключей 2SC5200/2SA1943 с мощностью рассеивания 150ватт. Предвыходной каскад является усилителем по напряжению, а предыдущий каска построенный на ключах VT5/VT6 — усилителем по току. Вообще, каскады, которые являются усилителем по току должны довольно сильно перегреваться и нуждаются в охлаждении. Транзистор BD139 (полный аналог KT315Г) является регулирующим транзистором тока покоя выходного каскада. Резистор R18 (47Ом) играет важную роль в схеме. Звуковой сигнал для возбуждения транзисторов выходного каскада снимается именно с этого резистора. Сама схема усилителя — двухтактная, это значит, что выходные (да и в прочем все) транзисторы открываются при определенной полуволне синуса, усиливая только нижний или верхний полупериод. Питание диффкаскадов в любом уважающем себе усилителе подается стабилизированным, либо стабилизируется непосредственно на плате усилителя, так же и в случае ланзара. В схеме можно заметить два диода Зенера с напряжением стабилизации 15 Вольт. Указанные стабилитроны брать с мощностью 1-1,5 ватт, можно любые (в том числе и отечественные) Перед сборкой тщательно проверить все компоненты ан исправность, даже если последние являются полностью новыми. Особое внимание следует уделить на транзисторы и мощные резисторы, которые стоят в цепи питания транзисторов. Номинал эмиттерных резисторов 5ватт 0,33Ом может отклониться от 0,22 до 0,47Ом, больше не советую, только увеличите нагрев на резисторе. После окончания усилителя Перед запуском советую несколько раз проверить монтаж, расположение компонентов, ляпы со стороны монтажа. Если уверены, что не переборщили с номиналами, все ключи и конденсаторы впаяны правильно, можно двинуться дальше. VT5/VT6 — устанавливаем на теплоотвод, из за их режима работы наблюдается довольно сильный перегрев. При этом, в случае использования общего теплоотвода для указанных ключей, не забывайте изолировать их слюдяными прокладками и шайбами из пластика, то же самое в случае остальных транзисторов (кроме маломощных ключей дифференциальных каскадов. После монтажа берем мультиметр и ставим на режим прозвонки диодов. Один из шупов ставим на теплоотвод, вторым поочередно касаемся выводов всех ключей, проверяя замыкание ключей с теплоотводом, если все верно, то никаких замыканий не должно быть. Резисторы R3/R4 — играют немало важную роль. Они предназначены для ограничения питания дифференциальных каскадов и подбираются исходя от напряжения питания.
Эти резисторы нужно брать с мощностью 1-2 ватт. Дальше внимательно подключаем шины питания и запускаем усилитель, первоначально входной провод замыкаем со средней точкой питания (с землей). После запуска ждем минуту, потом выключаем усилитель. проверяем компоненты на тепловыделение. Изначально советую запускать усилитель через двухполярный сетевой БП на 30 Вольт (в плече) при этом через последовательно соединенную лампу накаливания 40-100 ватт. В момент подключения в сеть 220 Вольт, лампа должна кратковременно засветиться и потухнуть, если она светиться все время, значит отключайте и проверьте все, что после трансформатора блок выпрямителя, конденсаторов, усилитель) Ну а если все нормально, то отцепляем вход усилителя от земли и запускаем усилитель снова, не забывая подключить динамическую головку. Если все ок, то должен быть небольшой щелчок с акустики. Дальше не выключая усилитель дотрагиваемся до входного провода пальцем, головка должна реветь, если все так, то поздравляю! усилитель работает! Но это не означает, что все готово и можно наслаждаться, все только начинается! Дальше подключаем звуковой сигнал и запускаем усилитель примерно на 40% от максимальной громкости, те, кто не жалеет акустику, может включить на максимум. Желательно, для начала подключить современную музыку, а не классику и наслаждаться минут 15. Как только теплоотвод будет теплым, то начинаем второй этап — настройка тока покоя выходного каскада. Для этого, на схеме предусмотрен переменник на 3,3кОм, о котором говорили ранее. Настройку тока покоя по фотографии После настройки тока покоя приступаем к следующей части — измерении выходной мощности нашего усилителя, но этот этап не обязателен. Снимать выходную мощность нужно под синусоидальным сигналом 1кГц на нагрузку 4 Ом. В качестве постоянной нагрузки нужно использовать погруженный в воду резистор или резисторную сборку с сопротивление 4Ом. Резистор должен иметь мощность 10-30 ватт, желательно с малой индуктивностью, на сколько это возможно.На этом процесс сборки и настройки подошел к своему логическому концу. Печатная плата именно нашего ланзара во вложении, можете скачать и смело собирать, проверена она неоднократно (если точнее, то свыше 10 раз). Остается только решить — где вы будите использовать усилитель, дома или в автомобиле. В случае последнего, скорее всего вам будет нужен мощный преобразователь напряжения, о котором мы неоднократно говорили на страницах сайта. | |