12V audio výkonový zesilovač používající zesilovač třídy tip35c

Reproduktory jsou velkou zátěží a obvykle vyžadují napájení vysokým proudem, který zajišťuje externí obvod. Důvodem je to, že někdy produkovaný zvukový výstup, řekněme z mikrofonu nebo snímacích cívek kytary, neprodukuje vysoký proud s vysokou amplitudou, a proto není vhodné řídit reproduktor. Proto máme něco, čemu se říká Audio zesilovače. Existuje mnoho tříd zesilovačů a dříve jsme postavili mnoho obvodů audio zesilovačů od malých 10W zesilovačů po těžké 100W výkonové zesilovače. Dobře víme, že v elektronice existuje několik typů zesilovačů, některé běžné názvy, se kterými jste se mohli setkat, jsou Buffer Amplifier, Pre-Amplifier a Power Amplifier.

Rozdíl mezi vyrovnávacím zesilovačem, předzesilovačem a výkonovým zesilovačem:

Oddělovací zesilovač produkuje stejný signál přesně ve stejnou amplitudou od slabého zdroje zvuku, zatímco pre-zesilovač zesiluje signál na mnohem vyšší napětí ze vstupního zdroje. Výstup z předzesilovače je dále odeslán do výkonového zesilovače. Zesilovač zdroj proudu do zátěže v závislosti na amplitudě vstupního signálu. Výkonový zesilovač je tedy elektronické zařízení, které poskytuje požadovaný výkon (napětí x proud) do reproduktoru.

V tomto projektu budeme řídit reproduktor pomocí jednoduchého a levného výkonového zesilovače, pro obvod výkonového zesilovače použijeme výkonový tranzistor TIP35C.

Požadované komponenty

Pro tento projekt audio výkonového zesilovače jsou vyžadovány následující komponenty -

Výkonový tranzistor TIP35C.
Chladič pro TIP35C.
1k rezistor.
470uF 25V kondenzátor.
Zvukový vstupní konektor (v závislosti na požadovaném konektoru vstupního zdroje).
Nepájivá deska.
12V napájecí jednotka
Reproduktor

Schéma zapojení pro zesilovač třídy A pomocí TIP35C

Schéma zapojení audio výkonového zesilovače TIP35C je uvedeno níže.

Práce se zvukovým výkonovým zesilovačem TIP35C

Tranzistor funguje jako zesilovač zesílením vstupního signálu. Pokud je na přechodu emitor-báze tranzistoru přivedeno stejnosměrné předpětí, tranzistor zůstává v předpjatém stavu, který lze udržovat bez ohledu na polaritu signálu. Toto je zesilovač třídy A. Proto je tranzistor vždy předpnutý ve stavu ON. Během úplného cyklu vstupního signálu tedy tranzistor produkuje minimální zkreslení v maximální amplitudě výstupního signálu.

Jelikož zesilovač třídy A vyžaduje, aby řídil velké množství zatěžovacího proudu, musí být hodnota tranzistoru adekvátní ke kompenzaci vysokého proudu kolektoru. Zátěž, tj. Reproduktor je připojen přes kolektor. Tranzistor proto musí mít vysoký kolektorový proud. To úspěšně dodává TIP35C, protože se jedná o 100V výkonový tranzistor spolu s 25A kolektorovým proudem. Hlavní nevýhodou výše uvedeného obvodu je však celková účinnost výkonového zesilovače. Vzhledem k tomu, že obvod je základní konstrukcí zesilovače třídy A, ztrácí se téměř velké množství proudu při ztrátě tepla přes výkonový tranzistor TIP35C. Je nutné připojit velký chladič, aby se zajistil odvod tepla. Účinnost převodu obvodu je nízká.

Podrobný pinový diagram TIP35C je uveden na následujícím obrázku

Rezistor R1 se používá jako základní rezistor, který poskytuje dostatečný základní proud pro řízení tranzistoru v bodě nasycení. Kondenzátor 470uF C1 je základní součástí obvodu. Je to proto, že kondenzátor slouží dvěma účelům. Za prvé, kondenzátor izoluje základnu od zdroje vstupního napájení, takže napětí nebo proud základny nemohly ovlivnit zdroj zvuku, a dalším účelem je působit jako stejnosměrný blokovací kondenzátor ze vstupního zdroje. Kondenzátor blokuje DC a prochází pouze AC. Tomu účinně slouží kondenzátor 470uF a umožňuje průchod pouze střídavé frekvence.

Kladný napájecí zdroj je zapojen do série s reproduktorem. Transistor získává reproduktor z GND. Proto by malé změny v základně mohly manipulovat se zátěží, tj. Reproduktorem.

Testování 12V výkonového audio zesilovače

Obvod je zkonstruován v prkénku. Moje nastavení prkénka vypadá níže takto. Jak vidíte, obvod vyžaduje mnohem méně externích komponent, a proto je snadné jej postavit

Obvod je testován pomocí 9 W reproduktoru, který je zobrazen na následujícím obrázku

Výběr správného reproduktoru je důležitý pro jakýkoli výkonový zesilovač. Špatně výkonný reproduktor může zničit dobře sestavený zesilovač. Takže pro každého, kdo staví aplikační desku související se zvukem, kde je reproduktor hlavní cestou, se ujistěte, že máte dobře fungující reproduktor. Pro testování tohoto obvodu výkonového zesilovače se používá výše uvedený reproduktor. Tento reproduktor je více než 60 let starý a je získáván ze starého elektronkového zesilovače. Tento řečník jsem však rekonstruoval téměř před třemi lety. Jedná se o reproduktor 4 Ohmy, který může poskytnout téměř 9 Wattový výstupní výkon a průměr tohoto reproduktoru je v průměru 6 palců.

Další věcí je zvukový vstup. Zvukový vstup je dán mobilním telefonem. Jelikož mobilní telefon již má zabudovaný předzesilovač, lze uvažovat, že testování se provádí během základní fáze před výkonovým zesilovačem před výkonovým zesilovačem. Obvod fungoval docela dobře a výstupní výkon je docela dobrý. Celé testovací video najdete ve spodní části této stránky.

Závěr

Jedná se o základní typ obvodu výkonového zesilovače třídy A se vstupem 12V a využívající minimální komponentu, pouze tři. Není to však tak dobré jako tradiční výkonový zesilovač dostupný na trhu. Lze provést další zlepšení a zvýšit celkový výkon.

Další vylepšení obvodu

Obvod lze dále vylepšit přidáním doplňkového výkonového tranzistoru PNP a konfigurací obvodu jako výkonový zesilovač push-pull. V takovém případě lze použít další filtr nebo tranzistorové předzesilovače ke kompenzaci amplitudového napětí potřebného pro obvod. Kromě toho lze také přidat obvod ekvalizéru pro správný výkon BASS, MID a TREBLE.