Ho già trattato questo amplificatore in formato prototipo nelle seguente pagina, in questa ne presento la versione su scheda con delle modifiche elettriche migliorative, qui sotto lo schema:
Le modifiche sono le seguenti:
1)
Ho alimentato il DC/DC (IC2) che fornisce i 12V al IR2110 con la sola tensione negativa, in questo modo l'amplificatore può essere alimentato alla massima tensione duale di +/- 60V (IC2 accetta al suo ingresso massimo 60V), gli altri componenti sono stati già scelti per sopportare tale tensione (solo l'induttore va sostituito con uno in grado di sopportare la massima corrente al carico corrispondente alla tensione che sceglierete se sarà maggiore di +/- 24V).
2)
Ho sostituito D3 con un MBR360 un diodo veloce capace di sopportare anche lui 60V di tensione inversa.
3)
Ho inserito le celle D5, D6, R3, R4, C3, C4 nel caso vogliate aggiungere un tempo morto, io non l'ho aggiunto perché già sono presenti le resistenze e diodi in serie ai gate che scongiurano in maniera soddisfacente lo shoot-through, quindi non ho montato i componenti della cella e ho cortocircuitato R3 e R4, comunque se pensate di usare mosfet diversi da quelli che ho usato io consiglio vivamente di montare i componenti perché le resistenze e i diodi di gate hanno valori idonei per i mosfet IRF640 e potrebbero non andare bene per mosfet diversi. Valori tipici di componenti delle celle sono i seguenti:
per D5 e D6 si possono usare i BAT43, per i condensatori valori di 100pF vanno bene, per R3 e R4 bisogna usare, in fase di collaudo, dei trimmer da 1K. Valori ottimali di tempo morto dei aggirano intorno ai 30nS per questa frequenza di switching (500KHz).
4)
Ho messo in parallelo alle alimentazioni due condensatori da 2200uF 63V in modo che possano fornire energia quando l'altoparlante è pilotato con picchi di segnale a bassa frequenza dove è più alta la richiesta di corrente.
Il modulo finale va collegato al modulo convertitore TENSIONE - PWM (trattato in questa pagina) come nel sottostante schema:
DATI TECNICI:
Massima potenza su 8 ohm = 36W
Frequenza di campionamento = 500KHz.
Banda passante @ -3dB = 0Hz - 30KHz (a 30W)
Sensibilità di ingresso per la max potenza = 1Vpp
Resistenza di ingresso audio = 47K
T.H.D. + NOISE @ 1KHz = 0.15% (a 30W)
Efficienza = 90% alla massima potenza
Alimentazione = +/- 24V, 3A
Tensione continua residua ai capi del carico = 19 mV
ATTENZIONE:
Procuratevi il materiale da fornitori seri, gli amplificatori in classe D sono estremamente suscettibili alla qualità dei componenti, in particolare dei mosfet; alcuni venditori poco seri vendono mosfet fake con resistenze RDS_ON decine di volte maggiori di quelle dichiarate sul data sheet del costruttore, altri componenti che richiedono un alto grado di qualità sono il condensatore C8 (che non deve essere ceramico) e l'induttore L3.
Qui tutto l'occorrente per realizzare la scheda, l'immagine della sola scheda rame è stata salvata con risoluzione di 600 d.p.i.
Fabio
1)
Ho alimentato il DC/DC (IC2) che fornisce i 12V al IR2110 con la sola tensione negativa, in questo modo l'amplificatore può essere alimentato alla massima tensione duale di +/- 60V (IC2 accetta al suo ingresso massimo 60V), gli altri componenti sono stati già scelti per sopportare tale tensione (solo l'induttore va sostituito con uno in grado di sopportare la massima corrente al carico corrispondente alla tensione che sceglierete se sarà maggiore di +/- 24V).
2)
Ho sostituito D3 con un MBR360 un diodo veloce capace di sopportare anche lui 60V di tensione inversa.
3)
Ho inserito le celle D5, D6, R3, R4, C3, C4 nel caso vogliate aggiungere un tempo morto, io non l'ho aggiunto perché già sono presenti le resistenze e diodi in serie ai gate che scongiurano in maniera soddisfacente lo shoot-through, quindi non ho montato i componenti della cella e ho cortocircuitato R3 e R4, comunque se pensate di usare mosfet diversi da quelli che ho usato io consiglio vivamente di montare i componenti perché le resistenze e i diodi di gate hanno valori idonei per i mosfet IRF640 e potrebbero non andare bene per mosfet diversi. Valori tipici di componenti delle celle sono i seguenti:
per D5 e D6 si possono usare i BAT43, per i condensatori valori di 100pF vanno bene, per R3 e R4 bisogna usare, in fase di collaudo, dei trimmer da 1K. Valori ottimali di tempo morto dei aggirano intorno ai 30nS per questa frequenza di switching (500KHz).
4)
Ho messo in parallelo alle alimentazioni due condensatori da 2200uF 63V in modo che possano fornire energia quando l'altoparlante è pilotato con picchi di segnale a bassa frequenza dove è più alta la richiesta di corrente.
Il modulo finale va collegato al modulo convertitore TENSIONE - PWM (trattato in questa pagina) come nel sottostante schema:
DATI TECNICI:
Massima potenza su 8 ohm = 36W
Frequenza di campionamento = 500KHz.
Banda passante @ -3dB = 0Hz - 30KHz (a 30W)
Sensibilità di ingresso per la max potenza = 1Vpp
Resistenza di ingresso audio = 47K
T.H.D. + NOISE @ 1KHz = 0.15% (a 30W)
Efficienza = 90% alla massima potenza
Alimentazione = +/- 24V, 3A
Tensione continua residua ai capi del carico = 19 mV
ATTENZIONE:
Procuratevi il materiale da fornitori seri, gli amplificatori in classe D sono estremamente suscettibili alla qualità dei componenti, in particolare dei mosfet; alcuni venditori poco seri vendono mosfet fake con resistenze RDS_ON decine di volte maggiori di quelle dichiarate sul data sheet del costruttore, altri componenti che richiedono un alto grado di qualità sono il condensatore C8 (che non deve essere ceramico) e l'induttore L3.
Qui tutto l'occorrente per realizzare la scheda, l'immagine della sola scheda rame è stata salvata con risoluzione di 600 d.p.i.
Fabio