05-13-2014, 05:46 PM
(This post was last modified: 05-13-2014, 05:47 PM by HomeMadeAudioProject.)
Izvori napajanja ili ispravljaci (kako ih najce�ce zovu) su verovatno najjednostavniji sklopovi u audio tehnici. I pored toga se ipak povremeno naide na mlade ili manje iskusne samograditelje koji po tom pitanju jo� uvek pomalo "lutaju" i prave gre�ke. Cinjenica da su to stvarno jednostavni sklopovi ne znaci automatski da su ba� sasvim neva�ni odnosno nekriticni i da kako god ih uradite nece imati uticaja na krajnje rezultate gradnje. Sa druge strane, naici cete i na stra�na "filozofiranja" po pitanju izvora napajanja i njihovog uticaja na zvuk sistema. I jedno i drugo su krajnosti a istina je kao i obicno negde izmedu.
U osnovi, svi klasicni izvori napajanja za audio sklopove imaju nekoliko zajednickih komponenata i to su:
mre�ni transformator vece ili manje snage prema potrebama
zasebne diode ili set dioda u mostnom spoju (GREC) za ispravljanje naizmenicne struje
elektrolitski kondenzator (ili vi�e njih)
Imajuci u vidu prakticnu primenu i potrebe samograditelja, necu opisivati sve moguce tipove i spojeve ispravljaca vec cu se zadrzati samo na onome sto je i u praksi najcesce i najupotrebljivije. To se uglavnom odnosi na tip punotalasnog ispravljanja i dobijanje simetricnog pozitivnog i negativnog jednosmernog napona. Danas su retki poluprovodnicki pojacavaci pa i predpojacavaci koji koriste takozvano jednostruko napajanje. To se najcesce vidja kod cevnih uredjaja jer elektronske cevi ili "lampe" ne postoje u "komplementarnoj" varijanti pa je i simetricno napajanje nepotrebno. I neke starije varijante poluprovodnickih pojacala su koristile jednostruko napajanje ali su takva pojacala uvek na izlazu imala poveci elektrolitski kondenzator jer nije moguce prikljuciti zvucnik direktno na izlaz buduci da se kod njih tu nalazi polovina jednosmernog napona napajanja.
Danasnji moderni poluprovodnicki izlazni stepeni gotovo bez izuzetka koriste simetricno ili "split" napajanje. U svom najosnovnijem obliku, sema jednog takvog ispravljaca je data na sledecoj slici:
Vise od 90% danasnjih audio pojacala na koja ce te naici koriste ovakav tip ispravljackog stepena jer se pokazalo da je to od prilike najbolji kompromis izmedju performansi, iskoriscenja i isplativosti. U koliko su i samo pojacalo a i ispravljac korektno dizajnirani, nema potrebe za dodavanjem bilo kakve stabilizacije napona posle ovog sklopa. Takav dodatak moze znacajno da poveca troskove ali i probleme sa raspolozivim prostorom u kutiji. Zato ce te stabilizaciju napajanja za izlazne stepene vrlo retko videti kod komercijalnih uredjaja cak i dosta visoke klase. Smatra se da dodatna ulaganja nisu u dovoljnoj meri opravdana onim sto se time dobija. Svakako, to nikoga ne sprecava da za svoje pojacalo u samogradnji uradi stabilizaciju napajanja izlaznog stepena. Nista nece pokvariti jedan takav dodatak izuzev brojno stanje novcanica u vasem dzepu, a popravice malo vrsnu izlaznu snagu i dinamicke karakteristike. AKO SU I POJACALO I ISPRAVLJAC PRAVILNO DIZAJNIRANI nemojte ocekivati neki primetan i znacajniji uticaj na ostale karakteristike. Za predpojacavacke stepene i stepene sa tonskim kontrolama je apsolutno neophodno da im napajanje bude sto kvalitetnije stabilisano i na njih se NE ODNOSI sve ovo do sada receno.
Izbor komponenata za ovu standardnu vrstu ispravljaca zavisice od nekoliko faktora kao sto su: vase finansijske mogucnosti (za nase danasnje uslove mozda preovladjujuci faktor), tip i karakteristike izlaznog stepena koji napaja, raspolozivost tj. nabavljivost komponenata na trzistu i u izvesnoj meri i nasu licnu "filozofiju" u gradnji uredjaja.
TRANSFORMATORI
Transformator je najcesce i gabaritno najveca i najteza komponenta celog uredjaja i u dobroj meri diktira velicinu i visinu kutije a i raspored unutar nje. Daleko najbolje resenje je koriscenje torusnih mreznih transformatora i to iz vise razloga. Nekada smo ih narucivali iz Slovenije ili Nemacke ali su sada vec dosta siroko nabavljivi kod nas i postoji prilican broj firmi koje ce vam ih vrlo kvalitetno uraditi po vasim zahtevima. Potrebnu snagu transformatora ce te odrediti u zavisnosti od toga da li ce svaki kanal stereo pojacala imati svoj ispravljac (bolja varijanta) ili ste prinudjeni da radite samo jedan zajednicki ispravljac, ali i od toga koji je tip izlaznog stepena u pitanju (klasa A ili AB) odnosno kakva je namena pojacala (kucno slusanje ili tezi uslovi eksploatacije-diskoteka, zurke, itd). U uslovima "normalnog" kucnog slusanja kada recimo 100W-no pojacalo provodi 90% svog radnog veka na 10-40W snage, dovoljno je po kanalu uzeti trafo od 120W pa cak mozda i 100W odnosno duplo vise ako je ispravljac zajednicki za oba kanala. I kod vrlo poznatih svetskih proizvodjaca ce te u uredjajima srednje pa i donje-vise klase naci zajednicki ispravljac sa transformatorom snage 1,5 x snaga JEDNOG audio kanala, jer se upravo racuna na taj faktor 10-40% u normalnoj upotrebi, a troskovi proizvodnje su za njih jedan od primarnih faktora. Ako pravite bas beskompromisnu "masinu" preporucujem barem faktor x2. Ovo uglavnom vazi za pojacala koja rade u klasi AB dok se za izlazne stepene u klasi A od strane veceg broja priznatih konstruktora preporucuje snaga transformatora od 5x pa i do 7x snaga izlaznog stepena. Dakle za 20W-ni stepen u klasi A odaberite transformator snage barem 100W tj. dvostruko vise za stereo verziju sa zajednickim ispravljacem.
Torusni transformatori su za istu zadatu snagu uvek manjih dimenzija i tezine od klasicnih E-I ili C jezgara, a imaju i manje rasipno polje pa se smanjuje i mogucnost zracenja mrezne frekvence na okolnu elektroniku. Jedini eventualni "minus" ovog tipa transformatora je dosta velika inicijalna struja u momentu ukljucenja ali ce te retko naici na taj problem jer je uglavnom izrazen kod transformatora vece snage (400-500W pa navise) kakvi se retko koriste za standardne kucne sisteme. U tim se slucajevima najcesce i izbegava standardno napajanje vec se rade SMPS napajanja tj. popularni "sviceri" kako ih kod nas zovu.
Kada narucujem transformator, uvek zahtevam da mi se primar uradi sa nekoliko izvoda u razmacima po 10V pocev od 200V pa do 240V. Razlog je to sto napon gradske mreze nije svuda isti a tako ce te imati i dodatnu fleksibilnost da malo menjate sekundarni napon u zavisnosti od izvoda na primaru koji koristite. Ipak, pazite da ne preterate jer ako vam je napon mreze 230V a vi namerno koristite izvod za 200V, dobicete veci napon na sekundaru i vise snage iz pojacala (ako moze to da izdrzi) ali je verovatno da taj trafo nece predugo trajati posebno ako trazite da pojacalo duze vremena naporno radi. U koliko ste predvideli da vam se u istoj kutiji nalazi i predpojacalo sa tonskom kontrolom ili sl., uvek nastojte da narucite poseban dupli namotaj tankom zicom za napajanje predstepena za koje ce te onda uraditi zasebno ispravljanje i stabilizaciju. Jos bolje je da za predstepene uzmete zaseban mali transformator reda 10-20W, ali tu odluku ce vec diktirati vase finansijske mogucnosti.
DIODE & GRECEVI
Za ispravljanje naizmenicne struje i napona sa sekundara transformatora, se koriste poluprovodnicke diode ili setovi dioda u mostnom spoju popularno poznati kao "grec". Danas vise stvarno nema ni potrebe ni opravdanja za koriscenje zasebnih dioda u stepenu za ispravljanje jer su fabricki "grec" spojevi skoro svuda nabavljivi i vrlo pristupacne cene. Imajuci to u vidu, smatram da nema razloga da se mnogo upustam u problematiku i medjuzavisnosti parametara dioda i ostatka ispravljaca. Dovoljno je da znate da treba odabrati "grec" za napon barem 3x veci od ukupnog napona sekundara i struju minimalno 2x vecu a bolje je 4x vecu od maksimalne struje koja ce se traziti od ispravljaca. Vecina ispravljaca ima elektrolite poprilicnog ukupnog kapaciteta, pa ne treba zaboraviti da su oni u momentu ukljucenja "prazni" te se prakticno kad je "grec" u pitanju, ponasaju kao kratak spoj na masu, tj. u tom momentu ce "povuci" i nekoliko desetina ampera, pa diode u "grec"-u to moraju da izdrze. U praksi ce vam sve moguce situacije i potrebe zadovoljiti "grec" od 400V/35A kakav ja najcesce koristim jer je razlika u ceni u odnosu na neki malo manji tako beznacajna da ne vidim svrhu dubljeg razmisljanja o tome. Ovi su elementi najcesce u cetvrtastom metalnom kucistu sa velikom rupom za sraf za montazu, i treba ih uvek montirati na vecu metalnu povrsinu uz koriscenje silikonske termo-paste zbog boljeg hladjenja. Kod pojacala vise klase ja uvek dodajem jos 6 blok kondenzatora i to 4 komada od 100nF/250V MKT izmedju svih prikljucaka "greca" tako da se po jedan nalazi paralelno prikljucen svakoj od dioda u "grec"-u. Ostala dva od po 470nF do 680nF/250V MKT dodajem paralelno elektrolitima u pozitivnoj i negativnoj grani i glavna im je svrha da sentiraju induktivnu komponentu elektrolita na visim frekvencama kako to ne bi podizalo izlaznu impedansu ispravljaca.
Postoji POGRESAN trend u zadnje vreme da se za ispravljacke diode predlazu i koriste sto brze diode. Za to nema nikakvog opravdanja jer je i najsporija dioda na svetu jos uvek mnogo brza nego sto je to potrebno za ispravljanje 50Hz struje. veoma brze diode imaju mnogo nagliju promenu iz stanja provodjenja u neprovodno stanje pa to stvara povecan nivo stvaranja i radijacije visih harmonika. Cak je pozeljno sasvim suprotno - vec postojece diode bi trebalo jos dodatno usporiti a ne ubrzati, i to usporavanje se delimicno postize dodavanjem blokova od oko 100nF (kao sto sam malocas rekao) paralelno svakoj diodi u grecu. Ovi kondenzatori na taj nacin smanjuju nivo harmonika koji nastaju u diodama u toku rada. Naci ce te to tako uradjeno u vecini vrhunskih pojacala a i dobar deo svetski poznatih konstruktora (jedan od njih je i Nelson Pass na primer) zastupaju isti stav.
ELEKTROLITSKI KONDENZATORI
Nista manje vazan deo svakog ispravljaca su i elektrolitski kondenzatori. Izgleda da najvece nedoumice i pogresna verovanja postoje bas u vezi njihove upotrebe i karakteristika. Drzeci se principa koji vazi za ceo moj WEB-sajt, necu mnogo teoretisati. U praksi je bitno da znate samo nekoliko stvari: u principu, nikada nije "mnogo" kapaciteta ali i to ima neke razumne granice i praksa je nebrojeno puta potvrdila da je i za zahtevnija pojacala dovoljno oko 2000-3000uF po grani i po svakom amperu struje koja se trosi iz ispravljaca. Dakle, ako pojacalo ima maksimalnu struju od recimo 5 ampera dovoljno je po 10,000-15,000uF po grani napajanja, a posto je napajanje simetricno trebace dakle 2 x 10-15000uF. Ovo vazi za pojacala u klasi AB dok za ona u klasi A mnogi eminentni svetski dizajneri preporucuju 4-7000uF po amperu, mada ja licno smatram da nema potrebe ici preko te njihove donje granice tj. oko 4000uF po amperu. Naici ce te i na nerazumna preterivanja u stilu "barem 100,000uF po grani" sto po meni nema nikakvo logicno ili naucno opravdanje.
Drugi vazan faktor na koji treba da obratite paznju je i cinjenica da ce te uvek imati bolje krajnje rezultate ako koristite 5 elektrolita po 2200uF vezanih paralelno, nego jedan od 10000uF. Ta kombinacija je cak i finansijski povoljnija a jedina negativna strana je sto ce to fizicki zauzimati vise prostora. Svakako ne treba preterivati ni u tom pravcu pa poci od logike da je onda jos bolje uzeti 100 komada od 100uF! Smatram da nije prakticno ici ispod vrednosti od 1000uF po kondenzatoru a ja najcesce koristim ili kombinacije od 2200uF ili od 4700uF.
Ako imate mogucnosti, trudite se da za kvalitetne konstrukcije koristite elektrolite kojima je dozvoljena radna temperatura 105�C (to je standardna vrednost) jer su pouzdaniji, kvalitetniji i dugotrajniji. Oni nisu tako cesti u prodaji ali se mogu naci uz malo truda.
Veoma vazna stvar u gradnji svakog ispravljaca a posebno onih koji napajaju audio uredjaje je i nacin kako ste izveli povezivanje. Mozete izvrsno dizajnirati sklop i nabaviti najbolje komponente, ali to nece vredeti nista ako ste pogresno to povezali. Pri tom ne mislim da ste recimo okrenuli elektrolit naopako i slicno, vec na nacin povezivanja medju komponentama a posebno nacin izvodjenja "umasivanja" tj. povezivanja na masu. Kao i uvek, slika ce vam to bolje objasniti nego dve strane teksta.
PAZITE!!! I "minusi" levog i desnog zvucnika idu ZASEBNO i direktno i najkracim putem takodje u tu centralnu tacku izmedju elektrolita a NE na plocicu svog kanala ili najblizu sasiju!!!
Uvek pazite i na debljinu kablova kojima vrsite "ozicavanje" ispravljaca i dovodjenje napajanja na izlazne stepene kao i veze za zvucnike izmedju plocica izlaznih stepena i buksni na zadnjoj ploci uredjaja. Za pojacala manje snage (do 40-50W) mogu "na tesno" da "prodju" kablovi preseka 1,5 kvadrata mada ni tada ne savetujem tako tanke kavlove. Usteda od 10-15 dinara nije vredna toga!!! Mislim da je neozbiljno ici ispod 2,5 kvadrata a kao optimalno savetujem 3,5-4 kvadrata. Normalno, za ozicenje uredjaja se uvek podrazumevaju licnasti fleksibilni kablovi sa PVC izolacijom a nikada sa punom bakarnom zicom kao za kucne instalacije!
STABILIZACIJA NAPONA
Ako bas imate volje, vremena i novca mozete svoju konstrukciju "oplemeniti" dodavanjem stabilizacije napona pozitivne i negativne grane napajanja. Ranije sam vec rekao da smatram da to nije potrebno u vecini slucajeva, ali ako bas radite vrhunsko pojacalo, ovaj dodatak sigurno nece nista pokvariti... cak suprotno! Stabilizatori za ovu svrhu se u osnovi ni po cemu bitno ne razlikuju od standardnih resenja. Postoji veliki broj dobrih resenja pa je nemoguce da vam sva ovde predstavim. Zato sam odabrao nekoliko resenja koja sam vise puta upotrebljavao i verujem da ce zadovoljiti vecinu situacija. Dvostruki stabilizator za nesto manje zahteve i u jednoj od najjednostavnijih formi je dat na sledecoj slici:
Ovaj jednostavan sklop radi sasvim lepo ako je dobro dimenzionisan. Izlazni napon je odredjen naponom koriscene Zener diode i bice za nekih 0,7V manji od njega zbog pada napona na spoju B-E rednog tranzistora. Buduci da su ovde korisceni Darlington tranzistori koji se sastoje prakticno od pobudnog i izlaznog tranzistora u istom kucistu, treba racunati na pad napona kroz dva spoja B-E pa ce izlazni napon biti 1,2-1,4V manji od napona Zenerice. Ja sam na semi to "zaokruzio" a pravi napon ce biti oko 45,5V. Korisceni su Darlington tranzistori jer imaju mnogo vece strujno pojacanje od obicnih bipolarnih sto je u ovom spoju vazno. Ako redni tranzistori treba da "kontrolisu" kroz sebe struju od recimo 5A, klasicni bipolarni tranzistori sa nekim prosecnim strujnim pojacanjem reda 20-80 ce traziti 250-600mA struje baze da bi to odradili. Tako velika struja bi dakle morala da se propusti i kroz Zenericu sto sa standardnim tipovima nije moguce. Dakle treba nam tranzistor sa mnogo vecim strujnim pojacanjem i resenje su upravo Darlington tranzistori koji u ovoj klasi snage i kolektorske struje obicno imaju strujno pojacanje "b" oko 1000 pa ce za regulaciju kolektorske struje od 5A traziti struju baze od 5A:1000=5mA. Zener diodi treba takodje obezbediti nekih 3-5mA pa se iz zbira te dve struje moze izracunati vrednost otpornika kroz koji te dve struje prolaze. Korisceni transformator je imao 2x40V na sekundaru, pa je napon na glavnim elektrolitima u mirovanju 1,4 puta veci od napona sekundara tj. oko 56V (u svakoj grani razume se). Pad napona na otporniku ce dakle biti: ulazni napon - napon Zenerice a to je 56V-47V=9V. Odatle se vrednost otpornika lako racuna po Omovom zakonu kao 9V: 0,01A=900W. Slobodno uzmite prvu vecu ili manju standardnu vrednost tj. 820W ili 1KW.
Za situacije u kojima je vazno da stabilizacija a i ostale karakteristike budu sto bolje, neophodne su odredjene modifikacije koje semu cine malo komplikovanijom mada ne preterano. Semu jednog takvog dvostrukog stabilizatora koji sam radio za izlazni napon od 55V vidite na sledecoj slici:
Svakako, ista sema uz izvesne manje izmene vrednosti komponenata je sasvim primenjljiva za bilo koji drugi napon. Nema tu niceg posebnog niti specificnog i ova i mnoge slicne seme se rade vec vise decenija pa nema potrebe izmisljati "rupu na saksiji". Za prakticnu upotrebu je bitno voditi racuna o nekoliko stvari: oba redna tranzistora (BD249/250) je potrebno hladiti mada zahtevi nisu veliki jer je kod dobro dizajniranog ispravljaca disipacija na njima relativno mala. Ako na izlazu treba da se dobije stabilisan napon od 55V znaci da ulazni napon na glavnim elektrolitima nikada nebi smeo da pada ispod 60V jer je rednim tranzistorima za dobru stabilizaciju potrebno (u bilo kom momentu) barem 3-5V razlike ulaznog i izlaznog napona. Ne zaboravite da se to uglavnom odnosi na momente kada je potrosnja najveca pa ce napon na glavnim elektrolitima biti visi kada pojacalo miruje tj. nema signala pa "vuce" samo mirnu struju. Najmanji napon neopterecenog sekundara koji zadovoljava je oko 2x46..48V AC jer ce na elektrolitima u mirovanju tada biti oko 1,4 puta veci jednosmerni napon tj. oko 64..67V. Ako su transformator i glavni elektroliti dobro dimenzionisani, nece na njima ni kod najvecih struja napon padati ispod nekih 60V sto zadovoljava raniji uslov. Disipacija na rednim tranzistorima je najveca kada je struja kroz njih najveca i ako pojacalo "vuce" recimo 5A pri razlici ulaznog i izlaznog napona od 5V (60V-55V=5V) disipacija ce biti oko 25W sto ce izabrani redni tranzistori lako podneti cak i sa manjim hladnjacima. Ja sam u slucaju ovog dizajna koristio trafo sa 2x50V AC sekundarima a redne tranzistore montirao (normalno sa "liskunom" i pastom) na unutrasnji zid kutije pojacala i uvek su "mrtvi hladni" bez obzira na struju.
Postoje pojacala kod kojih se za napajanje koriste dva razlicita napona, jedan nizi ali za vecu struju i njime se napajaju izlazni tranzistori ili FET-ovi, i drugi koji je obicno viseg napona za nekih 5 do 10V ali za mnogo manju struju jer se njime obicno napajaju svi predstepeni u tom pojacalu, a svi oni zajedno retko kada ce traziti vise od 20-30mA ili mozda i do 50mA najvise. Za dobijanje ovakva dva odvojena napajanja se koriste uglavnom tri prakticna resenja. Ili se za taj visi pomocni napon male struje nabavlja zaseban mali transformator i radi relativno klasican ispravljac-stabilizator, ili se prilikom narucivanja ili pravljenja glavnog transformatora uradi i pomocni namotaj tankom zicom za ovaj visi napon, ili se koristi sistem umnozavanja napona kojim se napon postojeceg snaznog sekundara koji se vec koristi za izlazne tranzistore, umnozava (najcesce udvaja) i posle dodatno stabilise. Ovo je sigurno ekonomski najisplatljivije resenje mada je ipak za nijansu losije od prva dva. U praksi verovatno i necete videti nikakvu razliku u funkcionisanju pojacala, i ja ovu trecu varijantu cesto koristim. Jedno takvo resenje kakvo ja koristim je dato na sledecoj slici, a prvi put sam je video na jednoj semi koju je dao cuveni veliki majstor Nelson Pass:
Od ovako dobijenog napona ne mozete ocekivati mnogo struje a na srecu za ovu namenu nije ni potrebna. U ovom konkretnom slucaju taj pomocni napon je trebalo da bude stabilisanih �48V pa su iza ovih �60V sledila dva mala stabilizatora da svaku granu "spuste" i stabilisu na potreban napon. Jedno od resenja je dato i na sledecoj slici:
Svakako, isti ovakav stabilizator se moze koristiti i kada se pomocno napajanje dobija iz zasebnog transformatora ili zasebnog namotaja na glavnom transformatoru. Stabilizacija pomocnog napajanja se moze izvesti i sa standardnim 1Amp fiksnim ili promenjljivim integrisanim stabilizatorima kao sto su recimo oni iz 78**/79** serije ili LM317/LM337 tipa. Tada ce zbog visih ulaznih i izlaznih napona nego sto ta kola mogu da podnesu, biti neophodno da se njihovi izvodi koji normalno idu na masu, "podignu" od mase pomocu neke Zener diode odgovarajuceg napona. Takodje morate pri tom paziti da na ulaz ne dovedete prevelik napon jer recimo stabilizator 7824 za 24V moze na ulazu podneti najvise 36V a nikada ne treba ici preblizu tih granica. Ako u seriju sa GND izvodom od 7824 stavite Zenericu od 24V, dobicete na izlazu stabilisanih +48V ali ulazni napon ne sme biti veci od oko 55..57V jer ce tada na zenerici biti 24V a na ulazu stabilizatora (u odnosu na njegovu masu) oko 31..33V. Mnoga takva resenja se nalaze na nebrojeno puno mesta na WEB-u pa ih ovde necu dalje razradjivati.
DOPUNJENO 20-Oct-2006
Jedna od velikih "boljki" kod snaznih audio stepena je i zastita skupih izlaznih tranzistora ili MOSFET-ova od pregorevanja usled prevelike struje, a sto moze nastati iz mnogo razlicitih razloga. Nebrojeno puta cete cuti da su izlazni elementi "najbrzi i najskuplji osiguraci" sto ce reci - kakav god osigurac da stavite, u momentu kvara ce MNOGO pre njih vec pregoreti izlazni tranzistori ili FET-ovi. Dakle, dobra zastita je podjednako vazna i kod dugotrajnog rada pojacala stiteci ga u toku njegovog radnog veka ali je takodje vazna i vrlo korisna za samograditelja u fazi testiranja novih tek zavrsenih projekata jer je tada nemoguce znati hoce li kod prvog ukljucenja sve biti kako treba ili ne.
Dakle, treba nam nesto sto ce biti pouzdanije i, sto je najvaznije, mnogo brze od klasicnih osiguraca da bi na tom mestu imalo neku svrhu i stvarno bilo sposobno da zastiti sklopove koje napaja. Ovo resenje nije originalno moje a za njega znam vec vise od 30 godina i cesto sam ga koristio ali dugo nisam mogao da ponovo pronadjem semu medju svojom dokumentacijom da bih je preneo na PC i tako omogucio da se pojavi na sajtu. To je sada odradjeno i na donjoj slici imate dvostruki elektronski osigurac koji je moguce kontinualno podesiti da "iskljucuje" pri strujama od nekih 100mA pa do 4...6A.
Za potrebe ugradnje u samo pojacalo treba koristiti trimere od 25k, a za potrebe eksperimenata je bolje umesto trimera predvideti na tom mestu klasican potenciometar (i to tandem tj. stereo) da bi se cesto podesavanje moglo komfornije i jednostavnije obavljati jednim "dugmetom".
NEKOLIKO NAPOMENA:
Kao i klasicni osigurac i ovaj ima samo dva kontakta, ali za razliku od klasicnog, kod njega nije svejedno kako se okrene!!! Mora uvek biti vezan bas ovako kao na semi!
Ako se u toku rada ovakav osigurac aktivira, treba na minut-dva iskljuciti pojacalo pa onda ponovo ukljuciti. Ako je sve OK sa pojacalom tj. ako se osigurac aktivirao zbog nekog pika signala a ne zbog pokusaja pregorevanja neke komponente, pojacalo ce nastaviti sa normalnim radom jer se ovaj osigurac sam resetuje kada se isprazne glavni elektroliti u ispravljacu.
Komponente se gotovo ne greju u toku rada osim glavnih rednih tranzistora TIP35C/36C, i otpornika od 0,3oma i 2k7, ali i to je vrlo umereno. Ipak redni tranzistori bi trebali da budu na omanjim hladnjacima ili pricvrsceni negde na limu kutije ali tada svakako pazeci da su od kutije dobro izolovani jer im se na kolektorima nalazi pun napon napajanja!
Iza ovih osiguraca NE TREBA da se u izlaznim stepenima nalaze nikakvi kondenzatori jer moze izazvati nestabilnosti.
U radu se elektronski osigurac ponasa vrlo slicno klasicnom tj. sve do granicne struje na koju je podesen on ce bez veceg slabljenja (pad napona od ulaza do izlaza nije veci od 1,6V i dosta je stalan) propustati ulazni napon a pri prekoracenju ce vrlo naglo prekinuti provodjenje bas kao i kad pregori osigurac, samo sto ce to uraditi toliko brzo kako to samo poluprovodnici mogu a ne sporo kao klasican osigurac. To je pozeljna osobina ali imajte na umu da kod snaznih pojacala moze praviti probleme za iznenadnim vrhovima struje kod jakih impulsa jer ovakvi sklopovi ne "umeju" da "prepoznaju" da se radi samo o trenutnoj struji dok je neka srednja-prosecna ispod njihovog praga reagovanja. Zato se moze dogadjati da ovi osiguraci cesce "izbacuju" kod izrazenih pikova signala na vecim snagama. Tu se ne moze nista uciniti jer se bas i trazilo da osigurac bude barem tako "brz" kao i komponente koje stiti. Ako ga usporimo da bi "zazmurio" na povremene visoke pikove signala, onda ga vracamo na osobine klasicnih osiguraca po pitanju brzine reagovanja, pa prakticno nista nismo dobili?! Jedino resenje je ili da bude podesen na nesto vecu struju nego sto ocekujemo kao vrsnu vrednost za nominalnu snagu tog pojacala ili da se uvek suzdrzavamo od "srafljenja do daske"!
Ako se koristi kao zastita na stolu za testiranje novih samogradnji, zgodno mu je dodati mogucnost rucnog momentalnog resetovanja da ne bi svaki put kad "izbaci" morali sve da gasimo i cekamo da se sam resetuje. Da bi to postigli treba ubaciti izmedju tacaka A i B kao i A' i B' onaj mali dodatak nacrtan u gornjem desnom uglu seme.
Dr. Borivoje Jagodic
U osnovi, svi klasicni izvori napajanja za audio sklopove imaju nekoliko zajednickih komponenata i to su:
mre�ni transformator vece ili manje snage prema potrebama
zasebne diode ili set dioda u mostnom spoju (GREC) za ispravljanje naizmenicne struje
elektrolitski kondenzator (ili vi�e njih)
Imajuci u vidu prakticnu primenu i potrebe samograditelja, necu opisivati sve moguce tipove i spojeve ispravljaca vec cu se zadrzati samo na onome sto je i u praksi najcesce i najupotrebljivije. To se uglavnom odnosi na tip punotalasnog ispravljanja i dobijanje simetricnog pozitivnog i negativnog jednosmernog napona. Danas su retki poluprovodnicki pojacavaci pa i predpojacavaci koji koriste takozvano jednostruko napajanje. To se najcesce vidja kod cevnih uredjaja jer elektronske cevi ili "lampe" ne postoje u "komplementarnoj" varijanti pa je i simetricno napajanje nepotrebno. I neke starije varijante poluprovodnickih pojacala su koristile jednostruko napajanje ali su takva pojacala uvek na izlazu imala poveci elektrolitski kondenzator jer nije moguce prikljuciti zvucnik direktno na izlaz buduci da se kod njih tu nalazi polovina jednosmernog napona napajanja.
Danasnji moderni poluprovodnicki izlazni stepeni gotovo bez izuzetka koriste simetricno ili "split" napajanje. U svom najosnovnijem obliku, sema jednog takvog ispravljaca je data na sledecoj slici:
Vise od 90% danasnjih audio pojacala na koja ce te naici koriste ovakav tip ispravljackog stepena jer se pokazalo da je to od prilike najbolji kompromis izmedju performansi, iskoriscenja i isplativosti. U koliko su i samo pojacalo a i ispravljac korektno dizajnirani, nema potrebe za dodavanjem bilo kakve stabilizacije napona posle ovog sklopa. Takav dodatak moze znacajno da poveca troskove ali i probleme sa raspolozivim prostorom u kutiji. Zato ce te stabilizaciju napajanja za izlazne stepene vrlo retko videti kod komercijalnih uredjaja cak i dosta visoke klase. Smatra se da dodatna ulaganja nisu u dovoljnoj meri opravdana onim sto se time dobija. Svakako, to nikoga ne sprecava da za svoje pojacalo u samogradnji uradi stabilizaciju napajanja izlaznog stepena. Nista nece pokvariti jedan takav dodatak izuzev brojno stanje novcanica u vasem dzepu, a popravice malo vrsnu izlaznu snagu i dinamicke karakteristike. AKO SU I POJACALO I ISPRAVLJAC PRAVILNO DIZAJNIRANI nemojte ocekivati neki primetan i znacajniji uticaj na ostale karakteristike. Za predpojacavacke stepene i stepene sa tonskim kontrolama je apsolutno neophodno da im napajanje bude sto kvalitetnije stabilisano i na njih se NE ODNOSI sve ovo do sada receno.
Izbor komponenata za ovu standardnu vrstu ispravljaca zavisice od nekoliko faktora kao sto su: vase finansijske mogucnosti (za nase danasnje uslove mozda preovladjujuci faktor), tip i karakteristike izlaznog stepena koji napaja, raspolozivost tj. nabavljivost komponenata na trzistu i u izvesnoj meri i nasu licnu "filozofiju" u gradnji uredjaja.
TRANSFORMATORI
Transformator je najcesce i gabaritno najveca i najteza komponenta celog uredjaja i u dobroj meri diktira velicinu i visinu kutije a i raspored unutar nje. Daleko najbolje resenje je koriscenje torusnih mreznih transformatora i to iz vise razloga. Nekada smo ih narucivali iz Slovenije ili Nemacke ali su sada vec dosta siroko nabavljivi kod nas i postoji prilican broj firmi koje ce vam ih vrlo kvalitetno uraditi po vasim zahtevima. Potrebnu snagu transformatora ce te odrediti u zavisnosti od toga da li ce svaki kanal stereo pojacala imati svoj ispravljac (bolja varijanta) ili ste prinudjeni da radite samo jedan zajednicki ispravljac, ali i od toga koji je tip izlaznog stepena u pitanju (klasa A ili AB) odnosno kakva je namena pojacala (kucno slusanje ili tezi uslovi eksploatacije-diskoteka, zurke, itd). U uslovima "normalnog" kucnog slusanja kada recimo 100W-no pojacalo provodi 90% svog radnog veka na 10-40W snage, dovoljno je po kanalu uzeti trafo od 120W pa cak mozda i 100W odnosno duplo vise ako je ispravljac zajednicki za oba kanala. I kod vrlo poznatih svetskih proizvodjaca ce te u uredjajima srednje pa i donje-vise klase naci zajednicki ispravljac sa transformatorom snage 1,5 x snaga JEDNOG audio kanala, jer se upravo racuna na taj faktor 10-40% u normalnoj upotrebi, a troskovi proizvodnje su za njih jedan od primarnih faktora. Ako pravite bas beskompromisnu "masinu" preporucujem barem faktor x2. Ovo uglavnom vazi za pojacala koja rade u klasi AB dok se za izlazne stepene u klasi A od strane veceg broja priznatih konstruktora preporucuje snaga transformatora od 5x pa i do 7x snaga izlaznog stepena. Dakle za 20W-ni stepen u klasi A odaberite transformator snage barem 100W tj. dvostruko vise za stereo verziju sa zajednickim ispravljacem.
Torusni transformatori su za istu zadatu snagu uvek manjih dimenzija i tezine od klasicnih E-I ili C jezgara, a imaju i manje rasipno polje pa se smanjuje i mogucnost zracenja mrezne frekvence na okolnu elektroniku. Jedini eventualni "minus" ovog tipa transformatora je dosta velika inicijalna struja u momentu ukljucenja ali ce te retko naici na taj problem jer je uglavnom izrazen kod transformatora vece snage (400-500W pa navise) kakvi se retko koriste za standardne kucne sisteme. U tim se slucajevima najcesce i izbegava standardno napajanje vec se rade SMPS napajanja tj. popularni "sviceri" kako ih kod nas zovu.
Kada narucujem transformator, uvek zahtevam da mi se primar uradi sa nekoliko izvoda u razmacima po 10V pocev od 200V pa do 240V. Razlog je to sto napon gradske mreze nije svuda isti a tako ce te imati i dodatnu fleksibilnost da malo menjate sekundarni napon u zavisnosti od izvoda na primaru koji koristite. Ipak, pazite da ne preterate jer ako vam je napon mreze 230V a vi namerno koristite izvod za 200V, dobicete veci napon na sekundaru i vise snage iz pojacala (ako moze to da izdrzi) ali je verovatno da taj trafo nece predugo trajati posebno ako trazite da pojacalo duze vremena naporno radi. U koliko ste predvideli da vam se u istoj kutiji nalazi i predpojacalo sa tonskom kontrolom ili sl., uvek nastojte da narucite poseban dupli namotaj tankom zicom za napajanje predstepena za koje ce te onda uraditi zasebno ispravljanje i stabilizaciju. Jos bolje je da za predstepene uzmete zaseban mali transformator reda 10-20W, ali tu odluku ce vec diktirati vase finansijske mogucnosti.
DIODE & GRECEVI
Za ispravljanje naizmenicne struje i napona sa sekundara transformatora, se koriste poluprovodnicke diode ili setovi dioda u mostnom spoju popularno poznati kao "grec". Danas vise stvarno nema ni potrebe ni opravdanja za koriscenje zasebnih dioda u stepenu za ispravljanje jer su fabricki "grec" spojevi skoro svuda nabavljivi i vrlo pristupacne cene. Imajuci to u vidu, smatram da nema razloga da se mnogo upustam u problematiku i medjuzavisnosti parametara dioda i ostatka ispravljaca. Dovoljno je da znate da treba odabrati "grec" za napon barem 3x veci od ukupnog napona sekundara i struju minimalno 2x vecu a bolje je 4x vecu od maksimalne struje koja ce se traziti od ispravljaca. Vecina ispravljaca ima elektrolite poprilicnog ukupnog kapaciteta, pa ne treba zaboraviti da su oni u momentu ukljucenja "prazni" te se prakticno kad je "grec" u pitanju, ponasaju kao kratak spoj na masu, tj. u tom momentu ce "povuci" i nekoliko desetina ampera, pa diode u "grec"-u to moraju da izdrze. U praksi ce vam sve moguce situacije i potrebe zadovoljiti "grec" od 400V/35A kakav ja najcesce koristim jer je razlika u ceni u odnosu na neki malo manji tako beznacajna da ne vidim svrhu dubljeg razmisljanja o tome. Ovi su elementi najcesce u cetvrtastom metalnom kucistu sa velikom rupom za sraf za montazu, i treba ih uvek montirati na vecu metalnu povrsinu uz koriscenje silikonske termo-paste zbog boljeg hladjenja. Kod pojacala vise klase ja uvek dodajem jos 6 blok kondenzatora i to 4 komada od 100nF/250V MKT izmedju svih prikljucaka "greca" tako da se po jedan nalazi paralelno prikljucen svakoj od dioda u "grec"-u. Ostala dva od po 470nF do 680nF/250V MKT dodajem paralelno elektrolitima u pozitivnoj i negativnoj grani i glavna im je svrha da sentiraju induktivnu komponentu elektrolita na visim frekvencama kako to ne bi podizalo izlaznu impedansu ispravljaca.
Postoji POGRESAN trend u zadnje vreme da se za ispravljacke diode predlazu i koriste sto brze diode. Za to nema nikakvog opravdanja jer je i najsporija dioda na svetu jos uvek mnogo brza nego sto je to potrebno za ispravljanje 50Hz struje. veoma brze diode imaju mnogo nagliju promenu iz stanja provodjenja u neprovodno stanje pa to stvara povecan nivo stvaranja i radijacije visih harmonika. Cak je pozeljno sasvim suprotno - vec postojece diode bi trebalo jos dodatno usporiti a ne ubrzati, i to usporavanje se delimicno postize dodavanjem blokova od oko 100nF (kao sto sam malocas rekao) paralelno svakoj diodi u grecu. Ovi kondenzatori na taj nacin smanjuju nivo harmonika koji nastaju u diodama u toku rada. Naci ce te to tako uradjeno u vecini vrhunskih pojacala a i dobar deo svetski poznatih konstruktora (jedan od njih je i Nelson Pass na primer) zastupaju isti stav.
ELEKTROLITSKI KONDENZATORI
Nista manje vazan deo svakog ispravljaca su i elektrolitski kondenzatori. Izgleda da najvece nedoumice i pogresna verovanja postoje bas u vezi njihove upotrebe i karakteristika. Drzeci se principa koji vazi za ceo moj WEB-sajt, necu mnogo teoretisati. U praksi je bitno da znate samo nekoliko stvari: u principu, nikada nije "mnogo" kapaciteta ali i to ima neke razumne granice i praksa je nebrojeno puta potvrdila da je i za zahtevnija pojacala dovoljno oko 2000-3000uF po grani i po svakom amperu struje koja se trosi iz ispravljaca. Dakle, ako pojacalo ima maksimalnu struju od recimo 5 ampera dovoljno je po 10,000-15,000uF po grani napajanja, a posto je napajanje simetricno trebace dakle 2 x 10-15000uF. Ovo vazi za pojacala u klasi AB dok za ona u klasi A mnogi eminentni svetski dizajneri preporucuju 4-7000uF po amperu, mada ja licno smatram da nema potrebe ici preko te njihove donje granice tj. oko 4000uF po amperu. Naici ce te i na nerazumna preterivanja u stilu "barem 100,000uF po grani" sto po meni nema nikakvo logicno ili naucno opravdanje.
Drugi vazan faktor na koji treba da obratite paznju je i cinjenica da ce te uvek imati bolje krajnje rezultate ako koristite 5 elektrolita po 2200uF vezanih paralelno, nego jedan od 10000uF. Ta kombinacija je cak i finansijski povoljnija a jedina negativna strana je sto ce to fizicki zauzimati vise prostora. Svakako ne treba preterivati ni u tom pravcu pa poci od logike da je onda jos bolje uzeti 100 komada od 100uF! Smatram da nije prakticno ici ispod vrednosti od 1000uF po kondenzatoru a ja najcesce koristim ili kombinacije od 2200uF ili od 4700uF.
Ako imate mogucnosti, trudite se da za kvalitetne konstrukcije koristite elektrolite kojima je dozvoljena radna temperatura 105�C (to je standardna vrednost) jer su pouzdaniji, kvalitetniji i dugotrajniji. Oni nisu tako cesti u prodaji ali se mogu naci uz malo truda.
Veoma vazna stvar u gradnji svakog ispravljaca a posebno onih koji napajaju audio uredjaje je i nacin kako ste izveli povezivanje. Mozete izvrsno dizajnirati sklop i nabaviti najbolje komponente, ali to nece vredeti nista ako ste pogresno to povezali. Pri tom ne mislim da ste recimo okrenuli elektrolit naopako i slicno, vec na nacin povezivanja medju komponentama a posebno nacin izvodjenja "umasivanja" tj. povezivanja na masu. Kao i uvek, slika ce vam to bolje objasniti nego dve strane teksta.
PAZITE!!! I "minusi" levog i desnog zvucnika idu ZASEBNO i direktno i najkracim putem takodje u tu centralnu tacku izmedju elektrolita a NE na plocicu svog kanala ili najblizu sasiju!!!
Uvek pazite i na debljinu kablova kojima vrsite "ozicavanje" ispravljaca i dovodjenje napajanja na izlazne stepene kao i veze za zvucnike izmedju plocica izlaznih stepena i buksni na zadnjoj ploci uredjaja. Za pojacala manje snage (do 40-50W) mogu "na tesno" da "prodju" kablovi preseka 1,5 kvadrata mada ni tada ne savetujem tako tanke kavlove. Usteda od 10-15 dinara nije vredna toga!!! Mislim da je neozbiljno ici ispod 2,5 kvadrata a kao optimalno savetujem 3,5-4 kvadrata. Normalno, za ozicenje uredjaja se uvek podrazumevaju licnasti fleksibilni kablovi sa PVC izolacijom a nikada sa punom bakarnom zicom kao za kucne instalacije!
STABILIZACIJA NAPONA
Ako bas imate volje, vremena i novca mozete svoju konstrukciju "oplemeniti" dodavanjem stabilizacije napona pozitivne i negativne grane napajanja. Ranije sam vec rekao da smatram da to nije potrebno u vecini slucajeva, ali ako bas radite vrhunsko pojacalo, ovaj dodatak sigurno nece nista pokvariti... cak suprotno! Stabilizatori za ovu svrhu se u osnovi ni po cemu bitno ne razlikuju od standardnih resenja. Postoji veliki broj dobrih resenja pa je nemoguce da vam sva ovde predstavim. Zato sam odabrao nekoliko resenja koja sam vise puta upotrebljavao i verujem da ce zadovoljiti vecinu situacija. Dvostruki stabilizator za nesto manje zahteve i u jednoj od najjednostavnijih formi je dat na sledecoj slici:
Ovaj jednostavan sklop radi sasvim lepo ako je dobro dimenzionisan. Izlazni napon je odredjen naponom koriscene Zener diode i bice za nekih 0,7V manji od njega zbog pada napona na spoju B-E rednog tranzistora. Buduci da su ovde korisceni Darlington tranzistori koji se sastoje prakticno od pobudnog i izlaznog tranzistora u istom kucistu, treba racunati na pad napona kroz dva spoja B-E pa ce izlazni napon biti 1,2-1,4V manji od napona Zenerice. Ja sam na semi to "zaokruzio" a pravi napon ce biti oko 45,5V. Korisceni su Darlington tranzistori jer imaju mnogo vece strujno pojacanje od obicnih bipolarnih sto je u ovom spoju vazno. Ako redni tranzistori treba da "kontrolisu" kroz sebe struju od recimo 5A, klasicni bipolarni tranzistori sa nekim prosecnim strujnim pojacanjem reda 20-80 ce traziti 250-600mA struje baze da bi to odradili. Tako velika struja bi dakle morala da se propusti i kroz Zenericu sto sa standardnim tipovima nije moguce. Dakle treba nam tranzistor sa mnogo vecim strujnim pojacanjem i resenje su upravo Darlington tranzistori koji u ovoj klasi snage i kolektorske struje obicno imaju strujno pojacanje "b" oko 1000 pa ce za regulaciju kolektorske struje od 5A traziti struju baze od 5A:1000=5mA. Zener diodi treba takodje obezbediti nekih 3-5mA pa se iz zbira te dve struje moze izracunati vrednost otpornika kroz koji te dve struje prolaze. Korisceni transformator je imao 2x40V na sekundaru, pa je napon na glavnim elektrolitima u mirovanju 1,4 puta veci od napona sekundara tj. oko 56V (u svakoj grani razume se). Pad napona na otporniku ce dakle biti: ulazni napon - napon Zenerice a to je 56V-47V=9V. Odatle se vrednost otpornika lako racuna po Omovom zakonu kao 9V: 0,01A=900W. Slobodno uzmite prvu vecu ili manju standardnu vrednost tj. 820W ili 1KW.
Za situacije u kojima je vazno da stabilizacija a i ostale karakteristike budu sto bolje, neophodne su odredjene modifikacije koje semu cine malo komplikovanijom mada ne preterano. Semu jednog takvog dvostrukog stabilizatora koji sam radio za izlazni napon od 55V vidite na sledecoj slici:
Svakako, ista sema uz izvesne manje izmene vrednosti komponenata je sasvim primenjljiva za bilo koji drugi napon. Nema tu niceg posebnog niti specificnog i ova i mnoge slicne seme se rade vec vise decenija pa nema potrebe izmisljati "rupu na saksiji". Za prakticnu upotrebu je bitno voditi racuna o nekoliko stvari: oba redna tranzistora (BD249/250) je potrebno hladiti mada zahtevi nisu veliki jer je kod dobro dizajniranog ispravljaca disipacija na njima relativno mala. Ako na izlazu treba da se dobije stabilisan napon od 55V znaci da ulazni napon na glavnim elektrolitima nikada nebi smeo da pada ispod 60V jer je rednim tranzistorima za dobru stabilizaciju potrebno (u bilo kom momentu) barem 3-5V razlike ulaznog i izlaznog napona. Ne zaboravite da se to uglavnom odnosi na momente kada je potrosnja najveca pa ce napon na glavnim elektrolitima biti visi kada pojacalo miruje tj. nema signala pa "vuce" samo mirnu struju. Najmanji napon neopterecenog sekundara koji zadovoljava je oko 2x46..48V AC jer ce na elektrolitima u mirovanju tada biti oko 1,4 puta veci jednosmerni napon tj. oko 64..67V. Ako su transformator i glavni elektroliti dobro dimenzionisani, nece na njima ni kod najvecih struja napon padati ispod nekih 60V sto zadovoljava raniji uslov. Disipacija na rednim tranzistorima je najveca kada je struja kroz njih najveca i ako pojacalo "vuce" recimo 5A pri razlici ulaznog i izlaznog napona od 5V (60V-55V=5V) disipacija ce biti oko 25W sto ce izabrani redni tranzistori lako podneti cak i sa manjim hladnjacima. Ja sam u slucaju ovog dizajna koristio trafo sa 2x50V AC sekundarima a redne tranzistore montirao (normalno sa "liskunom" i pastom) na unutrasnji zid kutije pojacala i uvek su "mrtvi hladni" bez obzira na struju.
Postoje pojacala kod kojih se za napajanje koriste dva razlicita napona, jedan nizi ali za vecu struju i njime se napajaju izlazni tranzistori ili FET-ovi, i drugi koji je obicno viseg napona za nekih 5 do 10V ali za mnogo manju struju jer se njime obicno napajaju svi predstepeni u tom pojacalu, a svi oni zajedno retko kada ce traziti vise od 20-30mA ili mozda i do 50mA najvise. Za dobijanje ovakva dva odvojena napajanja se koriste uglavnom tri prakticna resenja. Ili se za taj visi pomocni napon male struje nabavlja zaseban mali transformator i radi relativno klasican ispravljac-stabilizator, ili se prilikom narucivanja ili pravljenja glavnog transformatora uradi i pomocni namotaj tankom zicom za ovaj visi napon, ili se koristi sistem umnozavanja napona kojim se napon postojeceg snaznog sekundara koji se vec koristi za izlazne tranzistore, umnozava (najcesce udvaja) i posle dodatno stabilise. Ovo je sigurno ekonomski najisplatljivije resenje mada je ipak za nijansu losije od prva dva. U praksi verovatno i necete videti nikakvu razliku u funkcionisanju pojacala, i ja ovu trecu varijantu cesto koristim. Jedno takvo resenje kakvo ja koristim je dato na sledecoj slici, a prvi put sam je video na jednoj semi koju je dao cuveni veliki majstor Nelson Pass:
Od ovako dobijenog napona ne mozete ocekivati mnogo struje a na srecu za ovu namenu nije ni potrebna. U ovom konkretnom slucaju taj pomocni napon je trebalo da bude stabilisanih �48V pa su iza ovih �60V sledila dva mala stabilizatora da svaku granu "spuste" i stabilisu na potreban napon. Jedno od resenja je dato i na sledecoj slici:
Svakako, isti ovakav stabilizator se moze koristiti i kada se pomocno napajanje dobija iz zasebnog transformatora ili zasebnog namotaja na glavnom transformatoru. Stabilizacija pomocnog napajanja se moze izvesti i sa standardnim 1Amp fiksnim ili promenjljivim integrisanim stabilizatorima kao sto su recimo oni iz 78**/79** serije ili LM317/LM337 tipa. Tada ce zbog visih ulaznih i izlaznih napona nego sto ta kola mogu da podnesu, biti neophodno da se njihovi izvodi koji normalno idu na masu, "podignu" od mase pomocu neke Zener diode odgovarajuceg napona. Takodje morate pri tom paziti da na ulaz ne dovedete prevelik napon jer recimo stabilizator 7824 za 24V moze na ulazu podneti najvise 36V a nikada ne treba ici preblizu tih granica. Ako u seriju sa GND izvodom od 7824 stavite Zenericu od 24V, dobicete na izlazu stabilisanih +48V ali ulazni napon ne sme biti veci od oko 55..57V jer ce tada na zenerici biti 24V a na ulazu stabilizatora (u odnosu na njegovu masu) oko 31..33V. Mnoga takva resenja se nalaze na nebrojeno puno mesta na WEB-u pa ih ovde necu dalje razradjivati.
DOPUNJENO 20-Oct-2006
Jedna od velikih "boljki" kod snaznih audio stepena je i zastita skupih izlaznih tranzistora ili MOSFET-ova od pregorevanja usled prevelike struje, a sto moze nastati iz mnogo razlicitih razloga. Nebrojeno puta cete cuti da su izlazni elementi "najbrzi i najskuplji osiguraci" sto ce reci - kakav god osigurac da stavite, u momentu kvara ce MNOGO pre njih vec pregoreti izlazni tranzistori ili FET-ovi. Dakle, dobra zastita je podjednako vazna i kod dugotrajnog rada pojacala stiteci ga u toku njegovog radnog veka ali je takodje vazna i vrlo korisna za samograditelja u fazi testiranja novih tek zavrsenih projekata jer je tada nemoguce znati hoce li kod prvog ukljucenja sve biti kako treba ili ne.
Dakle, treba nam nesto sto ce biti pouzdanije i, sto je najvaznije, mnogo brze od klasicnih osiguraca da bi na tom mestu imalo neku svrhu i stvarno bilo sposobno da zastiti sklopove koje napaja. Ovo resenje nije originalno moje a za njega znam vec vise od 30 godina i cesto sam ga koristio ali dugo nisam mogao da ponovo pronadjem semu medju svojom dokumentacijom da bih je preneo na PC i tako omogucio da se pojavi na sajtu. To je sada odradjeno i na donjoj slici imate dvostruki elektronski osigurac koji je moguce kontinualno podesiti da "iskljucuje" pri strujama od nekih 100mA pa do 4...6A.
Za potrebe ugradnje u samo pojacalo treba koristiti trimere od 25k, a za potrebe eksperimenata je bolje umesto trimera predvideti na tom mestu klasican potenciometar (i to tandem tj. stereo) da bi se cesto podesavanje moglo komfornije i jednostavnije obavljati jednim "dugmetom".
NEKOLIKO NAPOMENA:
Kao i klasicni osigurac i ovaj ima samo dva kontakta, ali za razliku od klasicnog, kod njega nije svejedno kako se okrene!!! Mora uvek biti vezan bas ovako kao na semi!
Ako se u toku rada ovakav osigurac aktivira, treba na minut-dva iskljuciti pojacalo pa onda ponovo ukljuciti. Ako je sve OK sa pojacalom tj. ako se osigurac aktivirao zbog nekog pika signala a ne zbog pokusaja pregorevanja neke komponente, pojacalo ce nastaviti sa normalnim radom jer se ovaj osigurac sam resetuje kada se isprazne glavni elektroliti u ispravljacu.
Komponente se gotovo ne greju u toku rada osim glavnih rednih tranzistora TIP35C/36C, i otpornika od 0,3oma i 2k7, ali i to je vrlo umereno. Ipak redni tranzistori bi trebali da budu na omanjim hladnjacima ili pricvrsceni negde na limu kutije ali tada svakako pazeci da su od kutije dobro izolovani jer im se na kolektorima nalazi pun napon napajanja!
Iza ovih osiguraca NE TREBA da se u izlaznim stepenima nalaze nikakvi kondenzatori jer moze izazvati nestabilnosti.
U radu se elektronski osigurac ponasa vrlo slicno klasicnom tj. sve do granicne struje na koju je podesen on ce bez veceg slabljenja (pad napona od ulaza do izlaza nije veci od 1,6V i dosta je stalan) propustati ulazni napon a pri prekoracenju ce vrlo naglo prekinuti provodjenje bas kao i kad pregori osigurac, samo sto ce to uraditi toliko brzo kako to samo poluprovodnici mogu a ne sporo kao klasican osigurac. To je pozeljna osobina ali imajte na umu da kod snaznih pojacala moze praviti probleme za iznenadnim vrhovima struje kod jakih impulsa jer ovakvi sklopovi ne "umeju" da "prepoznaju" da se radi samo o trenutnoj struji dok je neka srednja-prosecna ispod njihovog praga reagovanja. Zato se moze dogadjati da ovi osiguraci cesce "izbacuju" kod izrazenih pikova signala na vecim snagama. Tu se ne moze nista uciniti jer se bas i trazilo da osigurac bude barem tako "brz" kao i komponente koje stiti. Ako ga usporimo da bi "zazmurio" na povremene visoke pikove signala, onda ga vracamo na osobine klasicnih osiguraca po pitanju brzine reagovanja, pa prakticno nista nismo dobili?! Jedino resenje je ili da bude podesen na nesto vecu struju nego sto ocekujemo kao vrsnu vrednost za nominalnu snagu tog pojacala ili da se uvek suzdrzavamo od "srafljenja do daske"!
Ako se koristi kao zastita na stolu za testiranje novih samogradnji, zgodno mu je dodati mogucnost rucnog momentalnog resetovanja da ne bi svaki put kad "izbaci" morali sve da gasimo i cekamo da se sam resetuje. Da bi to postigli treba ubaciti izmedju tacaka A i B kao i A' i B' onaj mali dodatak nacrtan u gornjem desnom uglu seme.
Dr. Borivoje Jagodic
Bože,daj svakome pameti - ni mene ne zaboravi...