GX800 - 800W Power Audio Amplifier for Public Address

[donpetru]

Pentru ca in ultima perioada a devenit o moda sa se realizeze amplificatoare audio din ce in ce mai puternice, am creeat pentru utilizatorii acestui forum si versiunea GX400 rev.1 de putere mai mare, inditulata succint GX800. Schema lui GX800 are la baza schema lui GX400 rev.1, numai ca se alimenteaza la o tensiune mai mare. Performantele in regim dinamic, in special THD si TID, sunt foarte asemanatoare cu cele ale amplificatorului GX400 rev.1. Ambele amplificatoare sunt concepute sa lucreze intre clasa B si clasa AB, asta si datorita puteri relativ mari disipate. Spre exemplu, GX800 la puterea maxima lucreaza foarte bine in clasa B. La asemenea puteri nu e rentabil sa creem amplificatoare audio care sa lucreze pur in clasa AB (nu e eficient economic si nici la puteri asa mari omul nu sta sa analizeze sound-ul - asta, tinand cont si de domeniul de aplicatie a unor astfel de amplificatoare).

 

GX800 are o capabilitatea de functionare in suprasarcina destul de mare, astfel, amplificatorul poate livra peste 1kW pe 4 Ohm cu distorsiuni incadrabile in ultimul standard in domeniu care defineste conditiile de incadrare a unui sistem audio in gama Hi-Fi. Amplificatorul GX800 este dotat cu toate protectiile necesare pentru protectia nu numai a sa, ci si a incintei acustice. Astfel, amplificatorul audio se poate folosi sa antreneze motorul unor difuzoare de subwoofer, facand astfel parte din componenta unui subwoofer activ (daca i se conecteaza un filtru activ potrivit pe intrare). De fapt, chiar caracteristicile sale il preteaza intr-o asemenea aplicatie. La fel si in cazul folosiri pe incinte full range de mare putere (ex. 500...600W / 8 Ohm).

 

Referitor la ansamblare, va recomand sa respectati conditiile expuse in proiectul atasat, in special cele referitoare la tipul radiatoarelor folosite. In elaborarea acestui proiect am tinut sa iasa totul cat mai bine. O eventuala revizie, daca va fi necesara, va cizela de data asta, valorile catorva componente pasive. Vom vedea care, daca va fi cazul.

La fel ca si la varianta GX400 rev.1, recomand respectarea conditiilor de realizare practica a PCB-ului. Verificati cu mare atentie dupa ce ati facut cablajul imprimat daca traseele nu prezinta intreruperi. Realizati gaurile cu spirale corespunzatoare. Nu e nevoie sa mai repet aici care si cum (in acest sens va propun sa treceti in revista si topicul cu GX400 si GX400 rev.1).

 

Momentan atat, daca sunt intrebari vis-a-vis de acest proiect va voi raspunde cu cea mai mare placere.

 

In Colectia Tehnium Azi, mai am pregatit un singur kit din domeniu audio, pe care o sa-l prezint in cursul anului acesta, urmand ca in functie de dorinta utilizatorilor sa urmeze kituri electronice si din alte ramuri binecunoscute ale electronicii. Deci, dupa aceea, adica dupa acel kit audio (o sa vedeti la momentul potrivit despre ce e vorba), o sa urmeze o lunga perioada de kituri electronice din alte specializari ale electronice. In acest sens, astept propunerile voastre, aici, in topicul dedicat sau pe adresa de e-mail a redactiei portatului Tehnium Azi - tehnium.azi@gmail.com.

 

Numai Bine

 

ATENTIE! Daca doriti sa printati ultima pagina din proiectul atasat mai jos la dimensiunile reale, nu uitati sa setati optiunea de imprimare: Page Scaling = NONE.

GX800 - 800W Audio Amplifier for Public Address.pdf

[dan_e]

m-am gandit sa comentez acest topic, am vazut ca la celelalt s-a adunat lume!

 

Felicitari donpetru, a iesit un PCB de nota 10, pacat ca radiatoare de genul ala de la AAVID Thermalloy am vazut prin Romania doar de 25 cm lungime si nu de 30. E vreo problema daca se folosesc doua radiatoare de 25cm si nu de 30cm?

 

stima

si toate cele bune

dan

[releu]

Interesat, sa ne traiesti petrule. Sanatate.

 

Apropo, la ce temperatura ajung radiatoarele alea ? La vreo 800W ar trebui sa disipe vreo 200...300W etajul ala. Oricum, trebuie ventilat bine amplificatorul.

 

BAFTA

[donpetru]

Puterea disipata de un etaj final in clasa AB sau B nu este constanta pe parcursul variatiei puterii de iesire de la 0 la P_nom, cu atat mai mult cu cat sursa de alimentare nu este ideala. In toate proiectele de amplificatoare audio care le-am prezentat in colectia Tehnium Azi, am prezentat randamentul cel mai mic posibil. In realitate, randamentul amplificatorului e putin mai mare. Spre exemplu, daca consideram o sursa de alimentare reala pentru un singur modul GX800 realizata cu un transformator toroidal de 1kVA, capabil de suprasarcini mari, mergand pana la 50%, randamentul unui modul GX800 conceput sa lucreze spre clasa B, poate atinge lejer 70...80%, ceea ce ar insemna o putere disipata medie de cca. 250W.

 

Apoi, stiind ca relatia de calcul a rezistentei termice echivalente a unui radiator este:

 

Rt (^oC/W) = dt / Pd;

 

unde rezistenta termica in conventie fortata a unui radiator de tipul 0S518 (ex. 25 cm lungime) este 0,57 ^oC/W (neventilat ajunge la 1,71 ^oC/W). Atunci, intr-o prima faza, daca consideram Pd=250W (sa presupunem ca am folosi un singur radiator), rezulta:

 

dt = Rt*Pd= 0.57*250=142.5 ⁰C - ceea ce reprezinta o valoare foarte mare, inadmisibila. Spre exemplu, temperatura radiatorului ar ajunge in acest caz, daca temperatura mediului ambiant ar fi 25 ⁰C:

 

Trad=dt+Tamb = 142.5 + 25 = 167.5 gr. Celsius (iar la 200W disipati, daca facem un simplu calcul, ar rezulta 139 gr. Celsius) - o ultima valoare prea mare, care cu siguranta va solicita mult tranzistoarele finale ale amplificatorului. In aceasta situatie, media timpului de buna functionare ar fi de ordinul orele, iar inadmisibil.

 

Daca dorim sa scada si mai mult puterea disipata va trebui sa fortam amplificatorul sa lucreze pur in clasa B, ajungand la puteri disipate in domeniul 100...150W (sau sa modificam amplificatorul si sa-l facem sa lucreze in clasa G sau H). Daca mergem pe prima optiune, "o clasa B curata", si in aceasta situatie, temperatura radiatorului va fi 82 grade Celsius - o valoare la limita, foarte apropiata de limita protectiei termice (spun foarte apropiata deoarece chiar si in aceasta situatie, nu putem lasa amplificatorului audio sa mearga cu un singur radiator ventilat - ganditi-va numai ce se intampla cu temperatura radiatorului daca temperatura mediului ambiant nu mai este 25 gr. C si este 35 gr. C). Apoi, fiabilitate produsului ar avea de suferit enorm (in 80...90 gr., amplificatorul va putea functiona cateva nopti - sau mai bine zis cateva ar fi un caz fericit).

 

Iata de ce in proiectul GX800 am recomandat acea solutie constructiva cu doua radiatoare (prefereabil, fiecare de 30 cm lungime).

In cazul a doua radiatoare, rezistenta termica echivalenta a celor doua radiatoare se calculeaza ca la regula conectarii rezistoarelor in paralel. Dupa aceea, formulele de calcul dt si Trad sunt aceleasi.

 

@releu, stiu ca mai intrebat lucru asta pentru ca ai citit intr-un alt forum ca un amplificator de o asemenea putere ar merge cu un singur radiator, dar nimeni, cand construieste, nu analizeaza problema din punct de vedere a fiabilitati produsului (oare cat rezista?).

 

Sa stiti, ca multe din lucrurile care le spun sa le respectati, chiar daca unora li se par usor exagerate, ele sunt gandite din toate punctele de vedere, asta ca sa obtineti produse care sa functioneze ani buni, si nu cateva zile sau luni.

 

Numai Bine

[releu]

Mersi de explicatii.

Intr-adevar, vazusem pe un alt forum un singur radiator folosit la un amplificator de putere asemenea, dar fierbea scuipatu pe radiator la putere nominala. Eu unu nu as tine un asemenea amplificator o noapte intreaga. Poate dupa o noapte de utilizare va scapa, dar oricand poate sa pice. De asta cred ca e mai bine cum ai spus si tu, cu doua radiatoare.

De fapt, cam toate amplificatoarele audio PRO din comert merg pe ideea explicata de tine in kitul GX800 (ma refer la dispunerea radiatoarelor).

Inca o data felicitari.

 

BAFTA

Editat Iunie 18, 2011 de releu

[jack_roby2008]

Am si eu o intrebare : unde anume pot gasi asemenea radiatoare tip 0S518 ??

[titi]

Ultima oara vazusem radiatoare AAVID 0S518 la psc-audio dar erau de 25cm lungime.

[jack_roby2008]

Am inceput constructia si acestui amplificator ( prin renuntarea la gx400 si folosirea componentelor la gx800). Sper sa termin intr-un tarziu cu toate.

 

...si o poza privind pcb-ul.

[donpetru]

Da, a iesit destul de bine. Felicitari.

 

Sa ne tineti la curent cu constructia GX800.

[jack_roby2008]

Se poate folosi ca si aplificator de subwoofer? Stiu ca ati zis ca se poate, dar are acelasi randament ca bipolarele??.. am inteles ca se preteaza mai mult amplificatoarele pe bipolari decat mos-fet-uri in ceea ce tine de frecvente joase .

[donpetru]

E adevarat ca in majoritatea cazurilor se recomanda amplificatoarele audio pe tranzistoarele bipolare in subwoofere, dar sunt si exceptii, iar GX800 este o exceptie. V-am spus lucru asta pentru ca "am observat" capabilitatea in curent a acestui amplificator audio si din acest motiv cred ca va face fata cu brio intr-un subwoofer.

[jack_roby2008]

Pentru traseele de semnal de la partea finala, latimea lor este de 0.7mm (aproximativ pe cablajul meu ) ... imi pot aparea perturbatii din cauza din cauza latimii acestora???

[jack_roby2008]

Alte poze din stadiul proiectului......

[donpetru]

Pacat ca nu ati reusit sa realizati niste imagini cu detalii mai bune! Dar, in fine, e bine si asa decat deloc.

 

Referitor la intrebarea de mai sus, ce intelegeti prin "parte finala" ?

Intr-adevar, unele trasee PCB au aprox.0,7mm, mai exact 0,635mm.

 

Numai Bine si mult succes in continuoare.

[jack_roby2008]

D-le DonPetru nu am cu ce face poze mai bune , este camera web si m-am chinuit putin...ma refeream la traseul ce aduce semnalul de la prefinali spre finali. Dar l-am mai ingrosat cu sarma de cupru ... imi mai lipsesc diodele 1N4935 si 1N4755A ,nu am gasit nici componente echivalente. Sunt tare curios sa aud "fidelitatea" acestui amplificator.