MONTAJE DEL AMPLIFICADOR US-2
Precauciones.
No intente montarlo si no tiene conocimientos sobre cómo
protejerse de los peligros de la electricidad. Che.es no se responsabiliza
de los accidentes que su uso pueda causar.
Es completamente imprescindible tener mucho cuidado con los condensadores.
Almacenan energía, y 65.000uF cargados a 24VDC
suponen que pueden suministrar 3 Amperios durante medio segundo, cantidad
suficiente como para causar una parada cardiaca. Deben estar descargados
antes de manipularlos, debe comprobarse antes y no se debe fiar de su
memoria. Es una buena precaución descargarlos antes de operar.
Es necesario tener cuidado con el transistor mosfet. La puerta consiste
en un dieléctrico de muy poco espesor, y cualquier tensión
elevada puede perforarlo, inutilizando el FET. Es imprescindible no
tocar las patas con los dedos, y tocarlo sólo por la cápsula.
Si es necesario, se le puede colocar una lámina de papel de aluminio
comunicando las patas. De esta manera la puerta y la fuente estarán
a la misma tensión.
Es completamente necesario utilizar un circuito de soft start, ya que
la demanda de corriente que generan los 65000uF al arrancar suele hacer
saltar los limitadores de la red de 220VAC, y ningún fusible
que funcione correctamente lo soporta.
Este amplificador es un clase A sobrepolarizado. Cuando se construye
uno, se entiende porqué ho hay modelos comerciales en clase A.
Requiere un disipador bastante generoso, de 0,6ºC/W como mínimo,
y éste se calienta bastante. Debe estar muy bien ventilado, al
aire libre preferiblemente. La cápsula de los transistores es
eléctricamente activa, debe esar aislada del disipador, y el
disipador debe estar conectado a tierra.
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Notas sobre la construcción.
Con una broca de 1mm es posible hacer todos los agujeros excepto los
de los transistores de salida. En los transistores en cápsula
TO-92 y en el diodo Zener, es conveniente usar una broca de 0,8mm, pero
dado su alto coste y su corta vida, no es necesario. El cobre alrededor
del agujero está preparado para agujeros de 1mm.
En los transistores de salida, como las patas son planas, conviente
mover el taladro hacia los lados para hacer un agujero más ancho
por los lados en vez de utilizar una de 1.5mm. Suavemente, si no es
muy fácil partir la broca.
Para montarlo, lo habitual: empezar por lo más pequeño,
y terminar los los condensadores, resistencias de potencia y transistores
de salida.
El método má eficiente de limpiar la resina del estaño
de entre los SMDs y demás soldaduras es la acetona. Los electrlíticos
no están protegidos contra disolventes a diferencia de los MKTs,
transistores y resistencias, y al potenciómetro no le conviene,
así que la limpieza general debe hacerse antes de soldarlos.
Luego, con un bastoncillo impregnado se puede quitar.
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CONEXIONES.
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Las conexiones de la etapa de potencia estándar se muestran
en el siguiente esquema.
A un lado, la entrada, con señal de tierra y señal
de audio. al otro lado, hay que alimentar los transistres en TO-3,
que van atornillados (y aislados) al disipador. Es importante
que lleven arandelas aislantes, una islante de mica y grasa térmica.
La alimentación positiva y negativa (tierra) se puede sacar
diréctamente del conector.
El transistor de compensación térmica, el BD139
denominado Qt, también debe atornillarse al disipador,
y debe estar aislado de él. Téngase en cuenta que
el orden de las patas en la PCB no es el mismo que en la realidad,
será necesario cruzar los cables.
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El esquema de la fuente de alimentación para la parte de potencia
es el siguiente:
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Se ve que consta de un simple rectificador y un filtro pi. Es
recomendable que los dos primeros condensadores no superen 4700uF.
todos son a 35V, ya que los 24V tienden a cargar los condensadores
con el valor de pico, y en casos aislados pueden llegar a los
35V, y causarían la destrucción de condensador si
fuese de 25V.
No hay PCB ya que es extremadamente simple, es mejor utilizar
una placa sin laca y dos trozos de cinta de embalar para protegerla
del ácido. En todo caso, se puede usar cualquier condensador,
mientras la capacidad total esté entre 65.000 y 100.000
uF.
Las bobinas son de 5A, 100-470uH
Lo primero son las conexiones del puente de diodos. A sus terminales
~ llegan los secundarios del transformador. Del terminal - sale
la toma de tierra, y del terminal + salen los 24V, que deben ir
al banco de condensadores.
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El circuito regulador de -12V y +35V debe conectarse como se
indica en el esquema de arriba a la derecha, La conexión
GND es el teminal - del puente rectificador. Si se estima conveniente,
se pueden sustituir los diodos 1N400x por diodos ultrafast de
1A y 100V.
A la derecha se pueden ver las conexiones de alimentación
de la etapa. Antes de conectarla hay que comprobar que la fuente
funciona. Como en el caso anterior, la conexión GND es
el teminal - del puente rectificador. Se puede usar una regleta
de empalme.
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PUESTA EN MARCHA.
Antes de nada, comprobaremos que funciona la fuente de alimentación,
sin conectarla a las etapas. Se debe colocar una resistencia de carga
en las tensiones de -12V y +35V, porque si no se les demanda corriente
no funcionan. Usaremos resistenacias de 470 Ohm conectadas a tierra.
Encendemos el circuito, y debemos obtener aproximadamente 33V en la
alimentación de +24V (sin etapas, se carga a la tensión
de pico). La de +35V la debemos regular nosotros con el potenciómetro.
No es necesario un valor exacto, puede variar uno o dos voltios arriba
o abajo.
Una vez comprobado que la alimentación funciona, conectaremos
las etapas.
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Antes de nada, colocaremos una resistencia bobinada de 3.3 Ohm
entre la alimentación positiva de 24V y la entrada de la
etapa. Esto protegerá el circuito, aunque sería
más conveniente usar una resistencia de 100 Ohm hasta que
comprobamos que todo funciona correctamente, limitará un
cortocircuito a
Ahora, lo que hay que hacer es polarizar la etapa en el punto
correcto. Primero pondremos los dos potenciómetros en la
posición que marca la flecha azul (derecha y derecha abajo)
Para polarizar la etapa, debemos elegir primero el punto de operación
en DC. Esto se hace con el potenciómetro R3, que está
situado en la esquina inferior izquierda de la etapa.
Al principio la flecha debe estar hacia el tope azul. Poco a
poco la vamos moviendo en la dirección de la flecha roja
hasta que los colectores de los transistores de salida marcan
13V.
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El siguiente paso es polarizar la etapa de salida. Para ello,
el potenciómetro debe estar en la posición de la
flecha azul.
Poco a poco se va moviendo hacia la flecha roja. Tarda un poco
el llegar al punto de operación deseado, aunque parezca
que no se avanza, es completamente necesario tener mucha paciencia
y no correr. Debe irse despacio, ya que llega un punto que la
corriente de polarización aumenta muy rápidamente,
y podemos hacer pasar 4-5A sin darnos cuenta. La corriente de
polarización que debemos obtener es de 1.5A, la podemos
medir en lo bornes de la resistencia de 3.3 Ohm. Cuando comprobemos
que es estable térmicamente (lleva 30 minutos funcionando,
se calienta pero la corriente permanece estable, no va creciendo
indefinidamente) podremos sustituir la resistencia por un fusible
de 3.15A.
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Speaker enable.
No es estrictamente necesario ya que la estabilidad de este amplificador
es símplemente perfecta, pero por motivos externos más
de proteción del altavoz puede ser necesario emplearlo.
Existe un speaker enable adecuado para este amplificador, aunque se
puede usar cualquiera que predente una carga constante al amplificador,
en TODO momento. Si sólo utilizamos un relé o un interruptor,
los condensadores de salida no se cargan con la tensión de polarización
de la etapa, pero cuando se conecta el altavoz hay una diferencia de
potencial de 12-13V, y en ese momento los condensadores pegan un buen
pico al altavoz. No es grave, pero es un estrés innecesario que
no debe sufrir el altavoz, donde el más perjudicado será
el tweeter.
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Por ello, usaremos el circuito mostrado a la derecha, que consiste
en un relé de dos circuitos y dos posiciones (DPDT) . Cuando
la señal no debe ir al altavoz, va a tierra a través
de dos resistencias de 8,2 Ohm que simulan un altavoz. Así
el amplificador siempre "ve" la misma carga.
Las conexiones son bastante explícitas. "Señal
de control" es una señal que permite el paso de la
corriente a tierra en los momentos que el altavoz debe estar encendido,
puede ser el colector/drenador de un transistor o de un LM311
(salida colector abierto)
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Soft start
A diferencia del Speaker enable, el uso de un soft start no es opcional,
es estrictamente necesario. El circuito se detalla en la sección
miscelánea.
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