He aquí la próxima encarnación de un amplificador UCD, pero esta vez sólo con mosfets canal N, escalable de 25Wrms (o menos) a 1250Wrms) ... ! -- Esta vez, estamos aprovechando, que al menos , acá en Argentina, el IR2110 se está consiguiendo a buen precio, y eso hace posible no volverse loco con drivers de mosfet discretos, y usar sólo mosfets canal-N... Y de paso, el amplificador anda a la una!
Aclaremos que esto es una prueba de concepto en la que se han omitido muchas de las características deseables en amplificadores de alta potencia, como protecciones y fusibles que quedarán a cargo del lector.
El objetivo principal de este proyecto es acercar un amplificador Clase D a quienes no tengan experiencia con este tipo de circuitos y una de las reglas más importantes en su diseño fue el simplificarlo al máximo posible y usar sólo componentes comunes, de bajo costo y fáciles de conseguir para todos.
Queda también como ejercicio para el lector, con qué alimentar este monstruito, si es que realmente quieren llegar a su potencia máxima ... (una idea, la fuente que posteó mnicolau se podría potenciar para llegar a 1000W o más
) ...
En el PDF está el diagrama, la placa, y el listado de materiales. Hay, al lado del diagrama, una tabla con los valores de los componentes a emplear para diferentes potencias.
He especificado como mosfets los IRFP250 ... No son los únicos posibles... Para menores potencias, podrían usarse mosfets mucho más baratos de canal N. Por ejemplo, si la tensión de alimentación nunca superará los +/-20 volts, se podrían emplear los IRFZ44, o para 200Wrms sobre 4/8 ohms, el IRF640 ... Simplemente, mosfets más chicos calentarán más.
En relación al disipador, realmente, hay que ponerlo... Y el motivo es muy simple: Aunque este amplificador tiene una eficiencia teorica del 97%, a 1250Wrms , eso implica 37W de disipación en los mosfets, por lo que requieren disipador.
Sin embargo, por ejemplo, para sacales 200Wrms, la potencia disipada en los mosfets será 6W en cada uno, por lo que unos simples clips podrían andar bien. Simplemente, coloquen una lámina de aluminio como disipador... Y recuerden que esta vez, ambos mosfets tienen que ir aislados del disipador con micas y arandelas aislantes... Pero el TIP NO DEBE ir aislado, porque ese transistor pone el disipador a masa para suprimir la emisión de ruido
El último tema que me queda por nombrar es el tema del inductor de salida: Debe poder soportar la corriente pico de salida del amplificador sin saturarse ni quemarse. Yo personalmente, uso 1mm² de sección por cada 4 amper de corriente (es decir, para 8A, uso un alambre de 2mm² de sección) ... Preferentemente, en vez de usar un único alambre, usen 2 o 3 en paralelo cuya sección sumada dé la sección de alambre requerida. Esto mejorará el desempeño del inductor (yo usaría, para obtener una sección equivalente de 2mm², 3 alambres de 0.66mm² de sección puestos en paralelo)
Saludos, y espero que pueda servirles.
PD1: Para aquellos que quieran mejorar el sonido aún más, recomiendo bajar las resistencias de gate lo más posible, pero ... con cuidado ... Porque si están demasiado bajas, se pueden empezar a calentar los mosfets o directamente quemarse.. Hay que ir bajando los valores de ambas resistencias lentamente, y probar si calienta o no, usando una fuente con limitación de corriente, y con el amplificador sin carga y sin señal de audio.
PD2: Si fuera posible, me gustaría que hicieran de este tema un "Destacado"... Hay muy pocos amplificadores clase D de superalta fidelidad posteados, y, realmente, creo que este proyecto podría ser muy bueno que quede para la posteridad, y que no se pierda en medio de la enorme cantidad de temas que se están abriendo de amplificador estándard clase AB o integrados , con la serie TDA,que aunque realmente son útiles para gente principiante, no aportan nada a la técnica de diseño o no tienen nada innovador... En fin, ojalá se dé !
PD3: Muchas gracias a toda la gente que ha estado hablando conmigo últimamente sobre este tema del amplificador clase D... Muchas de las cosas habladas fueron tomadas en cuenta para este diseño ... Especialmente nombro a ricardodeni, que fué uno de los primeros en intentar la combinación IR2110+LM311 !! --- Y hay muy mucha más gente, que en mayor o menor cuantía, ha colaborado.. Perdonen si no los nombro a todos, pero, gracias por toda la colaboración que han prestado desinteresadamente!
PD4: Sí, técnicamente, cambiando los mosfets por unos aún más potentes, y de más tensión, se podrían superar tranquilamente los 1250Wrms. El límite del IR2110, es +/-250 de alimentación, e incluso, usando un IR2113 (compatible pin a pin) , podría llevarse a +-300v. Eso sí, habría que cambiar los transistorcitos 2n5401 por mpsa92, y recalcular las resistencias que disipan potencia para que no se quemen. Ni la placa ni el diagrama en sí variarían. Así, como curiosidad, con esa tensíon de +/-300v, sobre 4 ohms , podrían obtenerse 11250Wrms ... Por supuesto, asumo que aquél que se ponga a modificar los valores para obtener una potencia tan alta, sabe en qué se mete, y no me pidan asesoramiento para llegar a esos valores, porque los considero ya demasiado peligrosos como para que alguien amateur se ponga a jugar con eso, ni hablar de la fuente e potencia que haría falta!
Aquí será re-dirigido a >
Preguntas frecuentes sobre Clase D de 25W a 1250Wrms sólo con 2 mosfets N
(Útil si es la primera vez que trata con amplificadores similares)
PSX1:
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