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Dec 28, 2023

±40

Para aqueles que desaprovam qualquer formato ou forma de fonte de alimentação comutada (SMPS) para o amplificador de potência Fortissimo-100 de última geração, este projeto produz um regulador de tensão linear e simétrico de 500+ VA

Para aqueles que desaprovam qualquer formato ou forma de fonte de alimentação comutada (SMPS) para o amplificador de potência Fortissimo-100 de última geração, este projeto produz um regulador de tensão linear e simétrico de 500+ VA marcado por baixa tensão de queda, alta saída atual e excelente estabilidade - tudo obtido a partir de componentes discretos e construído a partir de um kit! Tendo em mente que quase todos os amplificadores de potência de áudio de alto desempenho se beneficiam de uma tensão de alimentação estabilizada, esta fonte de alimentação linear foi projetada especificamente para uma tensão de saída simétrica de ±40 V e correntes de pico de 13 A (pico de 15 A alcançável). Por exemplo, a corrente média consumida por um amplificador Fortismo-100 acionando uma carga de 3 Ω é de aproximadamente 4 A por regulador.

O amplificador de potência de áudio de última geração Elektor Fortissimo-100 provou funcionar melhor com uma fonte de alimentação regulada de ± 40 V, descartando uma fonte “básica” que consiste em um transformador, um retificador (ponte) e um conjunto de grosso capacitores de reservatório. Uma fonte de alimentação comutada também pode não ser adequada, mas isso é mais uma questão de gosto pessoal, já que o SMPS800RE faz um bom trabalho. Ainda assim, pode haver razões convincentes para favorecer um regulador linear construído apenas a partir de componentes passantes, como o próprio amplificador. Para que o regulador de tensão funcione sem quedas (quedas de tensão de saída), a tensão de entrada do circuito deve exceder a tensão de saída. pelo menos 3 V a mais, ou ainda mais em caso de flutuações na tensão da rede. Em comparação com a maioria dos SMPSes (com uma ampla faixa de entrada de tensão CA), um regulador linear é menos eficiente e um grande transformador de potência é necessário com uma potência nominal mais alta do que sem o regulador linear. rede”) são marcados por tensões secundárias padronizadas. Para criar ±40 VCC diretamente, um transformador classificado em 2×30 V é a escolha mais provável. A tensão CC sem carga resultante é geralmente em torno de 42 VCC, dependendo em grande parte da regulação interna do transformador e da queda de tensão nos diodos retificadores. Na prática, a tensão de saída sem carga de um transformador de potência é sempre alguns por cento maior que a tensão em carga. A próxima tensão secundária padrão mais alta é 35 V, o que resulta em aproximadamente 49 a 50 VCC ou mais com baixa potência de saída – perto de 52 V foi medido em uma configuração de teste do Labs. Com uma carga de 8 Ω no amplificador de potência, o regulador requer apenas uma pequena capacitância de suavização. A vantagem da tensão de ondulação maior é uma perda de potência um pouco menor no(s) regulador(es) de alimentação. Mas, em impedâncias mais baixas, a ondulação não deve ultrapassar a tensão de queda (43 V a 10 A). Em um teste de laboratório, um transformador toróide 2× 35 V, 300 VA (núcleo em anel) com capacitância de suavização de 20.000 µF parecia robusto o suficiente para alimentar o regulador. A potência máxima (quase corte) da onda senoidal em 20 Hz e 0,1% THD + N em uma carga de 3 Ω causou apenas 1,8 V de pico de queda na saída da fonte. Lembre-se, a potência de saída contínua é de 227 watts na carga de 3 ohms e o transformador de 300 VA está ligeiramente sobrecarregado. Isto, no entanto, não foi suficiente para desarmar a proteção do Fortíssimo-100.

A base de qualquer regulador de tensão é medir a tensão de saída, compará-la com um nível de referência e controlar o estágio de saída de acordo para neutralizar quaisquer alterações. Embora o presente circuito regulador siga esse conceito, uma diferença marcante é sua tensão de referência secundária muito mais alta, que, pouco acima de 33 V, está relativamente próxima da tensão de saída alvo de 40 V. Quanto maior a tensão de referência - 33,6 V aqui - mais ganho resta para um circuito (simples) para aumentar tanto a rejeição de ondulação da tensão de entrada quanto a regulação da tensão de saída. Simplificando, o circuito consiste em uma tensão de referência, um amplificador diferencial e um buffer de saída. Além disso, uma proteção de área operacional segura (SOA) é adicionada a ambos os reguladores. Vamos olhar paraFigura1explorar o funcionamento do regulador positivo.

Voltagem de referência