ETAPA DE POTENCIA PARA 100W

1. INTRODUCCIÓN

     Podemos obtener un excelente amplificador estéreo HI-FI mediante la elaboración de dos amplificadores como el que vamos a desarrollar a continuación.

     Para que su realización sea muy sencilla y para obtener un alto rendimiento de refrigeración de los transistores de potencia, se van a preparar los 4 radiadores para instalarlos sobre una placa de circuito impreso.

     Para que podamos obtener 100W, necesitamos una señal de 500mV. La tensión de alimentación es de 100 V.

1.1 ESQUEMA ELÉCTRICO

Figura 1.1.1 - Esquema Eléctrico  [Esquema SPICE 3F5]

1.2 CARACTERÍSTICAS

2. MATERIAL EMPLEADO

Figura 2.1 - Componentes del circuito

              R1 ------------------ 47 Ohm                                                            C1 ------------------ 470 nF - 100 V

              R2 ------------------ 390 KOhm                                                       C2 ------------------ 100 uF (Electrolítico) - 63 V

              R3 ------------------ 5.6 KOhm                                                        C3, C6 -------------- 10 nF

              R4, R19 ------------ 1 K                                                                   C4 ------------------ 100 pF 

              R5 ------------------ 220 Ohm                                                          C5 ------------------- 68 pF

              R6, R16 ------------ 56 Ohm                                                             C7 ------------------ 100 nF

              R7, R15, R17, R18 - 2.2 KOhm                                                        C8 ------------------- 4.7 uF (Electrolítico) - 63 V

              R8, R10 ------------ 27KOhm                                                           C9, C12, C13, C14 - 390 pF

              R12 ---------------- 10 Ohm                                                             C10 ------------------ 47 uF (Electrolítico) - 50 V

              R13 ---------------- 680 Ohm                                                           C11 ------------------ 4700 uF (Electrolítico) - 63 V

              R20 ---------------- 3.3 KOhm

              R21 ---------------- 330 KOhm

              R23, R24 - Bobinadas - 0.5 Ohm - 6W
              
              

              R14 - Potenciómetro ajustable 1KOhm                                                 D1, D2 - Diodo 1 A - 400 V
              R9, R11 - Potenciómetro ajustable 5KOhm                                           LED - Diodo led rojo
              R22 - Potenciómetro ajustable 250 KOhm                                            Terminales Cilíndricos - 6 unidades

              T1 - Transistor BC 557                                                                        Juegos de separadores para el circuito - 2 juegos

              T2 - Transistor BC 547                                                                        Tubo Silicona, cable 4 colores
              T3 - Transistor MC 140                                                                        Radiadores para T4, T5 y T7

              T4 - Transistor BDX53                                                                         Tornillos 15 mm, 10 mm y 6 mm

              T5 - Transistor BDX54                                                                         Tuercas y arandelas 1/8

              T6 - Transistor MC 150                                                                        Terminales masa - 8 unidades

              T7 - Transistor BD 139                                                                        

                  T8, T9, T10, T11 - Transistores de potencia 2N3055H        
              

     También podemos observar, en la figura 3.3.2, el juego de separadores del circuito fijado en la placa mediante los tornillos correspondientes

Figura 3.3.2 - Vista lateral donde se aprecian los separadores del circuito

Figura 3.5.1 - Posición de los transistores

     En la figura 3.5.1 vemos los radiadores para los transistores T4, T5 y T7

Figura 3.5.2 - Vista lateral

3.6 FINALIZACIÓN DEL MONTAJE DE LA PLACA

Figura 3.6.1 - Fijación del condensador de 4700 uF

     La placa, una vez terminada, presenta el siguiente aspecto:

Figura 3.6.2 - Vista lateral de la placa finalizada

4. MONTAJE PLACA RADIADORES DE ALUMINIO

     Una vez realizada la placa de componentes del circuito, procedemos a montar los distintos componentes de los que se compone la placa con los radiadores de aluminio:

Figura 4.1 - Instalación de las resistencias de cuerpo cerámico

Figura 4.2 - Transistores de potencia sobre los radiadores de aluminio

Figura 4.3 - Montaje de los radiadores de aluminio

Figura 4.4 - Finalización de la placa de radiadores

5. PLACA DEL CIRCUITO Y PLACA DE RADIADORES FINALIZADA

Figura 5.1 - Cuerpo de las placas montadas

Figura 5.2 - Placa del circuito

Figura 5.3 - Vista lateral

6. MONTAJE DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN 220V/100V

     La fuente suministra una tensión de 100 V, la cual es la requerida por nuestro amplificador, y es capaz de proporcionar una corriente de pico de hasta 4 A.

     Sus principales componentes se limitan a un transformador de alimentación,  un puente de diodos y un condensador electrolítico de alta capacidad y elevada tensión de trabajo. 

     El primario del transformador de alimentación posee una derivación a 125 V para que se apto para bi-tensión.

     Se ha previsto un secundario a 12 V para disponer de tensión de iluminación para una lámpara piloto o bien para disponer de una alimentación a baja tensión para, una vez rectificada, alimentar diferentes etapas.

6.1 ESQUEMA ELÉCTRICO

Figura 6.1.1 - Esquema eléctrico de la fuente de alimentación

6.2 CARACTERÍSTICAS

Figura 6.2.2 - Transformador

     El terminal de 12 V se puede utilizar para conectar una lamparita dial de 12 V entre este terminal y 0 del primario de manera que podremos tener un piloto de funcionamiento. A través de un rectificador con su correspondiente filtro, podremos disponer de una tensión continua para alimentar diversas etapas auxiliares, tales como pre-amplificadores, VU METERS etc...

     A continuación, iremos instalamos el condensador dentro de una brida que cerraremos utilizando una abrazadera y un tornillo de 10 mm. 

Figura 6.2.3 - Condensador de 2200 uF 100 V

Figura 6.2.4 - Vista superior del módulo que compone la fuente de alimentación 100 V

     El primario tiene otra derivación para poder conectar el equipo a redes de 125 V. En la figura 6.2.5, la conexión se encuentra entre 0 y 220 V. Podemos utilizar un conmutador para efectuar un montaje a bi-tensión (se recomienda intercalar un fusible de 3 A):

Figura 6.2.5 - Vista lateral del módulo que compone la fuente de alimentación 100 V

Figura 7.1 - Vista superior de los módulos realizados

Figura 7.2 - Vista lateral de los módulos realizados

Figura 7.3 - Módulos que componen la etapa amplificadora para 100 W

        Una vez finalizados los módulos, los fijaremos en una base de madera:

Figura 7.4 - Vista superior de la etapa de potencia completa

Figura 7.5 - Apreciamos las resistencias de cuerpo cerámico en el interior de los radiadores de aluminio

Figura 7.6 - Hoja de características de la etapa de potencia para 100 W

8. PRUEBA DEL MÓDULO

     Para la puesta en marcha, es indispensable que los dos módulos, estén fijados al chasis del amplificador.

 8.1 PUESTA EN MARCHA Y COMPROBACIÓN

8.2 AJUSTE DEL LIMITADOR DE SOBRECARGA

     Solamente resta efectuar el ajuste del circuito que actuará como limitador de sobrecarga. La misión esta destinada a los ajustables R9 y R11

     Para ello necesitaremos otro altavoz de 8 Ohm, un oscilador de Baja Frecuencia y un osciloscopio. si no se dispone de lo mencionado, se puede dejar los ajustables R9 y R11 a mitad de su recorrido, quedando garantizada la protección de los transistores de potencia.

     Disponiendo del material requerido, los ajustes son los siguientes:

8.3 POSIBLES COMBINACIONES

Figura 8.3 - Posibles combinaciones de pantallas acústicas