Amplificadores Darlington/Sziclai/Complementario/Cuasi-200-4

[Quercus]

Todo arranca en un comentario que me hizo Dosmetros, sobre cuatro simulaciones que había hecho del circuito que utiliza Velleman, llevándolo a 200W sobre 4Ω y quedando la distorsión muy contenida (en el sziclai 0.095%) le pedi que las posteara, cosa que amablemente hizo y a ratos he diseñado el primer PCB basándome en el circuito de 100W que ya tenia hecho y que se que funciona, solo queda probar la protección.

He creído conveniente después de algunas sugerencias, separarlos en otro hilo por ser una saga de 4 amplificadores de mayor potencia.

En las resistencias de potencia me he acostumbrado a colocar mas de una por las ventajas que ofrece, cada uno que coloque las que quiera, el valor final debe ser de 0,33Ω, se puede colocar:
- Una de 0,33Ω/4-5W
- Dos de 0,68Ω/2W (como están marcadas en el circuito)
- Tres de 1Ω/1-2W montadas en una placa…etc.….

Aunque el circuito es muy compacto 12,32 x 6,88cm los transistores de potencia están colocados con la suficiente distancia para en caso de querer, por mayor seguridad y robustez del circuito, colocar encapsulado TO264 (2SC5200…)

Un circuito fácil, comparado con la potencia y la calidad que obtenemos, con componentes corrientes y fáciles de localizar.

También he hecho una placa que ha quedado anticuada, por mi manía de depurar constantemente la disposición y el ruteado, pero idéntico circuito (solo varia el transistor de bias, al haberlo cambiado de ubicación) que no se si montaré, o hare una nueva para armarla en cuanto pueda. Dejo el diseño de placa antiguo (el que tengo hecho) para que vean las diferencias con el que posteo.

Saludos



Archivos Adjuntos de las Simulaciones en Multisim 11 :

Amplificador Darlington-200-4.zip (300,4 KB (Kilobytes)

Amplificador-Complementario-200-4.zip (270,5 KB (Kilobytes)

Amplificador-Cuasi-Compl-200-4.zip (657,4 KB (Kilobytes)

Amplificador-Sziklail-200-4.zip (415,8 KB (Kilobytes)

 

[Fogonazo]

! Gracias por el aporte Quercus ¡

Olvidaste mencionar que la placa incluye protección contra cortocircuitos.

 

[juliangp]

el qbias no tiene que estar en contacto con el disipador principal o esa configuración es así?

 

[Quercus]

Hola juliangp.
Mira esto.
Y este es el resultado

 

[Quercus]

Listo, arranco a la primera sin ningun problema como era de esperar, al ser un circuito probado.

Al final he montado un diseño de PCB que tenia hecho, más antiguo pero idéntico circuito al posteado, las parejas de resistencias de potencia, mi idea era poner una arriba y otra debajo, por estética puede quedar mejor, pero donde quizá lo utilice, me pueden estorbar y ante la duda las coloque apiladas.

Funciona perfectamente, con una sensación de escucha de primera, la protección (Como dijo Fogonazo, se me olvido comentar que la incorpora) no la he podido probar, la fuente daba +-46,5V y la carga con resistencias de 6Ω, así que no llega al límite de potencia para que actúe.

El bias lo deje en 30mA por par (90mA total) y se estabilizo cuando llevaba casi media hora arrancado. El circuito estable, en las algo más de dos horas, que estuvo funcionando a tope, creo que esto depende del radiador que utilicemos para los excitadores, yo utilice una chapa de aluminio de una fuente de PC y fue suficiente.

Para quien, con solo leer el enlace sobre la forma de poner el transistor de vías que puse más arriba no les convenza, les puedo decir que aunque con diodos, el circuito tiene la misma filosofía en este, o sea los diodos del circuito de bias están puestos, no con los transistores de potencia, sino en el radiador pequeño de arriba, junto con los excitadores, y funciona perfectamente.

Me queda agradecer a DOSMETROS las 4 simulaciones, la primera está hecha, montada y funcionando, las otras tres, quedan en “tareas pendientes…”

 

[DOSMETROS]

Me gusta mucho como quedó Quercus , vos siempre luciéndote con tus impresos

La protección arranca recién por debajo de 3 Ohms , digamos que puede funcionar perfectamente a 3 Ohms entregando unos 265 Watts con 0,5 % de distorsión y a 2 Ohms ya recorta a lo bestia disipando unos 290 Watts (13 % de THD). Completamente coherente con los tres transistores de salida por rama

Saludos !

 

[Quercus]

Como pueden ver es “casi” el mismo circuito, modificado a “cuasi-complementario” (culpable DOSMETROS) y como siempre (¡¡Perdón!! Pero no lo puedo evitar…) un repaso de disposición de elementos y ruteado, aparte de regulación de Offset para quien quiera hacerlo.
Y digo, “quien quiera” porque para los que les da “salpullido” los ajustes, pueden anularlo, puenteando las tres patas donde va la resistencia.

Como siempre, lo he repasado y creo, al 99,9% que no hay ningún fallo, quien quiera montarlo que lo repase.

La he ascendido a revisión 2, para diferenciarla de la primera Sziklay que no lleva el ajuste de Offset.

En cuanto a los circuitos que posteo sin probar, les diré dos cosas:

1º NUNCA me ha fallado un circuito basado en un esquemático fiable, Eagle es infalible.

Alguna vez será la primera, pero por mi culpa “…todo en esta vida tiene margen de error… excepto que se acaba…”

2º Tengo alrededor de 25 placas armadas (sin contar las que desmonte para hacer una nueva) amontonadas sin uso. Aunque no puedo negar que me gusta, empiezo a replantearme, que una vez que el circuito funciona, las versiones posteriores no las montare a no ser que:

El cambio sea radical, la necesite o me apetezca.

Para mi es un hooby y prefiero dedicar tiempo y componentes a nuevos circuitos, creo que cualquiera puede comprender esto…

Saludos

 

[desek]

tengo una duda quiero armar uno de estos amplificadores, que version es mejor en cuanto a potencia y claridad de sondo Cuasi 200-4 Rev. 2. o Szicli 200-4 (podria utilizar en alguno los fn 1016y f1016) esque tengo unos, saludos

 

[Quercus]

Si te bajas la simulacion, veras que la potencia tiene diferencias, inapreciables.

En cuanto a la calidad no creo que a oido sepas diferenciarlos, el circuito principal es el mismo que se utiliza en este hilo de los que he montado varios y funcionan estupendamente todos.

Al utilizar ese darlington que dices, que es menos potente, solo tendras que tener cuidado. Lo mejor seria utilizar el diseño para Darlington, pero yo todavia no lo he diseñado. Puedes hacerlo tu si te gusta.

A falta de ese diseño, puedes utilizar el Sziklai, en principio debe de funcionar sin problemas, a mi me funciono con la otra version, que como te decia es practicamente igual, pero para menos parejas.

 

[Quercus]

Trabajo extra…

El chasis donde quiero montar el amplificador tetra-amplificado que tengo en proyecto, es igual al de https://www.forosdeelectronica.com/posts/666139/ y que está ocupado con un 2x100W cuasi-complementario “Carkit” que monte allá por el “Jurasico”.

Quiero aprovechar, los transistores de potencia y los transformadores, pues las placas son muy grandes y pasarlo a este otro chasis, que no es ninguna maravilla y que le falta la tapa superior (Tendre que buscarle/hacerle una) pero "...a caballo regalado...":



Es mas pequeño y en el que había un “4x100W” con los transistores de potencia falsos, dos canales rotos y el montaje, para nada, de mi gusto, en fin… poco confiable. De ahí salió el toroide que he utilizado para probar el Harman Kardon de aqui: https://www.forosdeelectronica.com/posts/895053/

Sería hacer el “cuasi 200-4” de este hilo, con solo dos parejas y el tamaño que necesito para que me deje espacio y poder colocar todo lo demás, sin tener que “amontonar” mucho, o nada.

Los radiadores me gustan, tanto por su colocación, como por su orientacion y ademas la robustez que tienen (6,5mm de grueso, donde se colocan los transistores) y he diseñado un PCB que acopla justo en el, para utilizar los 8 “RCA1B01” que actualmente tiene colocados mi “Carkit” y mejorar el cableado de estos a la placa.

Habrá que adaptarse al mecanizado que ya tiene, o intentar conseguir un trozo de aluminio y reformar el frontal… misión casi, imposible…

 

[Juan Carlos Hernández Púa]

Hola paisano, si te he entendido bien en éste chasis deseas montar CUATRO etapas de potencia, la modificada en el post anterior a éste iría en el lugar natural del chasis para aprovechar esos magníficos disipadores, pero ¿ cuales son las otras dos? ¿ como las disipas? ¿ tienes ya el trafo?, no voy a dar lecciones a nadie y menos a tí, pero sería muy interesante que te hagas una buena composición espacial de lo que vas a montar para evaluar, además del ovbio espacio disponible, que el circuito concluido disponga de una buena disipación-ventilación.
Por cierto, el chasis y sus disipadores una caña de robustos, pero superretorcido en su disposición, como bien comentas " a caballo regalado....." pero hacerle la tapa va a ser un pasote, pues deberías dejar diáfanas las láminas posteriores de los disipadores para su correcta evacuación por convección del calor, lo que va a suponer hacer una tapa en forma de U y perforada ¡¡¡¡ un buen reto ¡¡¡.
Un abrazo Quercus.

 

[Quercus]

Hola Juan Carlos, la cosa es muy simple, o por lo menos a mí me lo parece:
1º Mi amplificador son dos módulos de 100W
2º El “regalado” venia con cuatro módulos de 100W y cada modulo con una pareja de MJ15022 falsos como una moneda de 3€.

En principio, quiero aprovechar los ocho RCA1B01 y los dos transformadores de mi amplificador y hacer el resto, para montarlo en el “regalado”.

Creo que ahora comprendes que no hace falta más refrigerador, pues los radiadores tienen capacidad para 4 transistores TO-3 cada uno.

La composición espacial como bien dices, es muy importante y lo primero que se debe hacer, a la hora de montar cualquier circuito en un gabinete. Para mí esto es un hobby, pero en mi profesión no es importante, es FUN-DA-MEN-TAL por lo que lo hago inconscientemente.
Si pretendiera utilizar los módulos que tengo, tendría problemas, por eso quiero hacerlos nuevos. De esta forma sobra espacio.

En cuanto a la tapa, solo cubre el gabinete y algo mas… de ahí, LO FEO, pero a la vez funcional del sistema, pues los radiadores quedan fuera, junto con los transformadores, que entran en el seudo-habitaculo que queda en medio, por lo que el calor que se genera dentro del gabinete es despreciable.

Una tapa plana y cerrada con las hendiduras para dejar libres los radiadores es suficiente, pues las aberturas que quedan en la zona donde se conectan los cables a los transistores de potencia son más que suficientes, son 4 huecos (dos abajo y dos arriba) de algo más de 4,5 x 5cm pues también están las hendiduras del radiador.
Saludos

 

[Juan Carlos Hernández Púa]

OK ahora sí lo he entendido, me sobraban dos etapas en mi esquema mental ¡¡¡¡¡
Perfecta la solución que planteas para la disipación térmica.
Un abrazo.

 

[acusticaysonidos]

ya estoy un poco mareado y me duele la cabeza, me he leído todos los post de los Darlington y Zsiklai, me pondré en campaña de armar ya que resulta super económico y fácil de conseguir todos los componentes
Preg: para el de 12 transistores o sea stereo 2 placas 45 +- v x 8 A andaría al pelo o me estoy quedando corto con la corriente

 

[Quercus]

Te puede valer, pero pensando en que quieras cubrir, la Max. potencia.

Te estás quedando un poco corto, solo te diré que este amplificador en estéreo, a 4Ω da 400W, al ser un clase AB su rendimiento es del 60…65%, en el mejor caso 400/0.65= 616W.

Un transformador con la tensión de alterna necesaria para, al rectificar y filtrar de +-45V. no da esa potencia con 8A. por rama de secundario.

Te aconsejaría que te des una vuelta por este post. https://www.forosdeelectronica.com/f31/algunas-pautas-diseno-fuentes-alimentacion-audio-17791/ tendrás una buenísima explicación de esto, además de otros muchos datos, para un buen diseño de la fuente que necesitas.

 

[acusticaysonidos]

Disculpa Quercus, es la hrs, cansancio y sueño 12A



perdón nuevamente serian algo así como 9.5A x rama una barbaridad en tamaño peso y$$$ en un trafo convencional



U$S 107 en mi ciudad dólares estadounidenses en el mercado oficial, en el alternativo, blue, paralelo, arbolito $1120 aprox cash

 

[Quercus]

Si efectivamente, el transformados del que dispongo, para el proyecto que tengo en marcha, con salida 32+32 y 11,7+11,7A me costó hace año y medio 68€, que puesto al día y pasado a dólares, no andará muy lejos del precio que has dicho.

Es con mucho, el componente más caro del amplificador, sin contar que los condensadores necesarios, también valen un pico.

Por este motivo, algunos lo intentan con fuentes conmutadas. Y digo lo intentan, porque hay para todos los gustos, no a todos les convence el resultado, o les funciona la fuente, aunque hay quien está, muy contento con los resultados.

 

[acusticaysonidos]

Si Quercus vale lo que decis y estoy de acuerdo los condensadores 10000UF U$S 12 c/u y filtrar esto lleva unos cuantos, con respecto a las fuentes conmutadas en mi Pais no funcionan no por el desarrollo que tengan ya que tengo alguna que otra potencia beringer que poseeo inuke nu1000-2000 estan muy bien pero cuando comparo la potencia entre unas y otras con fuente tradicional x ej: PMH2000 no me convencen los resultados en cuanto a energia desarrollada, ademas con la inestabilidad que sufrimos en estos momentos en nuestro pais en cuanto al suministro electrico variable a mas no poder las hacen pocos seguras de estarle dando caña toda una noche en un evento y que te dejen de a pie

 

[Goomba]

Buenas!
¿De qué valor deben ser los fusibles?
Creo que no lo pone en ninguna parte, pero borraron mi anterior mensaje.
Un saludo.

 

[Quercus]

Para maxima potencia, con 5A va bien.

A groso modo, haz cuentas I=W/V