Chip-Amplifier mit LM 3886T

Bauanleitungen / Verstärker
Chip-Amplifier mit LM 3886T
68/140 Watt – Audioverstärker der Spitzenklasse
Zweifelsohne gehört der hier benutzte Audio-Chip LM 3886T von National Semiconductor zu den Besten, welche
jemals hergestellt wurden; die technischen Daten zeigen dies deutlich auf.
Die in dem Chip integrierten Schutzfunktionen führen selbst dann nicht zur Zerstörung, wenn der Ausgang
kurzgeschlossen wird. Die integrierte Mute-Funktion schützt den Chip vor Transienten beim Ein- und Ausschalten
der Betriebsspannung.
Mit steigender Temperatur wird der Strom und damit die Ausgangsleistung angepasst. Der Anwender muss also
lediglich für eine Ableitung der entstehenden Wärme sorgen; welche mit 1K/W bei 40°C Umgebungstemperatur
und einem Stereoverstärker schon einiges an Kühlblechen erfordert.
Da der Chip nicht vom Gehäuse elektrisch isoliert ist, muss er, unter Verwendung eines geeigneten Isoliermaterials
(Silipad, Keramik oder Glimmer) und einer dünnen Schicht Wärmeleitpaste auf einen Kühlkörper geschraubt
werden. Bei den Berechnungen des Kühlkörpers ist der Wärmewiderstand des Isoliermaterials mit einzubeziehen.
Bei der, bei Glimmer oder Keramik, der Wärmedurchgangswiderstand durchaus mit 0,2...0,4 K/W zu
berücksichtigen ist.
Soll der Verstärker ausschließlich im hohen Leistungsbereich betrieben werden, sollte der Anwender einen
lüfterbetriebenen Wärmetauscher in Betracht ziehen (a. Anfrage lieferbar).
Die Lüftergeräusche des von uns angebotenen Wärmetauschers halten sich in Grenzen und spielen im Verhältnis zu
dem dann vorhandenen Audio-Schalldruck ohnehin eine untergeordnete Rolle.
Des Weiteren ist eine ordentliche Stromversorgung für High-End Wiedergabe unerlässlich. Ein Transformator mit
2 x 26 VAC für 8 Ohm bzw. 2X 18V für 4 Ohm und mindestens 130VA wird hier empfohlen. Die
Siebkondensatoren (Lade-C´s) sollten je Monoblock einen Wert von 10.000µF nicht unterschreiten; ein
„anständiger“ Bass saugt kleinere Kondensatoren sehr schnell leer. Die Spannunsfestigkeit der C´s sollte je nach
Betriebsspannung mindestens 50V betragen. Benutzen Sie auch hier nur Top-Material! (Hifi wird auch ohne
weitere Ladekondensatoren erreicht und reicht für „einfache Anwendungen.) Ladeelkos mit kurzen
Verbindungsleitungen so nah wie möglich an der Platine positionieren!!
Passende Komponenten können ebenfalls von uns bezogen werden.
10.09.2006 GC_Single_Stereo.odt © Kraut-Audio
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Bauanleitungen / Verstärker
Chip-Amplifier mit LM 3886T
Das Datenblatt von National Semiconductor beschreibt den LM3886 als einen leistungsfähigen 150-WAudio-Leistungsverstärker mit Stummschaltfunktion und einigen Besonderheiten, die unter der
Bezeichnung Self Peak Instantaneous Temperature (°Ke) (SPIKe) zusammengefasst sind und eine
inhärente, dynamisch geschützte Safe Operating Area (SOA) garantieren.
Notizen:
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Bauanleitungen / Verstärker
Chip-Amplifier mit LM 3886T
Technische Daten
Spannungsversorgung:
Stromaufnahme (60W Sinus):
Minimale Kühlung:
Frequenzgang:
Signal / Rauschabstand:
Klirrfaktor bei 20Hz bis 20kHz (60W):
Verstärkung:
+/- 48 VDCmax
ca. 2 x 2,3 A
1K/W bei 40°C
14Hz bis > 40 kHz
bei 60W ca. 110 dB
besser 0,03%
bis ca. 30dB an 4 Ohm
Eingangspegel:
Eingangswiderstand:
Platine:
500 mV ss (Vollaussteuerung)
ca. 100 kOhm
50 x 100 (mm)
Schaltung
Das Audio-Eingangssignal wird dem Chip zwischen der Schaltungsmasse und dem Kondensator C1
(optional) über den Widerstand R1 auf den nicht invertierenden Eingang zugeführt.
Vor dem Widerstand kann ein Lautstärkeregler (z.B. 10k von Alps) gegen Masse geschaltet werden.
C1 verhindert hochfrequente Störungen bzw. Schwingneigung.
R3/C3 bestimmen die untere Grenzfrequenz und in Verbindung mit der Gegenkopplung R4, die
Signalverstärkung. R5 und C5 bestimmen die obere Grenzfrequenz und dienen der
Schwingunterdrückung, ebenso die RC-Kombination R6 und C6.
Über das Netzwerk L1 / R7 mit R6/C6 wird das Ausgangssignal direkt an den Lautsprecher geführt.
Dieses Netzwerk kann bei kurzen Lautsprecherleitungen wie z.B in Aktivboxen entfallen. sollte aber dann
angebracht werden, wenn sich die Endstufe als instabil erweisen sollte (was nur bei “ungewöhnlichen”
Anwendungen der Fall sein dürfte). Durch öffnen der Brücke S1 kann der Verstärker stummgeschaltet
werden. Die Kombination R2/C10 bestimmt die Einschaltverzögerungszeit.
Die Platine ist so ausgelegt dass je nach Bauteilbestückung sowohl ein invertierender als auch ein nicht
invertierender Betrieb möglich ist.
10.09.2006 GC_Single_Stereo.odt © Kraut-Audio
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Chip-Amplifier mit LM 3886T
Nicht invertierend
Invertierend
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Chip-Amplifier mit LM 3886T
Bauteile: Non-Inverted
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A1
= LM3886T oder LM3876T;
C1
= 1 µF / MK;
C2 +C4 = 1000µF/ 50V;
C3
= Brücke/Link;
C5
= 47pF/Keramik;
C6
= 0.1µF – 0.22µF/ MK;
C7 + C8 = 1µF /Keko / Tantal
C9
= 220pF / Keramik
C10
= 100-220µF
L1
= 100µH (ca. 10 Wdg.);
R
= Brücke
R1
= 1K;
R2
= 47k;
R3
= 1K;
R4
= 22k;
R5
= 22k;
R6
= 6-16R / 2W;
R7
= 6-16R / 2W;
R8
= 100k;
Klemme + IN und GND = Brücke
Kontakte S1 = Brücke
Bauteile: Inverted
A1
=
LM3886T oder LM3876T;
C1
=
Brücke
C2 + C4 =
1000µF /50V
C3
=
1 µF / MK;
C5
=
4.7pF/Keramik
C6
=
0.1 bis 0.22µF /MK
C7 + C8 =
1µF /Keko/Tantal
C9
=
220pF
C10
=
100 bis 220µF
L1
=
100µH (ca. 10 Wdg.);
R
=
Brücke
R1
=
1K
R2
=
47k
R3
=
10k
R4
=
220k
R5
=
220k
R6
=
6-16R / 2W
R8
=
Brücke
R7
=
6-16R / 2W
Klemme – IN und GND = Brücke
Kontakte S1 = Brücke
Maße: 50mmx100mm
Die Platinen sind bleifrei nach der RoHs gefertigt.
10.09.2006 GC_Single_Stereo.odt © Kraut-Audio
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Bauanleitungen / Verstärker
Chip-Amplifier mit LM 3886T
Bitte lesen Sie nachfolgende Erläuterungen sorgfältig durch (bei einer Tasse Kaffee?), legen Sie Ihr
bestes Werkzeug bereit und prüfen Sie, ob alle Teile komplett sind.
Löten sie sorgfältig! Wir haben es hier mit einer Hochleistungselektronik zu tun, welche Ihnen Fehler
später mit Rauch quittiert. Ein Betrieb der Platine ohne Kühlkörper ist auf jeden Fall zu vermeiden! Auch
nicht probeweise.
Bei der Bestückung halten Sie sich an den Platinenaufdruck sowie an die Stückliste und beginnen
erfahrungsgemäß mit der Bestückung der kleinsten Bauteile und Drahtbrücken.
Löten Sie danach die Widerstände ein und schneiden Sie die Drahtenden dicht an den Lötstellen ab
(scharfer Seitenschneider erforderlich).
Die Folien- und Keramik-Kondensatoren so dicht wie möglich an die Leiterplatte bringen, verlöten und
ablängen!
Da auf dieser Platine relativ hohe Versorgungsspannungen zur Anwendung kommen, ist die korrekte
Polarität der Elektrolyt-Kondensatoren (- Minuspol ist gekennzeichnet) besonders beachtenswert. Falsch
gepolte Kondensatoren werden „knallheiß“ und blasen Elektrolyt ab.
Das teuerste Bauelement ist der LM 3886T und muss daher besonders sorgfältig eingelötet werden;
achten Sie darauf, keine Kurzschlüsse / Lötbrücken zu verursachen.
Nachdem alles bestückt und verlötet ist, kontrollieren Sie nochmals die ganze Platine auf Kurzschlüsse
und Drahtreste oder Bestückungsfehler.
Vor der ersten Inbetriebnahme muss der IC mittels Wärmeleitpaste auf einen geeigneten Kühlkörper
geschraubt werden. Nehmen Sie nicht zu viel Paste! Die Paste dient lediglich dem Zweck, kleine
Unebenheiten auszufüllen, da Luft bekanntlich ein schlechter Leiter ist. Achten Sie darauf, dass Sie
keinen Schmutz oder etwa Drahtreste auf die Paste bekommen. Legen Sie den IC auf die Paste, bewegen
Sie ihn leicht hin und her damit er guten thermischen Kontakt hat. Gehen Sie dabei besonders sorgfältig
vor! Schrauben Sie den IC nicht zu fest an. Besondere Aufmerksamkeit sollte man einer angemessenen
Kühlung des ICs widmen. Die Angabe (1K/W) ist für Lasten von 6 Ω oder mehr ausreichend. Bei 4 Ω
bringt auch eine Vergrößerung des Kühlkörpers nicht viel, da die kleine Fläche des Chips wie ein
Flaschenhals wirkt, also seine Wärme nicht gleichmäßig an den Kühlkörper abgeben kann. Deshalb sollte
man bei reinen 4 Ohm Lasten mit der Versorgungsspannung nicht bis an die obere Grenze gehen, sondern
das IC mit ca±30 V betreiben. ( Trafospannung 20+20V~ )
Die Ausgangsleistung kann durch Parallel- bzw. Brückenschaltung oder deren Kombination fast beliebig
erhöht werden.
Have Fun!
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Bauanleitungen / Verstärker
Chip-Amplifier mit LM 3886T
Entsorgungshinweis
Gerät nicht im Hausmüll entsorgen!
Elektronische Geräte sind entsprechend der Richtlinie über Elektro- und
Elektronik- Altgeräte über die örtlichen
Sammelstellen für Elektronik-Altgeräte zu entsorgen!
10.09.2006 GC_Single_Stereo.odt © Kraut-Audio
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