Komponent, værktøj og tilbehørs leverandører.




Interne LINK

Hifi grundviden

Lyduniversitetet

Den bedste akustik

Den perfekte højttaler

Power Amplifier

Power Amplifier EX

Pre Amplifier

Nødvendigt udstyr

Historikken bag …

The Sledgehammer

Kabler og parasitter

Eksterne LINK

Højttaleren = tortur

Formler med mere

audiophileblog.dk



DIY Poweramplifier

Afsnit 1

Afsnit 2. Denne side.

Tilbage til forsiden.


ADVARSEL. Det er forbundet med livsfare at bygge denne forstærker.

Jeg er opfordret til at fraråde personer uden kendskab til arbejde med livsfarlige høje spændinger at bygge denne eller noget tilsvarende.



Så kører ”værkstedet” igen!

Den 20. August.

Montering af effekttransistorer. Boring af huller. Skæring af gevind. Her ses lidt af den ene halvdel af forstærkerens mange udgangstransistorer. Dertil kommer et tilsvarende antal emitter- og basis modstande og 30mm2 strøm- og højttalerskinner.

Inden den endelige fastgørelse isoleres alle transistorer fra kølepladen med glasfiber mellemlægsisolatorer og kølepasta.


Den 21. August, 2017.

Billedet til højre. Når modulet er færdigbygget skal det testes sammen med drivertrinnet. Der skal især laves test på styringen af bias, hvor toleranceområdet kommer under indflydelse af de mange parallelle modstande (sammenlagt 0,011 Ohm pr. modul) og det mindre spændingsområde der derved fremkommer. Her kommer mit darlingtonkoblede biaskredsløb for alvor til at stå sin prøve.


4x150W drivertransistorer

De fire drivertransistorer er samlet på midten af ”railen” hvor de med kortest mulig forbindelse kobles sådan at de udbalancerer eventuelle forskelle i deres egenskaber. For selv om alle transistorer er fra samme batch vælger jeg fremgangsmåden for at minimere ulinearitet.

Det betyder også at driverne kommer til at køre med højere bias end de resterende transistorer. Da der er fire 150W drivertransistorer kan jeg tillade mig at der afsættes 15-20W eller mere. Om nødvendig. I hver af dem. I tomgang.

De udgør tilsammen en lille klasse A forstærker, som driver de resterende transistorer. Formålet er at minimere crossoverforvrængning.

Det bliver spændende om ideen lykkes. For selv om det er udført i praksis i mine stereoudgaver er forøgelsen af transistorernes antal udfordringen i dette eksperiment. Som med enhver prototype.

Den 8. September, 2017.

Jeg er nået til helt at færdiggøre det ene udgangsmodul. Halvdelen af en Xtreme monoudgave eller den ene kanal af en stereoudgave. En afvejning som er under overvejelse. Det betyder at jeg kan teste én kanal med 40 udgangstransistorer og derved danne mig et indtryk af hvilken vej jeg skal følge i det videre forløb.

22-23. September, 2017.



Slået tilbage til start !

Helt bogstaveligt. Det store øjeblik var kommet hvor der blev skruet op for spændingen fra skillevariotrafoen. Det så alt sammen fint ud. Ingen kortslutninger eller andet snavs til at forstyrre værkstedsroen. 17mV offset forstyrrer jo ikke nogen. Men intet forbrug. Ingen bias. Nå, men så skruer vi lidt op for saften. Der sker intet. Hva' fa...? Spændingerne omkring drivernes basis emitter ser mystiske ud. Har jeg samlet noget forkert? Umiddelbart nej. Hvorfor trækker den ikke strøm i udgangsmodulet? Jeg kan da umuligt have vendt om på NPN og PNP. Check af databladet. Nej.......

.... men hvad var det lige jeg spottede ….............???? Benkonfigurationen …..... !!!!!!!. Jeg kastede et blik på udgangsmodulet og tilbage på databladet. Eder og forbandelser …. Der var sket det der ikke måtte ske. Stole på en fornemmelse af hvad der er rigtigt og undlade at kontrollere. Jeg havde byttet om på basis og emitter PÅ ALLE 44 TRANSISTORER!!!! Loddet sammen på en måde, som betød at ALT skulle afmonteres og remonteres med nye strømskinner og boring af huller til komponenternes ben. Kølepaste og mellemlæg. Een gang til. Helt forfra. Ny montage og løbende kontrol. Mere end 200 lodninger hvoraf INGEN må fejle. Hverken nu eller senere. Transistorerne havde heldigvis ikke lidt skade. Driver modulet ej heller.

Det lykkes mig at lave det hele om på to intense dage. Nu trænger jeg til en god nattesøvn for at være skarp til et nyt forsøg i morgen.

24. September, 2017.

Den store dag

Jeg kan ikke skjule, at det var med STORE forventninger jeg gjorde klar til at sætte spænding på det ombyggede powermodul. Og det forløb da også helt stilfærdigt. Med lav (læs, ingen bias) som i går. Man kunne frygte at jeg var landet i samme situation som tidligere beskrevet. Næh, sådan var det ikke. Jeg drejede op for biasjusteringen og ramte da også stedet hvor der løb strøm gennem udgangstransistorerne. Der lød et skarpt smæld fra min variotrafo!! Lyden kom fra circuitbreakeren. Transistorerne havde på et splitsekund tømt hele strømforsyningens samlede resourcer!! Det skal siges jeg havde begrænset mig til den halve tilførte netspænding. Man var ikke i tvivl om transistorernes evne til at levere strøm!

Nye forsøg gentog samme forløb. Surt. Endnu engang kontrol af alt. I det mindste trak kredsløbet strøm i modsætning til tidligere. Men at gå fra NUL til UENDELIG på eet skarpt defineret sted – en bestemt spænding – overraskede mig. Jeg manglede det ønskede glidende forløb. Kredsløbet opførte sig i stedet enten ON eller OFF.

Mange overvejelser. Selvsving? Og så alligevel. Jeg nåede en enkel gang under opjusteringen at registrere et ultrakort spændingshop på mit måleinstrument, som var forbundet hen over biaskredsløbet. Hoppet kom i samme øjeblik circuitbreakerens skarpe smæld afbrød testen. ??? Tingene foregik så hurtigt at jeg ikke så nogen mulighed for umiddelbart at analysere fejlen.

Inden jeg vovede mig ud i en total omberegning og eventuel ændring af hele molevitten, fandt jeg på at udskifte drivermodulet. I modsætning til det første, forløb justeringen jævnt og glidende med fuld kontrol. Det viser sig at det ene drivermodul er bestykket med et defekt trimmepotentiometer. Og i konstruktionen medfører det at udgangstrinnet, som et lyn fra en klar himmel, trækker FULD STRØMSTYRKE når justeringen rammer det defekte sted.

Der er lys for enden af tunnellen.


Foreløbig test af én kanal : 545W/6,6 Ohm. Samlet elforbrug ca. 800W.



Den 25. September, 2017.

Umiddelbart simpelt men vigtigt. Temperaturstabilitet i styring af bias. Endnu engang viser mit darlingtonkoblede biaskredsløb sin styrke. Reguleringen holder bias og temperatur på plads. Det var ellers et af de punkter, jeg så som en potentiel problemstilling med så mange parallelle transistorer, emittermodstande med samlet MEGET lav impedans og dermed mindre spændingsområde at regulere over. Frygten er gjort til skamme. Det har allerede vist sig at være aldeles uproblematisk.

Uproblematisk i alle sammenhænge, følte jeg

Og så alligevel ikke!

En ny opstart - timer senere - endte i, at én af fyrre udgangstransistorerne opgav at følge de andre. Den havde egenhændig forsøgt at lægge sig ud med hele strømforsyningens energiresourcer og hive den med sig i faldet. Det magtede den ikke! Variotrafoens automatsikring genskabte roen efter et kort festfyrværkeri, som var overstået inden jeg nåede at gribe min 6kg ildslukker. Installeret til brug i slige situationer. Jeg konstaterede ved udskiftningen af transistoren, at ordet servicevenlighed er et fremmedord i denne konstruktion. Den er lavet til, at ALT fungerer ALTID.

Om fejlen er forårsaget af en løs metalspån, der har skjult sig i den snørklede konstruktion eller en fejl i en transistor, fortaber sig i det uvisse. Forløbet gør, at min mistanke falder på en metalspån og det ubehagelige i manglede omhu. Det glædelige i situationen er at fejlen ikke har udviklet sig til en ”global katastrofe” for alle forstærkerens komponenter. At én fejl ikke river alt med sig. Ydermere må man konstatere, at strømforsyningen leverer varen. Der er kontant afregning ved kasse et, hvis der pludselig er brug for strøm.

Vi er oppe på fuld damp igen efter en udfordrende udskiftning. Klar til yderligere tests.



Den 26. September, 2017.


Præstationsmåling: EFFEKT/Distortion (THD)

450W/6,6 Ohm/< 0,05% THD.

520W/6,6 Ohm/< 0,1%THD.

582W/6,6 Ohm/<1% THD

700W/6,6 Ohm/< 10% THD.

Måling af effekt ved 3,3 OHM venter til softstart og sikkerheden er på plads (sikringer og andet) til direkte strømtilslutning udenom variotrafoen. Den kan ikke levere tilstrækkelig effekt til den måling.


Den 4. oktober, 2017.

Powermodul 2 med de næste 44 transistorer er i produktion.

Om en uges tid vil det i nærbillede ligne det nedenfor viste.





Den 5. oktober, 2017.

Forsinkelse

Projektets hastighed reduceres med øjeblikkelig virkning, som følge af sygdom hos min nærmeste. Det blev med kort varsel nødvendigt for mig at prioritere min tid anderledes.


Samtidig brugte jeg evalueringen af mine målinger til at træffe beslutning om at lave en …........

Konceptændring!

fra mono til stereo


Det er med øjeblikkelig virkning besluttet at ændre konceptet for mit projekt. Ændringen er at lave det oprindelige monoprojekt om til stereo.

Med fyrre udgangstransistorer til hver kanal og en strømforsyning, som kan levere strøm nok til mindst 2 x 450W RMS/6,6 Ohm/<0,1%THD. To kanaler drevet kontinuerlig. Samtidig.

Da alle andre kredsløb med undtagelse af drivertrinnene er udført i stereo er det således kun forpladen. der skal ændres til montage af to VU metre. Med to forstærkere i samme kabinet bliver det muligt at placere én færdigbygget forstærker direkte ved hver højttaler og opdele højttalernes høj- og lavfrekvensområder elektronisk til hver sin forstærkerkanal. Især med henblik på forbedring af styringen af bashøjttalerens membran. Samlet set ønsket om stort headroom til dynamikken.

Jeg er kommet til den konklusion, at jeg ud fra målingerne i praksis får mest ud af af omdanne projektet til stereo. Frem for at anvende alle kabinettets komponenter til blot én kanal. Derved samtidig at nå længere end målet jeg satte mig for mere end 45 år siden. Ungdommens overmod og utæmmede våde hifi drømme. Hvor 200 Watt pr. kanal grænsede til det uopnåelige. For en selvbygger i det mindste.



Torsdag d. 8. februar, 2018. Et år efter starten. Forstærkeren er færdigbygget. Resultatet overgår forventningerne.

En blandt mange vigtige faktorer. Al tidligere frygt for ”Thermal Runaway” er borte. Det er lykkes at designe forstærkeren til at trække høj tomgangsstrøm fra starten. Forbruget er omkring 300W og jævnt faldende til 180W hvor temperaturen med lukket kabinet stabiliserer sig ved 45 grader Celsius på de varmeste områder på køleplader og ligeledes internt i kabinettet. Forstærkerens gengivelse er på den måde klar fra samme øjeblik de fire højttalerrelæer har forbundet forstærkerens udgange med højttalerne.

Efter ændringer af strømforsyningen til drivertrinnene, med øget spændingssving som resultat er udgangseffekten hævet en smule.



2 x 1000W / 3,3 Ohm





12 Februar, 2018.

Forstærkeren er under langtidstest samtidig med at jeg er påbegyndt den næste. En tilsvarende.