Holton400 (AL13)

Naprawiając koledze z forum wzmacniacz Altron AL-13 wykonałem kilka pomiarów tego dobrze znanego układu.
W skrócie jest to końcówka mocy na komplementarnych tranzystorach mosfet (hexfet-y typu IRFP240/9240), 4 pary tranzystorów pozwalają na osiągnięcie ponad 400W mocy. Mój miał wlutowane 3pary bo miał pracować na niższej mocy.
Zacznijmy od podstawowych parametrów, trzy decybelowe pasmo przenoszenia to 10hz-100khz. Od dołu ogranicza je głównie kondensator wejściowy C2 (proponuje zwiększyć) a od góry kompensacja sprzężenia zwrotnego i wejściowy filtr dolnoprzepustowy 1k 1n równolegle z 15k która to wartość wyznacza impedancje wejściową (dość niską).
Wzmocnienie napięciowe to tylko ok. 33x co przy mocy 400W/4omach będzie wymagać napięcia wejściowego o wartości 1,2V.
Wzmacniacz mimo szerokiego pasma nie jest najszybszy bo przy przesterze sinusem na 20khz prąd spoczynkowy wzrósł 3-4razy a przebieg nie przypominał już sinusa.
  1. Test obciążenia pojemnościowego na prostokącie 1khz i obciążeniu 4omy równolegle z 1uF wypadł poprawnie, widoczne były oscylacje ale bardzo szybko tłumione.
  1. Test obciążenia indukcyjnego, prostokąt 300hz 4omy szeregowo z 1mH wypadł poprawnie, tu nie było żadnych widocznych nieprawidłowosci.

Stabilność termiczna ma się następująco, po włączeniu wzmacniacza prąd spoczynkowy wyniósł 100mA po czym wzrósł do 150mA po ustabilizowaniu warunków pracy, po rozgrzaniu do wysokiej temperatury spadł do 70mA. Mogłoby być lepiej ale i tak jest nieźle.
Stabilność prądu spoczynkowego od napięcia, przy +-42V 100mA, przy +-51V 150mA, przy +-75V 200mA, mogłoby być lepiej ale można to zaakceptować.
Stabilność termiczna na pewno poprawiłaby zmiana układu stabilizacji prądu spoczynkowego np na proponowany przeze mnie układ z dioda referencyjna LM385-1.2V, obecny układ stabilizacji jest żywcem wzięty ze wzmacniaczy na tranzystorach bipolarnych i to wielki cud że w ogóle jako tako działa.

Napięcie nasycenia przy malej mocy bo 170W/4omach wyniosło dość wysokie 8V, krotko mówiąc inny wzmacniacz osiągnąłby 200-250W na tym samym zasilaczu.
R6 o wartości 18k uniemożliwia prawidłowa prace wzmacniacza poniżej +-40V zasilania. Kto chce osiągać duże moce na niskich impedancjach/napięciach powinien zmniejszyć ten rezystor do np 10k.
Sam wzmacniacz mimo braku układu cichego włączania/wyłączania, włącza i wyłącza się bez dokuczliwych stuków w głośnikach.
Nie ma też żadnego zabezpieczenia zwarciowego, poza naturalnym ograniczeniem prądu zwarcia wynikającym z topologii układowej.

Co do samego wykonania zestawu:

  • Tranzystory mocy nie są umieszczone na krawędzi płytki i trzeba je jakimś sposobem dogiąć do radiatora.
  • Płytka jest wielka.
  • Pr-ek regulacji prądu spoczynkowego działa odwrotnie czyli kręcąc w lewo zwiększamy prąd.
  • Ewidentny błąd na schemacie to złe podłączenie R9 który powinien być podłączony do masy zasilania a nie masy sygnałowej. Przez to błędne podłączenie na rezystorze (10R) mamy ciągły spadek napięcia o wartości -50mV który to przekłada się na stałe napięcie na wyjściu wzmacniacza o takiej właśnie wartości. Jest to jeszcze zależne od dobrania tranzystorów i napięcia zasilania. Jak końcówka pracuje jako pojedyncza to zalecam wstawienie zwory w miejsce R11.
  • W zestawie są idiotyczne zalecenia co do parametrów elementów. R14 120R 1W, R23-30 470R 1W, R19,20 100R 1W -nie mam pojecia po co skoro wystarcza zwykle 0,25W! R9,15 10k 1W -słusznie ale dlaczego R2 10k 0,25W skoro wydziela się z niego taka sama moc co z R9? Ja bym jako R2,9 zastosował 22-33k 0,25W i mógłbym zasilać układ do +-100V bez przegrzewania się tych rezystorów.
  • C8,9 10pF 50V -na tych kondensatorach występuje pełne napięcie zasilania wiec powinny być na min 160V!
  • D1,2,4,5 zenerki 15V 1W -nie wiem po co bo w zupełności wystarczyłyby małe o mocy 0,5W
  • Oryginalnie zmontowany układ ma założone radiatorki na tranzystorach średniej mocy co jest bezsensem bo wcale nie sa one potrzebne. Najbardziej obciążony jest T6 który przy zasilaniu +-80V będzie wydzielał z siebie 0,5W mocy a przy +-100V 0,6W reszta przy tym napięciu będzie miała <0,4W z czym sobie spokojnie poradzi. Ponieważ te tranzystory tworzą pary różnicowe to T9 powinien być połączony z T10 (ja ję nagiołem i skrecilem wspólną śrubą bez radiatora). T6 z T7, można wyposażyć je w mały wspólny radiator (szczególnie przy dużych napięciach zasilania). T5 nie wymaga radiatora.


Podsumowując jest to nie dopracowany układ końcówki mocy z ewidentnymi choć drobnymi błędami ale o dziwo cieszący się wielka popularnością. Kusi amatorów wielką mocą wyjściową jako jedynym wyznacznikiem jakości wzmacniacza. Większość błędów i kłopotów z tym układem i tak wynika z małego doświadczenia człowieka składającego taki wzmacniacz. Główne problemy to rozrzuty parametrów tranzystorów mocy które powinny być dobierane. A także zly montaż i źle dopasowany radiator uniemożliwiający odprowadzanie dużej ilości ciepła z bardzo mocnego wzmacniacza.