Brevet FR2537361A1 — publié le 19840608

La présente invention est un amplificateur stéréophonique de puissance à semi-conducteur destiné à la sonorisation,d'ou puissance importante. La conception de cet appareil est assez simple et utilise des composants courants sur le marché européen.a construction est robuste ,l'amplificateur pourra donc titre utilisé par des orchestres ,ensemble disco mobile,discothéque. ... Indication technique de l'invention puissance variable d'une centaine de watts à 250 watts effi -caces bande passante ,gamme audio 20 hz à 20 Khz distortion réduite sensibilité d'entrée 0,8 V efficace impédance -de sortie 4 ou 8 ohms rapport signal/bruit supérieur à 100 db protection électronique (protection haut-parleurs) dimension du boitier standart type rack 19 pouces La grande puissance demandée nécessite l'utilisation de transistors de haute puissance (2N 3442) ainsi queute dissi -pation importante, ne voulant pas utiliser la ventilation for cée,il faudra employer des radiateurs de type anodisé consé quentL'alimentation doit Stre solide ,afin d'éviter les effondrements de celle-ci dans les basses fréquences. Le shéma de l'amplificateur est donné figure 1 (nous avons représenté qu'une voie de l'amplificateur,l'autre étant identique).C'est un montage push pull un peut spécial puisque nous utilisons que des transistors de type NPN (trés courants) Pour l'étage final. Nous attaquons l'amplificateur par un ampli différentiel 2.Un filtre est introduit à ventrée afin de supprimer la composante continue et le risque d'oscillation HF(suppres -sion d'accrochage haute fréquence). Le point de polarisation de l'ampli différentiel est assu -re par un générateur de courant constant Tales 2 diodes permettent la polarisation de celui-ci et améliore la stabilité en température. L'étage de sortie et l'ampli différentiel sont liés par T4 un condensateur de 180 pf évite les risques d'oscillations. Le courant de repos est réglé par T5 à l'aide de résistance ajustable F1,nous avons volontairement utilisé un montage Darlington,ceux-ci est dû à la conception mécanique, ainsi qu'a l'implantation des transistors de puissances voir figure 2. T8 et T9 constitue l'étage driver,ceux-ci commande l'étage de puissance,un condensateur de 180 pF entre base et collec -teur évite à nouveau les risques d'oscillations,ces deux transistors sont montés sur les dissipateurs de l'étage final afin qu'il captent au maximum les variations de température. Etage final est constitué par 8 transistors de puissance T10 associés en paralléle sur 2 rails de dissipateur.Les résistances de 0,22 ohms dans les émetteurs améliorent la stabilité en température et diminuent la dispersion des ca -ractéristiques des transistors. La figure 3 nous montre une amélioration du shéma de base ici chaque transistors posséde une résistance de 0,22 ohm dans l'émetteur,ce qui permet une plus grande stabilité en température. L'ensemble RC,R72 C8 constitue une charge constante pour l'amplificateur aux fréquences élevées. La self de 3 micro Henry permet l'utilisation d'enceinte électro-acoustique,améliore aussi la réponse de l'ampli. La eontre réaction est réalisé par R3 (18 K ohms) elle est appliquée sur la base de 20 R4 C4 assure la stabilité de l'amplificateur en basse fréquence. Ensemble 4,T5 limite le courant des transistors drivers lorsque la puissance devient trop importante d'ou protection électronique.Dans la figure 3 les résistances R10 sont rem -placées par des résistances ajustables ce qui assure une limitation de la puissance de sortie réglable. L'alimentation de type traditionnel est représentée à la figure 4 ,celle-ci fixe la puissance de l'amplificateur. Nous avons utilisé un transformateur torique possédant 2 secondaires identiques pouvant débiter un courant assez im -portant de l'ordre de 5 ampéres. Le pont de diode doit être trés résistant (25A 600V)il est monté sur le chassis de l'ampli afin de dissiper la cha -leur.Le filtrage est garanti par 3 condensateurs électrochi miques de forte capacité placés en paralléle. La capacité total ne doit pas être inférieur à 10000 micro Farad pour éviter les chuttes de tension en basse fréquence. La protection des haut-parleurs est réalisée par le monta -ge de la figure 5,il constitue un ampli npush pull",dés qutune tension continue est présente en sortie hp,qutelle soit positive ou négative,l'un des transistors conduit et enclenche le relais qui coupe la sortie HP ,le condensateur C9 évite les acerochages en trés basse fréquence. Un potentiométre de 100K ohms est placé à l'entrée de l'ampli,il fait varier le niveau rentrée, régle-ainsi la puissance de l'amplificateur voir figure 6 La figure 7 nous montre l'implantation des composants sur la carte imprimée ainsi que le plan de celle-ci.Un connecteur enfichable permet la liaison entre les divers modules (alimentation,transistors de puissance,protection).Le sys -teme enfichable permet une intervention rapide en cas de panne. REVENLICÂTIONS Cet amplificateur stéréophonique est caractérisé par le fait qu'il emploie des transistors de puissance de type NPN silicium(uniquement) de puissance,en en final,ayant un VCEo supérieur à 100 volts et un IC (courant collecteur) supéri -eur à 10 ampéres(transistors préconisés-2N 3442). Le nombre important de ceux-ci (8) permet le fonctionnement de l'amplificateur pendant une longue période à pleine puis -sance,sans risque de détérioration de l'appareil,grace i l'importance des dissipateurs (380 X 120 X33 mm),la dissipation est plus qu'assurée. Cet appareil est caractérisé par une bande passante plate dans la bande audio,qui s'étend de 15 à 23 Khz à 0 db,suffisant pour l'emploi en discothèque ou disco mobile. Il est aussi caractérisé par une puissance de sortie ré- glable (selon l'alimentation apportée) ex: avec une alimentation de + ou > 55 volts la puissance disponible en sortie -250 Watts efficaces sous 4 ohms -130 Watts efficaces sous 8 ohms :: avec une alimentation de + ou - 48 volts la puissance attiente et de -200 Watts efficaces sous 4 ohms -110 Watts efficaces sous 8 ohms De plus la sensibilité d'entrée étant de 0,8 V eff, cet appareil peut Stre précédé de toutes les tables de mixage professionnelle que l'on trouve sur le marché.