シングルICOPA541を使用した100〜160ワットのパワーアンプ回路

アブソリュートを使用して、100ワットから200ワットのオーダーの大容量出力を備えたオーディオアンプを探している人のために 最小部品数 、この特定の回路はそれを達成します。

回路のしくみ

Burr-BrownのICOPA541は、最大±40 Vの電源で動作し、最大5Aおよび10Aのピークの連続出力電流を提供するように特別に設計されたパワーオペアンプです。

これは単に、ヒートシンクとファン冷却を使用してICが十分に冷却されている場合、推定される増幅出力が160ワットをはるかに超える可能性があることを意味します。

デバイスに組み込まれている電流制限機能は、ユーザーが単独の外部抵抗を介してプログラム（プリセット）することができます。これにより、アンプと負荷を誤った出力状況から保護できます。

OPA541は通常、モーター、サーボアンプ、プログラム可能な電源などを駆動するために設計されていますが、Burr-Brownの情報源によると、高出力オーディオアンプとして使用すると驚くほどうまく機能します。

この記事で説明する回路図は、4オームの負荷に約60ワットから160ワットを供給します。これは、±40Vの対称電源電圧によって実現されます。

チップの内蔵電流リミッタは、並列リンクされた抵抗R6 / R7を介して約8.5Aのスイッチオンしきい値に固定されています。

出力電流のプログラミング

この電流制限により、4オームのスピーカーを使用した場合でも最適なドライブマージンを実現できます。ただし、R6とR7は電流を過負荷しきい値未満に制限しますが、SOA内の1C動作を考慮すると、1.8 Aの電流しきい値が必要になる可能性があるため、アンプの短絡防止にはなりません（安全な操作エリア）。

電流リミッタスイッチのオンまたはアクティブ化ポイントを提供する抵抗Rcl（R6 + R7）の値は、次の式を使用して決定できます。

Rcl =（0.813 / Iabs）-0.02 [Ω]

実際の動作では、出力電流の正の半サイクルはかなり早く制限され、事前にプログラムされたしきい値よりも低いレベルで約10％になります。

負の電流の場合は逆になり、所定の値よりも約10％多くなる可能性があります。

全高調波歪み

アンプの歪み出力はかなり低いです。 THD値は、x6のゲインが固定され（R5は約5kΩになります）、電源電圧が±35 Vの条件で、サウンドスペクトル全体で0.5％未満になります。

ICはほとんど20mAの静止電流で機能するため、クロスオーバー歪みがかなり早く開始する可能性があります。

THDを最小レベルに保つために、想定帯域幅はコンデンサC3を介して約22kHzに制限されます。

R2-C2を使用して作成された入力フィルターネットワークは、IMD（相互変調歪み）を最小限に抑え、真の帯域幅を約16.6kHzに下げます。

低周波ロールオフは、R1-C1によって6.6Hzに固定されています。 ICは、熱抵抗が1.2KW以上の比較的大きなヒートシンクに取り付ける必要があります。

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