Zelfbouwversterker met TK2050

[lredev]

Ik ben van kratradiootje bouwen even een zijspoor opgegaan om een klein versterkertje te maken. Maken is niet helemaal het juiste woord aangezien ik een bestaand versterkertje, de tk2050, ga combineren met een nog te maken voeding.

Hiervoor heb ik de volgende onderdelen geselecteerd:
- de TK2050 die ik al heb. Getest op 12 volt en geeft dan aan 4Ohm al een erg leuk volume. (specs pdf) (koelblok wordt nog vervangen)
- elco: http://www.conrad.nl/goto.php?artikel=44591810000µF 63V
- trafo: http://www.conrad.nl/goto.php?artikel=518470 2X18V 230VA
- bruggelijkrichter: http://www.conrad.nl/goto.php?artikel=501123 b250 10A
- schakelaar 220: http://www.conrad.nl/goto.php?artikel=701001 dubbelpolig 220gloeilamp

Een en ander zou ik dan volgens mij als volgt moeten monteren (paintskilzz! )


Voordat ik een en ander daadwerkelijk aan elkaar knoop zijn er nog een aantal dingen die ik me afvraag:

1. Zoals schematisch getekend, voorziet iemand daar nog problemen.
2. zijn de geselecteerd onderdelen geschikt
3. Een en ander wordt in een zo klein mogelijk plat, kistje gebouwd, min of meer zoals in het schema, met een houten bodem en zijwanden en aluminium kap (voor en bovenkant gebogen) en achterplaat. Als stekker voor 220 heb ik een geaarde/gezekerde besteld. Dit om de appratuur te beschermen en de kap te kunnen aarden.
Echter: Moet ik tussen voedingsgedeelte en versterker gedeelte nog iets van afscherming maken? ivm storing van een magnetisch veld oid?
4. Andere tips en advies zin zeer welkom!

[teacher]

op verzoek van TS:
AUD > EL

[JER00N]

1. Zit volgens mij wel goed. Moet er alleen geen spanningsregelaar tussen de voeding en de versterker?
2. Ik zou hier en daar nog wat zekeringen plaatsen. Sowieso tussen de trafo en de schakelaar.
3. Afscherming is volgens mij niet echt nodig, wellicht een beetje ruimte houden tussen de trafo en de versterker.

Waarom gebruik je een 2*18V trafo? 1*18V kan in dit geval toch ook? Scheelt waarschijnlijk in prijs en gewicht...

[lredev]

JER00N schreef op vrijdag 10 juli 2009 @ 10:32:
1. Zit volgens mij wel goed. Moet er alleen geen spanningsregelaar tussen de voeding en de versterker?

Ik dacht het niet, maar wellicht is dat wel mooier/beter/stabieler! Kan je me wat richting geven?

2. Ik zou hier en daar nog wat zekeringen plaatsen. Sowieso tussen de trafo en de schakelaar.

Er zit sowieso een zekering in het stekkercontact dat ik ga gebruiken.

3. Afscherming is volgens mij niet echt nodig, wellicht een beetje ruimte houden tussen de trafo en de versterker.

Ok mooi! Ik test het sowieso eerst op een plankje voor ik de behuizng maak, dan merk ik het snel genoeg wss..

Waarom gebruik je een 2*18V trafo? 1*18V kan in dit geval toch ook? Scheelt waarschijnlijk in prijs en gewicht...

Die kon ik nergens vinden... Of bedoel je dan een 2x9V in serie? In prijs scheelde het niet zo veel..

[guus.assmann]

Een zekering tussen de gelijkrichter en de brugcel is ook niet verkeerd.
De keuze voor 18V wisselspanning is wellicht niet goed.
Bij dubbelfasige gelijkrichting krijg je de wisselspanning x wortel 2 (1,43) minus 2 keer 0,7V als gelijkspanning.
Om 12V te krijgen, zou je aan 9V net genoeg hebben.
Die 18V geeft je 18 x 1,4 = 25,2V min 1,4 dus 23,8V gelijkspanning.
Stabiliseren heeft als nadeel dat je energie in warmte zal gaan omzetten.
En daar is weer koeling voor nodig.

[lredev]

guus.assmann schreef op vrijdag 10 juli 2009 @ 14:36:
Een zekering tussen de gelijkrichter en de brugcel is ook niet verkeerd.
De keuze voor 18V wisselspanning is wellicht niet goed.
Bij dubbelfasige gelijkrichting krijg je de wisselspanning x wortel 2 (1,43) minus 2 keer 0,7V als gelijkspanning.
Om 12V te krijgen, zou je aan 9V net genoeg hebben.
Die 18V geeft je 18 x 1,4 = 25,2V min 1,4 dus 23,8V gelijkspanning.
Stabiliseren heeft als nadeel dat je energie in warmte zal gaan omzetten.
En daar is weer koeling voor nodig.

Voor 12 Volt was er wel een makkelijkere oplossing, ik wil wat meer vermogen uit het apparaatje hebben, en heb daarom gekozen voor 18VAC andere optie was 22VAC maar dan zat ik alweer aan 30VDC en dat vond ik wat veel aangezien er al wat mensen problemen met dit versterkertje hebben. 36VDC is de max voor de tripath chip die erin zit.

De elco die ik er bij heb zal toch neem ik aan al een heel stuk stabiliseren? Hoe een spanningsregelaar toe te passen weet ik zo gauw niet, ik zal me er eens in inlezen(, tips welkom!).

Bij mijn beste weten is de gelijkrichter hetzelfde als de brugcel? zie me daar geen zekering tussen krijgen Wordt zo'n gelijkrichter erg warm? Zou in dat geval een nortbridge coolertje afdoende zijn? Of is een flink alu hoekprofieltje al wel genoeg?

[oddish2211]

kun je niet een 22VAC trafo nemen, gelijkrichten, afvlakken en dan een 7824 aansluiten? dan heb je stabiel 24v met 1A, zet je daar een transistor neer dan kan dat zelfs meer worden.

[lredev]

Vandaag de 18VAC binnen gekregen dus dat wordt hem voorlopig niet.. Daarbij zou 1A te weinig zijn, deze amp kan met +/-24 volt wel tot 4A trekken, al zie ik dat niet snel gebeuren.

Hoever zal de spanning nu eigenlijk onstabiel zijn? Ik he bwel wat gezocht op regulators en zo, maar kom er niet uit wat nu dan een beter oplossing is. Als ik rondkijk bij bouwprojecten op diyaudio en zo zie ik toch wel uitgebreidere voedingen dan ik nu voor ogen heb.

Trouwens, kan ik for testing purposes alles eerst gewoon even connecten met faston dingetjes?

[guus.assmann]

Een brugcel is hetzelfde als een diodebrug of een gelijkrichter.
Als richtwaarde voor een elco wordt meestal 1.000 uF per ampére genomen.
Bij die waarde krijg je een redelijk stabiele uitgangsspanning.
Voor een audio-versterker wordt maar zelden een gestabiliseerde voeding gebruikt.
Een brugcel wordt niet zo heel warm, montage op een metalen vlak is voldoende.
Een zekering is geen probleem. Onderbreek een van beide draden tussen de trafo en de brugcel en zet daar een zekering tussen.

[lredev]

guus.assmann schreef op zaterdag 11 juli 2009 @ 12:08:
Een brugcel is hetzelfde als een diodebrug of een gelijkrichter.
Als richtwaarde voor een elco wordt meestal 1.000 uF per ampére genomen.
Bij die waarde krijg je een redelijk stabiele uitgangsspanning.
Voor een audio-versterker wordt maar zelden een gestabiliseerde voeding gebruikt.
Een brugcel wordt niet zo heel warm, montage op een metalen vlak is voldoende.
Een zekering is geen probleem. Onderbreek een van beide draden tussen de trafo en de brugcel en zet daar een zekering tussen.

Dank voor deze paar fijne tips. Hiermee kom ik er wel! Ik zie net dat ik voor de ringkern het montage materiaal kennelijk apart had moeten bestellen Beetje dom van mij...

Maar goed, ze hebben ook een klein foutje gemaakt. gele cinchbus ipv de rode die ikbesteld heb, wellicht kan ik met nalevering de montageset mee bestellen

Nu is het vooral nadenken over een strakke behuizing. (de condensator wordt het best zo dichtmogelijk op de verbruiker geplaatst toch?

Ben echt heel benieuwd hoe dit dingetje gaat klinken / werken

Ik moet alleen nog even kijken of ik een simpele inschakel vertraging kan maken... De versterker heeft een mute op een 5volt lijntje. Maar goed, eerst maar eens een en ander uit proberen

[jeronimo]

In je schets heb je maar 1 secundaire wikkeling aangesloten. Volgens de datasheet mag je ze parallel zetten voor minder verliezen.

Zoals guus ook al zegt is stabilisatie in een eindtrap zeldzaam. Echter een eindtrap is zo goed als zijn voeding. In dit geval heb je een schakelende eindtrap. Daarom zou ik voor je elco op zoek gaan naar een paar parallel geschakelde low esr types.

[insan1ty]

Volgens mij vergeet je de 5V voeding die nog aangesloten dient te worden. Deze trekt maar 60mA dus je zou hier een 7805 voor kunnen gebruiken. Let wel op dat je de dissipatie eerst uitrekent, je hebt een behoorlijk hoge ingangsspanning.

[Oyster]

Dit vermoeden had ik al. Copy/paste uit de datasheet;

The TK2050 can drive two 8 Ohm loads with 40 Watts each at less than 0.05% THD+N. The
maximum sustained amplifier output power will be determined by a number of factors including the
TC2000/TP2050 junction temperatures, the load impedance and the power supply voltage.

Tripath does not recommend driving loads below 6 Ohms single ended as the amplifier efficiency will
be reduced and the amplifier will reach it’s current limit at relatively low power output levels. With the outputs connected in parallel, however, the TK2050 is capable of driving single channel loads down to 4 Ohms with very high power capability.

Met dergelijke vermogens en het parallel aansluiten van de speaker schiet de THD+N uit de grond.

[lredev]

insan1ty schreef op maandag 13 juli 2009 @ 12:33:
Volgens mij vergeet je de 5V voeding die nog aangesloten dient te worden. Deze trekt maar 60mA dus je zou hier een 7805 voor kunnen gebruiken. Let wel op dat je de dissipatie eerst uitrekent, je hebt een behoorlijk hoge ingangsspanning.

Die 5V is geen ingang, maar uitgang, bedoelt om kort te sluiten met de mute verbinding ernaast. Ik denk om makkelijk een inschakelvertraging te bouwen. Ik moet me nog even verdiepen in relaistjes die me hier makkelijk bij gaan helpen Vooralsnog is het wachten op de montageset.

jeronimo schreef op zaterdag 11 juli 2009 @ 22:49:
In je schets heb je maar 1 secundaire wikkeling aangesloten. Volgens de datasheet mag je ze parallel zetten voor minder verliezen.

Voor de duidelijkheid: Doe ik dit aan de AC kant?

Zoals guus ook al zegt is stabilisatie in een eindtrap zeldzaam. Echter een eindtrap is zo goed als zijn voeding. In dit geval heb je een schakelende eindtrap. Daarom zou ik voor je elco op zoek gaan naar een paar parallel geschakelde low esr types.

Kan je toelichten wat het voordeel/verschil is van meerdere low esr types parallel tov de ene die ik nu heb?

[Oyster]

jeronimo schreef op zaterdag 11 juli 2009 @ 22:49:
In je schets heb je maar 1 secundaire wikkeling aangesloten. Volgens de datasheet mag je ze parallel zetten voor minder verliezen.

Waar staat dit precies? Hier ben ik benieuwd naar aangezien het geen elegante manier is.

[lredev]

Xander2000 schreef op maandag 13 juli 2009 @ 12:57:
Dit vermoeden had ik al. Copy/paste uit de datasheet;


[...]


Met dergelijke vermogens en het parallel aansluiten van de speaker schiet de THD+N uit de grond.

Ik wil met deze versterker gewoon 2 8Ohm's boxen aansturen (JBL ControlOne), dus dit lijkt me niet zo'n probleem.
op dit moment zit het versterkertje in een radiokistje waar het 2 4Ohms boxen aanstuurt, hoewel ik die nog niet heel lang achtereen gebruikt heb, klink dit erg goed en wordt de chip ook niet bijzonder heet oid...

Xander2000 schreef op maandag 13 juli 2009 @ 13:18:
[...]


Waar staat dit precies? Hier ben ik benieuwd naar aangezien het geen elegante manier is.

in deze pdf:

[ Voor 25% gewijzigd door lredev op 13-07-2009 13:26 ]

[insan1ty]

lredev schreef op maandag 13 juli 2009 @ 13:03:
[...]


Die 5V is geen ingang, maar uitgang, bedoelt om kort te sluiten met de mute verbinding ernaast. Ik denk om makkelijk een inschakelvertraging te bouwen. Ik moet me nog even verdiepen in relaistjes die me hier makkelijk bij gaan helpen Vooralsnog is het wachten op de montageset.

Jawel hoor:


Overigens schakel je de mute in door deze naar GND te trekken, niet naar 5V. De powerstage hangt aan 24V, de logica intern (sawtooth oscillatoren, comparators, thermal protection) draait op 5V.

[lredev]

insan1ty schreef op maandag 13 juli 2009 @ 14:00:
[...]


Jawel hoor:
[afbeelding]

Overigens schakel je de mute in door deze naar GND te trekken, niet naar 5V. De powerstage hangt aan 24V, de logica intern (sawtooth oscillatoren, comparators, thermal protection) draait op 5V.

Uhm, mute moet inderdaad op GND, even vergissing! Wat betreft die 5V die heb ik niet aangesloten maar hij werkt wel... Of werkt hij niet volledig? thermal protection lijkt me wel wel belangrijk eigenlijk...

[Verwijderd]

Er zit al een 5V regulator op het bordje, waar 5V staat is de uitgang, verbindt je deze met de mute ingang dan zal de versterker in mute gaan. Een aparte 5V voeding is dus niet nodig.

Met een 1/2 P4 koelblok blijft de versterker ook bij hogere belasting koel. het mini koelblokje wat erop zat werd bij dezelfde belasting al ruim 60 graden.

[insan1ty]

Verwijderd schreef op maandag 13 juli 2009 @ 14:43:
Er zit al een 5V regulator op het bordje, waar 5V staat is de uitgang, verbindt je deze met de mute ingang dan zal de versterker in mute gaan. Een aparte 5V voeding is dus niet nodig.

Met een 1/2 P4 koelblok blijft de versterker ook bij hogere belasting koel. het mini koelblokje wat erop zat werd bij dezelfde belasting al ruim 60 graden.

Sla ik de plank nu volledig mis? Over welk bordje hebben we het precies? Voor zover ik kan zien is dit IC in een PSOP package met thermal pad, de koeling geschiedt dus door het koper op de PCB.

[lredev]

insan1ty schreef op maandag 13 juli 2009 @ 17:48:
[...]

Sla ik de plank nu volledig mis? Over welk bordje hebben we het precies? Voor zover ik kan zien is dit IC in een PSOP package met thermal pad, de koeling geschiedt dus door het koper op de PCB.

Probleem met die datasheet is dat die verhaalt over de gebruikte chips en niet over dit specifieke bordje+lay out.

[insan1ty]

lredev schreef op maandag 13 juli 2009 @ 19:09:
[...]


Probleem met die datasheet is dat die verhaalt over de gebruikte chips en niet over dit specifieke bordje+lay out.

Ah, kijk aan, dan heb ik niets gezegd. Ik ging ervan uit dat je een los IC gekocht had.

[lredev]

Ok, de onderdelen zijn allemaal binnen, en ik heb het voeding gedeelte even provisorisch op een plank geschroeft. Ik heb een en ander nog niet aan gehad omdat ik graag nog even wat feedback heb alvorens het te proberen... Om te laten zien hoe een en ander nu aangesloten is wat foto's:







Dat een en ander nog niet veilig is ingebouwd (netstroom gedeelte) is me duidelijk... Er zit een zekering in de het stekkercontactgedeelte. Verder nog nergens, tips om nog een ergens te plaatsen (en waar) verder is de verkregen gelijkstroom enigzins stabiel of zijn er nog zaken aan te raden om de spanning "netter" te krijgen. Het versterkermoduletje wil een spanning van 12 tot 36VDC hebben. Met de 18VAC ringkern houd ik ongeveer 25VDC over, wat me mooi lijkt. Graag tips en kritiek!

[naftebakje]

Het zal waarschijnlijk geen merkbaar verschil maken, maar je elco staat niet echt zoals het hoort. Deze moet ervoor zorgen dat de rimpel na de gelijkrichter afgevlakt wordt, en een zo stabiel mogelijke spanning geleverd wordt. Zoals je het nu aangesloten hebt, tak je de versterkerspanning af tussen de gelijkrichter en de elco, daar waar ook de rimpelstromen lopen, en hierdoor krijg je een minder stabiele spanning. Beter is het om van de gelijkrichter naar de elco te gaan, en dan van de contacten van de elco weer verder naar de versterker.

Zo te zien heeft je trafo een thermische veiligheid (beveiliging tegen overbelasting), dat in combinatie met een trage zekering primair (beveiliging tegen kortsluiting) zou afdoende moeten zijn om je voedingscircuit te beschermen.

[lredev]

naftebakje schreef op zaterdag 18 juli 2009 @ 02:03:
Het zal waarschijnlijk geen merkbaar verschil maken, maar je elco staat niet echt zoals het hoort. Deze moet ervoor zorgen dat de rimpel na de gelijkrichter afgevlakt wordt, en een zo stabiel mogelijke spanning geleverd wordt. Zoals je het nu aangesloten hebt, tak je de versterkerspanning af tussen de gelijkrichter en de elco, daar waar ook de rimpelstromen lopen, en hierdoor krijg je een minder stabiele spanning. Beter is het om van de gelijkrichter naar de elco te gaan, en dan van de contacten van de elco weer verder naar de versterker.

Zo te zien heeft je trafo een thermische veiligheid (beveiliging tegen overbelasting), dat in combinatie met een trage zekering primair (beveiliging tegen kortsluiting) zou afdoende moeten zijn om je voedingscircuit te beschermen.

Thanks naftebakje, Ik doe er dus beter aan 2 draden van gelijkrichter direct op elco te solderen en een extra paar van elco naar de versterker?

Verder is het aan te raden alles te solderen ipv die FS stekkertjes? Of geeft dit weinig verschil?

In het kader van stomme vragen bestaan niet... waar koop je een beetje fatsoenlijk draad om dit soort interne, relatief hoogstromige, verbindingen mee te maken? Dat blauw wat je ziet had ik toevallig nog en heeft (uiterlijk) wel dezelfde kenmerken als wat van de trafo komt, maar zou graag meer hebben en verschillende kleuren, voor de netheid etc. Maar bouwmarkt, onderdelen huis kunnen we er niet aan helpen en op conrad vind ik alleen maar VED installatie draad...

[lredev]

Nou ik heb het een en ander in elkaar zitten, het het ding gaat echt verbazend hard... Op mijn pc aangesloten met "hoofdvolume" half-open kan je echt wel een leuk feestje houden... Ik zal een filmpje plaatsen ter illustratie, al denk ik niet dat het helemaal lekker overkomt... (dat klinkt nergens naar ) De gebruikte boxen zijn B&W DM220's, de bass is zonder problemen vol, haast iets te aanwezig, al meende ik dat dit ook een eigenschap van deze boxen is.

Iemand op circuitsonline suggereerde dat mijn heatsink (stukje gebogen aluminium plaatwerk) op de brugcel beetje karig zou zijn, echter word noch de brugcel noch de "heatsink" echt warm. (Kan ik dat koelelement gewoon aanraken terwijl de versterker aanstaat?)

Elektrotechnische wat ik me nog afvroeg: Kan iemand mij adviseren wat voor zekering te plaatsen tussen de brugcel en de elco... de ingang voor brugcel is 18VAC met de versterker aan meet ik op de polen van de versterker tussen de 25,1 en 25,2 VDC. er is een 63V 10.000µF elco gebruikt. versterker verbruikt als ik het goed heb uitgerekend (35Wx2kanalen/85x100efficiency/25,1V)3,28 Ampere. evt. een specsheet van het afgebouwde bordje.

Al met al ben ik er zeer content mee! Het is jammer dat het bordje niet links en rechts brugbaar is, want dan kon een 2de bordje op de 2de 18V wikkeling plaatsen, dan was het echt een monster ) Maar goed als ik eens geld heb ga ik kijken naar die Hypex dingen.

[Boudewijn]

Een standaard 5x20mm of 6x30mm zekering voldoet. Die mogen tot 250V gaan, over het algemeen.

http://www.baco-army-goods.nl/product_524.html
Deze is handig, zodat je makkelijk je zekeirng kunt swappen.
Stop er dan een 3.5A trage zekering in, of evt 4A.

[lredev]

Boudewijn schreef op zondag 19 juli 2009 @ 00:11:
Een standaard 5x20mm of 6x30mm zekering voldoet. Die mogen tot 250V gaan, over het algemeen.

http://www.baco-army-goods.nl/product_524.html
Deze is handig, zodat je makkelijk je zekeirng kunt swappen.
Stop er dan een 3.5A trage zekering in, of evt 4A.

Ik heb al een dergelijke zekering aan de AC kant, ingebouwd in het stekkercontactding. Ik bedoelde meer eentje aan de DC kant tussen bruggelijkrichter en condensator... Ik heb begrepen dat het verstandig is daar ook eentje te plaatsen...

[Boudewijn]

ja dan kun je toch een soortgelijke zekering nemen?

[lredev]

Ah okey, ik wist neit dat het zo simpel was. Gewoon een trage zekering dus.

Dan kan ik nu opzoek naar een inschakelvertraging en luidsprekerbeveiliging Ik kom steeds weer terug bij elektor.nl is dat een beetje de moeite waard om daar credits voor te kopen? of is dat allemaal geavanceerd knutselwerk? Wat wel mooi is dat men overal linkjes bij heeft naar een PCB die je kan bestellen...

Voorlopig eindresultaat (zonder inschakelvertraging etc):


Is me niet helemaal naar de zin nog, ik denk dat ik de kap+voorkant toch uit 1 stuk aluminium wil hebben, echter daarvoor moet de behuizing nog iets smaller gemaakt worden (ivm standaardmaten alu bij gamma)

[ Voor 30% gewijzigd door lredev op 21-07-2009 07:58 ]

[lredev]

Even een kick in de hoop nog wat aandacht te krijgen voor mijn vraag omtrent luidsprekerbeveiliging. Kan iemand hier iets leuks / simpel te bouwen voor aanraden?

Het is mede weer actueel omdat ik ook 2 LM3886TF's naar mij onderweg heb. Daar ik daarmee een geinclone wil bouwen lijkt een beveiliging voor mijn speakers niet helemaal overbodig... Verder zou het mooi zijn met hetzelfde relais een inschakel- en uitschakelmute te hebben om een plop te voorkomen.

[naftebakje]

Op ESP kan je er een schema voor vinden, maar de voornaamste reden om op die site te kijken is de uitleg die je er bij krijgt, tis echt een aanrader daar eens rond te kijken.
Dit is wat je zoekt (DC beveiliging, mute bij in- en uitschakelen), maar je moet wel zelf nog even kijken hoe je alles in de praktijk brengt.

[jeronimo]

Een DC beveiling voor je TK2050 is wat lastiger dan bij een lineaire versterker met een symetrische voeding. Immers op de uitgangen van je TK2050 staat gemiddeld de halve voedingsspanning (brugversterker met asymetrische voeding). De voorbeelden op ESP, hoewel leerzaam, zullen dus niet zomaar werken.

Voor je LM3886 heb je geen in/uitschakel circuit nodig. Die zit al ingebakken.

Supply under-voltage protection, not allowing internal
biasing to occur when |VEE| + |VCC| ≤ 12V, thus
eliminating turn-on and turn-off transients