Основной проблемой «старения» автомобильных усилителей является низкое качество электролитических конденсаторов блока питания. Ввиду того, что БП – импульсный, по выходу питания присутствуют помехи, которые при отсутствии специальных мер по фильтрации выходного напряжения, сильно влияют на качество звука и перегревают транзисторы. Выход в подобной ситуации – полная замена всех силовых конденсаторов, а в идеале – установка их с существенно большей емкостью и высокого качества. Это дополнительно выровняет нагрузочную характеристику выходного каскада усилителей и снизит интермодуляционные искажения (вызванные сильными просадками питания и клиппированием усилителя). Для сравнения, в «домашних» усилителях мощности действует правило – не менее 10.000 мкф на каждые 100 Ватт мощности, причем на каждый канал! А в автомобильных усилителях даже среднего класса в 4-х канальных усилителях суммарная емкость не превышает всего 4.700 мкф!!! Сможет ли такой усилитель «достойно» звучать? Нет. Тем более что, как правило, схемы таких аппаратов оставляют желать лучшего. Плюс мощность преобразователя питания всегда занижена для экономии выходной цены, а маркетологи наперебой расписывают характеристики, до которых как до неба рукой…
И еще. В тех случаях, когда аппарат предназначен для работы с сабвуфером, заводская схема не сможет обеспечить необходимого запаса мощности в каналах (если пара в мост), как бы об этом не расхваливали продавцы в магазинах или статьи в журналах. Для этого нужна своя доработка – и усилителя, и питания. Но об этом позже…
Остановлюсь подробнее на работе с данным аппаратом: этот четырехканальник обладает солидными размерами, потому в теории может развивать приличную мощность. Но фактические параметры, всё же, не позволяют получить необходимые «обороты». Поэтому, изучив схемотехнику, приступил к доработке по схеме 2+1 (стерео фронт + тыл пара в мост на сабвуфер), так сказать «полный фарш»!
Вначале «отпарил» старую грязь, поскольку работать с таким аппаратом неудобно. После просушки выпаял все 8 драйверных транзисторов, заменив их более мощными того же производителя. Таким образом, удалось обеспечить максимальную раскачку выходных транзисторов без потери качества звука и ширины полосы воспроизведения. Затем в каналах 3-4 заменил выходные транзисторы мосфетами IRFP240-9240, предварительно перестроив токи покоя под полевики. На свободном месте закрепил пару больших электролитов 10.000uF x 50V, в сумме со штатными это составило 14.700uF на плече. Для обеспечения необходимого запаса по току преобразователя напряжения, были установлены новые транзисторы IRF3205 (8шт) вместо старых FQP50N06. Ну и предохранители по 40А пару. На этом тюнинг силовой части закончен. Но это еще не всё. Я уже описывал ситуацию, когда многоканальные усилители используются в качестве сабвуферного звена парой каналов в мост без должной настройки частоты среза. Т. Е. при отсутствии сабсоник фильтра и усилителю будет «жарко», да и динамик долго не протянет.
Поэтому для сабовых каналов электролитические конденсаторы сигнального тракта удалены и использованы полипропиленовые. Подбор номиналов позволил произвести срез частоты от 40 Гц и ниже с крутизной около 6dB/октаву. Таким образом, частоты ниже 25 Гц имеют спад по амплитуде более чем в 3 раза, и это при том, что отдельной платы сабсоник-фильтра я не изготавливал. Поскольку фронтальные каналы включены по срезу Hi-pass, который регулирует ограничение снизу от 32 Гц, то в режиме Lo-pass такой возможности нет, а значит, данная доработка повысила функционал аппарата и надежность всей системы. Теперь продолжительная мощность составляет не менее 300W, а фактор окружающей температуры воздуха и место расположения больше не влияет на работу аппарата и вот почему. Для комфортной работы усилителя при максимальной нагрузке было решено применить принудительное охлаждение. В качестве кулеров нашел очень интересные девайсы – марки Maxtron, размером 50×50х15мм 12В и мощностью 2,2W.
Имея такую мощность при таких размерах в повышающем преобразователе не было необходимости, воздушный поток оказался достаточным для эффективного «проветривания». Поскольку радиаторный профиль усилителя имеет пустотелый канал, а «окно» находится примерно посредине стороны кулера, то просто идеально удалось применить проточный режим обдува, тем более что часть воздушного потока проходит через внутренний периметр корпуса, чем ещё более улучшает температурный режим усилителя. С наружи ребра радиаторов так же «совпали» с крепежными отверстиями кулеров, поэтому в пазы вклеил отпиленные шпильки с резьбой, диаметром 3мм и длиной 35мм, на которые затем надел и закрепил кулера с сетками. Как всегда (в моих разработках) использована плата плавного управления скоростью при прогреве корпуса, в выключенном состоянии питание платы отключено. В качестве сенсора температуры применен элемент KTY10.5 в корпусе ТО-92 (как небольшой транзистор).
Так же выглядят и транзисторы токов покоя во всех каналах, расположенные между силовых транзисторов и прижатые вместе с ними к радиатору. Поэтому я выбрал место под него как раз между парами выходных транзисторов сабового звена, поскольку именно там «самое жаркое место»! Кстати, штатный сенсор установлен под одной «крышей» с импульсными транзисторами, т. Е. с противоположной стороны от сабовых транзисторов. А поскольку фронт редко кто использует как сабовый канал, то такое расположение не самое удачное (при стандартной схеме прогрев места установки сенсора будет самым незначительным, а значит, есть вероятность, что транзисторы тыла «расплавятся», прежде чем перегрев корпуса вызовет срабатывание термозащиты)! Чтобы минимизировать проблемы с вероятной пылью и посторонними соринками, а также сыростью, могущими попасть внутрь, вся плата покрыта специальным электростатическим лаком для применения в электронике.
На втяжные кулера прикручены металлические защитные сетки. Разводка проводов уложена в термотрубку и связана пластиковыми стяжками. Впервые в моих работах удалось применить внешние компоненты охлаждения, которые не изменили первоначальных габаритов аппарата! Но, правда, тому помогло именно конструктивное исполнение профиля корпуса аппарата… Однако, как всё классно вышло! Силовой транзистор регулятора оборотов расположил возле пары импульсных диодов, «потеснив» их немного и прижав всех троих одной крепежной пластиной. Финалом стало припаивание параллельно шинам питания (точки подключения коллекторов) во всех 4-х каналах пленочных конденсаторов Philips MKP479, для снижения уровня импульсных помех на питающих шинах усилителя, как это делают в дорогих аппаратах Hi-Fi.
Клиент задал вопрос – стоит ли применять на входе питания усилителя большой конденсатор (1Ф и более)? Я ответил так: данная позиция сглаживает питание на входе усилителя, если толщины (сечения) проводов не достаточно. Но при использовании мощных проводов такой конденсатор — лишние растраты, поскольку в не очень дорогих усилителях — мощность трансформатора преобразователя не соответствует заявленным параметрам, а значит, просадка напряжения в самом сердечнике трансформатора будет гораздо выше, чем просадка в тонких проводах питания до усилителя. Так что либо «вешать» дополнительные конденсаторы во вторичную цепь (в идеале не менее 22.000uF на плече), либо переделывать сам трансформатор — намотать больший по мощности. А по цене оба варианта предпочтительней покупки одного большого конденсатора! В любом случае, советую правильно тратить средства, иначе апгрейд системы не даст желаемого результата!