Driver Universal de Potencia X9

Publicada el Actualizado el por RatmayorCategorías:Proyectos

Personalmente, detesto esas mal llamadas «tarjetas driver expandibles», esto es debido a que no es posible que un amplificador se comporte igual en todas las condiciones posibles sin cambiarle nada, pero si se toman en cuenta las posibles variables más comunes en un amplificador y calculando todo esto se estiman los valores máximos y mínimos de trabajo, se puede hacer algo bastante decente con una calidad de audio muy aceptable.

Primero el nombre, porque X9?

En el diseño base cuando se comenzó a idear, el diseño contaba con 9 transistores, sabiendo esto, ahora veamos como funciona.

Funcionamiento

El problema principal es que no se puede esperar que un amplificador, por ejemplo a ±45V tenga la misma linealidad que a ±100V, por eso se pensó en el uso de un circuito que pudiera auto compensarse y la mejor solución fue usar fuentes de corriente constante (Q3 y Q7)

Otro detalle muy común en esas dichosas tarjetas «expandibles» es que son propensas a ruidos y oscilaciones, sin embargo, con el uso de un espejo de corriente en el par diferencial se pudo corregir este inconveniente (Q4 y Q5).

El bias cuenta con una simple «trampa de compensación» (R21 y D3) para hacer que el multiplicador VBE (Q8) sea más estable.

El circuito fue calculado para trabajar tal y cual como está, no debe reemplazarse ningún componente, ya que esto traería problemas innecesarios, además de que corre el riesgo de causar daños (costosos) al circuito.

Ajustes

Debido que habían variables casi imposibles de compensar automáticamente, se agregaron 3 potenciómetros para hacer los ajustes finales para que así pueda trabajar acorde a lo que necesitamos.

Offset: Ajusta el DC en la salida, ante la necesidad de hacer un circuito que pudiese trabajar de ±45 a ±100V existía la posibilidad de que apareciera algún pequeño DC en la salida, por lo que empleamos este potenciómetro para corregir este inconveniente y que la salida sea tan cercana a 0.00V como sea posible.

Gain: Ajusta el nivel de ganancia, a medida que subimos la tensión de la fuente, el amplificador debe aumentar la ganancia para aprovechar la energía de la fuente que se envía al parlante, mientras que en un amplificador con baja tensión pero con mucha ganancia podría saturar la señal convirtiéndose en distorsión. Este potenciómetro ajusta el nivel correcto de ganancia evitando que el amplificador distorsione a toda potencia alimentándola en el rango mínimo de tensión soportada o suene muy bajo ante el máximo de tensión soportada.

Bias: Ajusta la corriente de reposo según la configuración de salida. Se debe ajustar hasta que entre Base y Emisor de los transistores de salida mida entre 575mV a 600mV.

Modos de operación

El driver puede manejar en Modo Darlington hasta un máximo de 5 pares de transistores de potencia.

En Modo Triple Darlington puede manejar un máximo de 16 pares de transistores de potencia. Es importante destacar que el segundo tandem darlington (QC5 y QC6) debe ser el mismo tipo de transistores que han escogido para la etapa de potencia.

Según como se trate la alimentación de los finales, el driver podrá operar en clase AB o en clase G/H y también podrá variar la potencia de salida según sea el caso, tal y como se puede apreciar en la siguiente tabla.

 

Conexiones

Las conexiones de la tarjeta están fácilmente identificadas:

+Vcc = Fuente de alimentación positiva.
-Vcc = Fuente de alimentación negativa.
+B = A las bases de los transistores positivos (NPN)
-B = A las bases de los transistores negativos (PNP)
Out = A la salida de audio del amplificador.
GND = Conexión a tierra o masa.

El driver logró realizarse gracias a los que amablemente se prestaron como conejillos de indias y se certifica que arranca a la primera, sin embargo, se debe revisar muy bien las pistas antes de energizar la tarjeta.

La tarjeta es bastante flexible y puede ayudarnos a construir amplificadores de muy buena potencia y calidad.

Espero les guste… (Ensamblajes cortesía de Renato Gabriel Hernandez)

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Descargar tarjeta de potencia recomendada para 3 y 5 pares desde MEGA

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Ratmayor

121 comentarios en «Driver Universal de Potencia X9»

          1. Se usa como sensor de temperatura, si el amp sobre calienta, se protegerá, si no lo consigues, coloca un puente y queda inhabilitada la protección térmica

    3. Hola, buenas tardes, quiero pedirles el favor si Uds tienen el pcb de la plaqueta en donde van los transistores de potencia (npn y pnp) del driver X 9. Agradezco de antemano su amable colaboración. Saludos

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          2. Pronto estaré activando los enlaces de descarga, solo que tengo problemas para acceder a Internet…

          4. Amigo una pregunta a esta tarjeta no se le pueden cambiar los transistores exitadores c2073 y a940 por unos más potentes para trabajar a clase H con alta tención?

  8. gracias por compartir muy buen aporte tio rat me podrias explicar un poco sobre el tema: En Modo Triple Darlington puede manejar un máximo de 16 pares de transistores de potencia. Es importante destacar que el segundo tandem darlington (QC5 y QC6) debe ser el mismo tipo de transistores que han escogido para la etapa de potencia.
    de antemano gracias

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  11. Hola buenas, el gain no entendí soy nuevo en esto de la electrónica, entiendo bastante pero detalles que no captó, pregunté si en otros grupos, por la estaban mostrando y poco y nada me dijeron vulgarmente, se mide a la salida ? O donde ? Y como o con que ? Pretendo usarlas con 5 pares de transistores, gracias por la ayuda

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  12. buenas muchas gracias de antemano tio rat, me gusta aprender y ya hice una booster basica, quisiera ir por algo mas complejo y intentar hacer la tuya, pero no entiendo mucho de valores de componentes y como saberlo, te agradeceria si me proporcionas los valores de los condensadores ceramicos (C1 (de yapa)=), C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C13) pretendo poner 2 placas con 6 pares de transistores 2sc5200,2sa1943 a 75v gracias, saludos y exitos.

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  13. ahh bueno osea que es valido Capacitor Ceramico Disco 0.22nf 220pf 500v, tanto ese como este? Capacitor Ceramico Disco 220pf 2kv 2000v? saludos gracias por respnder

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      1. Hola Ratmayor , una duda con respecto a que puede manejar hasta 16 transistores en esta parte específicas que los transistores Q5 y Q6 que el segundo tándem debe ser el mismo tipo de transistores que se ha escogido para la etapa de potencia. O sea si deseo utilizar transistores 2sc5200 y 2sa1943 para la salida entonces estos mismos transistores van en Q3* (2sc5200) y Q4* (2sa1943) esta bien mi análisis? Espero tu pronta respuesta por favor. Saludos P.D.: Tienes buenos amplificadores de calidad nada que ver con ampletos ya que muchos dicen que eres dicipulo de el pero nada que ver, por lo que veo estás a otro nivel

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  15. Hola rat como estás ? Los diodos a que voltaje recomiendas comprarlos? Me falta eso para completar el driver muchas gracias saludos

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  16. Buenas tío rat excelente tarjeta muy prometedora, viendo la tabla me dieron ganas de ensamblarla, tengo a disposición 6 pares de transistores 2sc5200 y su par complementario podré trabajarlos en clase ab a unos 75v finales? Que recomendarías en este caso? Pretendo usar todos pero no sacarle mucha potencia solo para que trabaje relajado porque los transistores no son de 120w ergo, no son originales saludos y éxitos tio

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    2. La tarjeta puede manejar 6 pares, pero trabajaría forzada, yo te recomendaría que si vas a trabajar en AB, uses 5 pares de transistores, a +/-75V te daría una muy buena potencia sin sobre calentamientos…

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  18. Buenas …tio Rat…espero que se encuentre muy bien…..me preguntaba si nos puede hacer el favor de ayudarnos subiendo el archivo pdf del proyecto pero el que es para mas de 5 pares de transistores…osea el driver que tenga ya puesto el MODO TRIPLE DARLINGTON…….lo necesito porque tengo planeado hacer amplificadores utilizando su driver x9 pero el de triple darlington con mas de 8 pares de transistores…….desde ya gracias por tu aportación…y disculpe la molestia…

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  19. Rtmayor tengo tres pares de transistores 2sc5200 y 2sc1943 que voltaje me recomienda para alimentar ese driver tengo un transformador toroidal que me suministra – 38 0 38 +

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      1. En el modo de operación H es con dos voltajes?
        De ser así cuáles serían?
        En la configuración B los transistores que son idénticos a los de salida son qc3 y qc4, porque dice qc5 y qc6 pero creo estos son de los de salida no de los de driver, o no?

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  21. Ratmayor donde puedo encontrar el PDF de la parte de los transistores, quiero hacer uno justo para 4 pares o también de 3 pares como el de la foto… lo puede facilitar o decirme donde encontrarlo? gracias por el aporte

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  22. saludos tio rat ya la hice funcionar quiero saber si se puede poner inyectores tengo los de la crest 3600 y como seria las conexiones si se puden poner esos inyectores de antemano gracias por compartir

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      2. Porque siempre se me quema la resistencia de 22 ohm de la rama -Vc y el transitor excitador a940 y un transistor de potencia a1943 ya van dos veces lo tengo bien calibrado el bias y el offset aún volumen bajo pasa eso

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        1. Fijate en la tensión que hay entre la base y el emisor en los transistores C2073 y A940, si estando por debajo de los 400mV te está dando esa falla, posiblemente se deba a que te vendieron transistores piratas…

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  24. Y tío rat una consulta más, veo que en mí país se consigue mucho el transistor 2sc5200 con nro de partida 186, que según vi es chino, tienes experiencia o sabes en qué terminará cierto proyecto si los utilizo? Aquí te los venden y a llorar a la lloreria, no se hacen cargo

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    1. Es difícil determinar la procedencia de un transistor por su número de lote, la mejor opción es hacerle pruebas de fuego que lamentablemente terminan en un incendio jajaja

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  25. wenas tio rat, en el diagrama c2 y r2 estan con 47pf y 22k, pero en el pcb figura «C2» con 100pf y «R2» con 27k, hago caso al pcb? :v

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  26. Tio rat una pregunta el driver ya lo termine pero le quiero colocar 16 transistores yo voy a cambia el Q3 Q5 Q7 y el Q4 Q6 Q8 por los mismos q voy a utilizar en los finales que seria 2sc5200 y 2sa1943 …otra pregunta el Q9 y el Q10 tamvien hay q remplazarlos por los finales o quedan tan como estan y remplazo los mencionados tal como muestra el diagrama triple darlington

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  27. felicitaciones por este proyecto amigo rat, al igual que tu soy fanático de todas las topologias de amplificadores solo que soy ingeniero eléctrico y no electrónico, mi pregunta es sobre los amplificadores de doble diferencial muy utilizados en la antigüedad por crest audio ¿que ventajas y desventajas tienen esas etapas de amplificación gracias.

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    1. La ventaja en si es que al ser simétricos, en teoría deberían ser ultra lineales, pero esto es solo si los transistores fuesen perfectos, la realidad es que se usa porque son más «amables» a la hora de trabajar con tensiones por encima de los 80V

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  31. Saludos excelente proyecto, solo soy un adicionado pero me gustaria saber si es posible usar este driver en modo cuasicomplementario con transistores npn. Gracias de antemano.

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      1. Gracias Por la respuesta, El inconveniente que tengo con la X14 es que cuenta con componentes que no poseo, y la X9 me resulta mas fácil Ensamblarla, Realmente la estaría Trabajando a 98 VDC +/-, y me preguntaba si trabajaría bien a ese voltaje, pero ya que no me la recomienda intentare ensamblar la X14

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  33. Una pregunta tio rat, que función cumple el diodo 1N5234 que esta unido a la Base del 2S1815 En la parte de protección de la tarjeta de potencia recomendada para la X9, el inconveniente es de que no consigo este componente en ningún lado e investigándolo di con que es un Diodo Zener de 6.2V a 500mw, sabe usted por algún otro componente podría remplazarlo?

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    1. En términos muy mundanos, actúa como una válvula de presión, cuando la carga del capacitor supera los 6.2V, el zener comienza a conducir y polariza el transistor, esto es para que no de disparos erróneos

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  34. Tio rat, podría explicarme por favor como se miden las bias en esta driver, se lo agradecería muchisimo tío rat, ya que lo he estado intentando hacer pero no me ajustan en absoluto.

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    1. Mides la tensión que hay entre la base y el emisor de cualquiera de los NPN de potencia, debería estar al rededor de los 550mV

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  35. Saludos, puede convertirse a Quasi este amp, como quedaría el esquema de este amplificador convertido a cuasicomplementario NPN, tendría q modificar el valor de algún componente

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  36. Que tal tio Rat. Estoy realizando la driver con su tarjeta de 3 pares de transistores, tengo las siguientes dudas, agradezco tu tiempo si puedes responderlas.
    1. ¿Qué va conectado donde dice Prot? Eso es en el protector de 3 transistores.
    2. En las bases de los transistores ¿puedo colocar resistencias de 2.2 a 1/2W en ves de 4.7?
    3. ¿Habría algún inconveniente si coloco el 1N4007 en ves del 1N4002?
    4. No he podido encontrar los 2N5551 y 2N5401 ¿Qué transistores pueden sustituirlos? Tengo el MPSA92, C945 y el 2N2222, si estos no sirven ¿cual puedo usar? Agradezco tu tiempo y me disculpo por mi falta de conocimiento, comencé hace poco en esto de los amplificadores.

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    1. 1. En el terminal Prot va un LED que indicará que el amplificador está protegido, ese lo conectas por medio de una resistencia de 2.2K 1/4W entre el +24V y el terminal prot, en el post de protector universal te dice en detalle como va.

      2. No se recomienda alterar los valores de las R de las bases, podrías hacerlos estallar.

      3. No pasa nada si usas esos diodos…

      4. Si no consigues 2N5551/2N5401 te recomendaría mudarte de ahí :V Son bastante genéricos y no pueden ser reemplazados por otros, de pronto por MPSA42 y MPSA92 respectivamente, pero nunca lo probé…

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      1. Muchas gracias. Se me había ido una pregunta, en la tarjeta de 3 transistores (X9 PODER) las resistencias de 4.7K que van en el emisor de los transistores (2SC5200) ¿Son de 1/4W o de 1/2W?

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  38. Buenas Tardes.
    He estado trabajando en realizar el PCB, de su tarjeta UPD-X9.
    Quisiera me aclarara lo siguiente :
    He encontrado que en el diagrama el condensador C4 de 47 pf conectado en un extremo a R8 de 470 Ohms y en el otro extremo conectado a los colectores de Q2 y Q5, en el PCB esta conectado a los colectores de Q1 y Q4.
    cual seria la conexion correcta.

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      1. Hola tío rat, tengo una fuente de 45+0+45 VDC con 10A, quiero armar un amplificador monofonico con tengo tres pares de transistores MJ15023 y MJ15022, trabajaría muy forzado o relajado por el voltaje de la fuente?

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  39. Buenas noches estimado Ratmayor’s, le consulto: ¿que voltaje es el recomentado en los capacitores electrolíticos de la parte protectora de parlantes, en la UPD X9P5?

    Las anteriores que he armado suenan muy bien, solo que son el diseño básico.

    Gracias por la magia!

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    1. Los que van en serie contrapuestos son de 63V, el que está por el driver del relé es de 35V y el que está por el sensor contra sobrecarga es de 50V

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