Ampli classe D 600W et alimentation : typon

La réalisation d’un ampli classe D et de son alimentation à découpage peut se baser sur des composants traversants et un montage plutôt aisé traditionnel. Cet article présente une réalisation complète du typon à l’assemblage final.

Commençons par le schéma de l’ampli et de l’alimentation.

Schéma de l’ampli classe D 600W

L’ampli classe D est stéréo et repose sur un système auto oscillant. Le driver de demi-pont est un IR2184 en boitier DIP8 qui gère les deux transistors Mosfet de puissance : temps mort, logique inversée entre les deux transistors.

Le schéma est détaillé ici :

Schéma ampli classe D auto oscillant 300W simple

La tension d’alimentation +/-60V est issue d’une alimentation à découpage en demi-pont. Plusieurs particularités existent autour de cette alimentation.

Alimentation à découpage en demi-pont 600W : schéma

Alimentation du IR2153

La tension secteur est redressée par le pont de diodes et filtrée par C2 (C2 peut aussi être formée de 2 condensateurs 470uF/200V en série). U1 est un IR2153. Il existe aussi le IR2153D qui intègre l’équivalent de la diode de bootstrap UF4007. Avec le IR2153, la diode UF4007 doit être ultra rapide : elle est nécessaire pour charger le condensateur de bootstrap C6 à partir des condensateurs 100uF (25V minimum) et 1uF (25V minimum). L’alimentation du IR2153 est assurée dans un premier temps par la résistance 220k/1W puis un enroulement auxiliaire (5 spires) vient prendre le relais. La tension issue de cet enroulement est redressée par l’ensemble diode UF4007 et résistance de 100 Ohms 2W en série. La tension est écrêtée par le IR2153 (zener interne de 15,6V). RT et CT fixent la fréquence de découpage à 30kHz environ. RT peut être ajusté au besoin.

Le IR2153 pilote deux transistors Mosfet de puissance 2SK2837. Les transistors 20N60C3 sont aussi de bons candidats.

Transformateur de l’alimentation à découpage

Enroulements du transformateur

Le transformateur est basé sur une ferrite et un enroulement primaire de 40 spires. La tension crête à crête est de 320V au primaire environ.

L’enroulement auxiliaire (5 spires) alimente le IR2153.

Le bobinage secondaire principal qui délivre la puissance est formé de 15 spires. Redressé en doubleur de tension, il fournit l’alimentation symétrique +/-60V qui alimente l’ampli classe D.

Un autre secondaire de 3 spires est redressé lui aussi en doubleur de tension par deux diodes MUR1520. Il fournit l’alimentation symétrique +/-8V pour les ampli op TL072. Les résistances de 390 Ohms limitent le courant et permettent aux diodes zener 8,2V de limiter convenablement la tension. La tension issue de ce secondaire tendrait plutôt, après redressement, vers +/-12V.

Un troisième secondaire isolé, lui aussi formé de 3 spires sert pour alimenter le les IR2184 des amplis classe D. Le dressement est simple alternance et est confié à une diode UF4007. Le condensateur 470uF (16V minimum) assure le filtrage de cette tension.

Le déséquilibre existant à cause des redressements mono alternance est négligeable vis à vis des puissances absorbées par les amplis classe D.

Fabrication du transformateur de l’alimentation à découpage

Le transformateur est bobiné successivement avec :

– 40 spires pour le primaire- scotch- 5 spires pour l’enroulement auxiliaire- scotch (attention : isolation entre primaire et secondaire !)- 15 spires (4×0,5mm²) pour le secondaire « de puissance »- scotch- 2 x 3 spires (deux secondaires de faible puissance)

Typon de l’ampli classe D et de l’alimentation

Le typon intègre l’ampli classe D stéréo et l’alimentation à découpage +/-60V. La connexion se fait donc directement au secteur 230V. Le typon mesure 20,7 x 18cm :

Typon pour Ampli classe D 600W et alimentation

Temporisation pour les haut-parleurs

Le relais est utilisé pour retarder l’enclenchement des haut-parleurs. Sa bobine s’alimente en 12V continus. La commande de la bobine est issue d’une alimentation capacitive basée sur le condensateur 470nF 250VAC qui doit être de type X2. La résistance de saignée 470k 1W le décharge lorsque la prise de courant est débranchée. Le fusible 100mA 250V protège cette partie.

Implantation des composants pour Ampli classe D 600W et alimentation

Si vous ne souhaitez réaliser que la partie alimentation à découpage, vous pourrez imprimer le typon 17 x 6,5 cm :

Typon « IRIS2 » pour Alimentation à découpage 600W (format 17 x 6,5 cm)

Réalisation de l’ampli classe D et de l’alimentation

Le typon et l’assemblage des composants :

Typon de l’ampli et de l’alimentation côté cuivre

Assemblage de l’ampli et de l’alimentation en cours

Montage de l’ampli classe D et son alimentation à découpage

Réalisation en cours…

Le circuit imprimé fini et testé est présenté ci-dessous :

Ampli classe D et son alimentation à découpage : réalisation

Ampli classe D et son alimentation à découpage : un autre transformateur

Test final de l’ampli en pratique

Merci à Constant Veb pour cette conception et cette réalisation !

Attention : ce montage utilise directement la tension secteur. L’utilisateur engage sa responsabilité lors des tests et autres essais. La tension secteur est dangereuse !