CONTROL-6404 - обзор конструкции усилителя Prology
Обзор конструкции усилителя мощности Prology CONTROL-6404, характеристики, фото внутренностей.
Со свойственной ему прямотой Ильич заявил однажды с лукавым прищуром: "Социализм - это учет и контроль".; Позабыв, однако, упомянуть, что это всего лишь частный случай общего закона.
Учет всех ресурсов и контроль их использования - залог успеха любого дела, и автомобильный Hi-End - не исключение. Усилители новой серии CONTROL иллюстрируют этот постулат как нельзя лучше.
Рис. 1. Фото усилителя мощности Prology CONTROL-6404.
Основные ресурсы в car audio - это сигнал и питание. И с тем, и с другим, как мы увидим, новые усилители Prology обращаются очень бережно.
Усилители можно использовать как в традиционных конфигурациях "фронт + тыл", "фронт + саб" для обычных или мультимедийных систем, так и в различных вариантах многополосного усиления, чему способствуют встроенные кроссоверы с широким диапазоном перестройки.
Комбинируя усилители серии CONTROL, можно построить аудиосистему любого уровня сложности. Инструкция на русском языке едина для всей линейки, поэтому процитируем лишь необходимое.
Конструктивные решения и структура усилителей одинаковы, отличаются они только числом каналов, выходной мощностью и габаритами:
| Номинальная выходная мощность на нагрузке 4 Ом |
Максимальная выходная мощность на нагрузке 2 Ом |
Выходная мощность в мостовом включении на нагрузке 4 Ом |
Максимальный потребляемый ток (4 Ом) |
Габариты | Масса | |
| CONTROL 1502 | 2х75 Вт | 2х120 Вт | 1х240 Вт | 16 А | 266х56х222 мм | 3,04 кг |
| CONTROL 2202 | 2х110 Вт | 2х160 Вт | 1х300 Вт | 20 А | 295х56х222 мм | 3,5 кг |
| CONTROL 3202 | 2х160 Вт | 2х270 Вт | 1х540 Вт | 35 А | 401х56х222 мм | 4,8 кг |
| CONTROL 2004 | 4х50 Вт | 4х80 Вт | 2х160 Вт | 20 А | 331х56х222 мм | 3,85 кг |
| CONTROL 3004 | 4х75 Вт | 4х120 Вт | 2х240 Вт | 30 А | 371х56х222 мм | 4,4 кг |
| CONTROL 4404 | 4х110 Вт | 4х175 Вт | 2х350 Вт | 36 А | 401х56х222 мм | 4,8 кг |
| CONTROL 6404 | 4х160 Вт | 4х270 Вт | 2х540 Вт | 60 А | 636х56х222 мм | 7,68 кг |
Остальные технические характеристики усилителей одинаковы для всей линейки:
| Диапазон воспроизводимых частот | 20…50000 Гц |
| Отношение сигнал/шум | 92 дБА |
| Глубина разделения стереоканалов | 50 дБ |
| Коэффициент гармоник (1 Вт 1 кГц) | 0,05 % |
| Частота среза ФНЧ | 50…500 Гц |
| Частота среза ФВЧ | 50…500 Гц |
| Чувствительность | 0,5…5,6 В |
Нетрадиционная компоновка и запоминающийся внешний вид усилителей - не просто дань моде. Для охлаждения усилителей в радиаторе предусмотрен воздушный канал, в котором установлены нагнетающий и вытяжной вентиляторы с управлением от термодатчика.
Это решение повышает эффективность системы охлаждения, не увеличивая размеров радиатора. Впрочем, массивный алюминиевый корпус, анодированный в черный цвет, обеспечивает надежное охлаждение и сам по себе - при работе на малой и средней мощности вентиляторы не включаются.
Рис. 2. Фото усилителя мощности Prology CONTROL-6404 снизу.
Рис. 3. Фото усилителя мощности Prology CONTROL-6404 сбоку (крышка снята).
Компоновка автомобильного усилителя "вширь" по сравнению с традиционной имеет много преимуществ - не зря ведущие производители обращаются к ней все чаще.
Во-первых, преимущество конструктивное: мощные транзисторы размещаются вдоль одной стороны печатной платы, что, как мы увидим далее, дает большие резервы для развития целого семейства однотипных усилителей.
Во-вторых, преимущество технологическое: при разводке печатной платы по этому варианту гораздо проще разнести на максимальное расстояние входные и выходные цепи, цепи питания и управления. Значит, меньше уровень шумов и помех, ниже вероятность самовозбуждения.
Все разъемы внешних соединений можно сосредоточить на одной стороне корпуса, что повышает удобство установки усилителя. Побочное следствие такой компоновки - возможность установить там же и органы управления. Но в нашем случае разработчики пошли еще дальше.
Теперь не нужно на ощупь крутить регуляторы кроссовера - они выведены на верхнюю панель и закрыты съемной крышкой со смотровым окном. Крышка, кстати, идет в двух вариантах цветового оформления - Silver и Gold.
Для теста был выбран самый старший представитель серии - четырехканальный усилитель 6404. Усилитель с первого взгляда производит очень солидное впечатление, заявленные характеристики великолепны, поэтому обратимся к конструкции - что же за этим скрывается?
Начнем, как обычно, с блока питания, поскольку качество звучания любого усилителя в огромной степени определяется его конструкцией.
Выходное сопротивление блока питания определяет степень связи каналов, поэтому самое заметное влияние он оказывает на величину переходного затухания (при малом переходном затухании уменьшается ширина и глубина стереопанорамы).
Кроме того, от выходного сопротивления источника питания косвенным образом зависит и уровень интермодуляционных искажений. При недостаточным запасе источника питания по току появление мощного сигнала в одном из усилительных каналов вызывает "просадку" напряжения питания. Естественно, это отражается на других каналах - возникают интермодуляционные искажения.
Для борьбы с этими явлениями в усилителях высокого класса используют отдельные преобразователи напряжения для каждой группы каналов или даже для каждого канала.
Однако создатели CONTROL 6404 пошли еще дальше. В корпусе скрываются два независимых двухканальных усилителя, каждый из них снабжен собственным блоком питания.
Вот, кстати, и преимущества модульной конструкции.
Задающий генератор преобразователей общий, причем в нем использована не набившая оскомину TL494, а более совершенная ИС семейства UC3825 (SG3525).
Она рассчитана на тактовые частоты до 1МГц. Помимо традиционной обратной связи по напряжению микросхемы этого семейства используют синхронное токовое управление выходными ключами.
Главное их преимущество - в мощном двухтактном выходном каскаде, не требующем внешнего усилителя тока. Это улучшает управление мощными полевыми транзисторами силовых ключей и несколько упрощает схему преобразователя. Результат - возросший КПД преобразователя.
Рис. 4. Установка режимов в усилителе мощности Prology CONTROL-6404.
Выходные напряжения преобразователя не стабилизированы. При общем задающем генераторе это уменьшает взаимное влияние групп каналов, да и уровень помех в этом случае меньше.
Кроме того, для каждого преобразователя предусмотрен индивидуальный вход питания и "земли" - это обеспечивает практически идеальную развязку по питанию и снижает взаимное влияние групп каналов.
Оригинальная схема подключения силовых кабелей (по два к каждой клемме) при помощи съемных фишек позволяет выбирать различные схемы разводки питания - от "звезды" до "цепочки".; Фишки принимают кабель до 4 калибра (а если постараться - то и толще).
Встроенных предохранителей в усилителе нет, цепи питания защищены четырьмя внешними плавкими предохранителями по 20 А (колбы и предохранители входят в комплект усилителя). Других особенностей в конструкции и монтаже блока питания не выявлено.
Рис. 5. Блок питания усилителя мощности Prology CONTROL-6404.
Уровень переходных помех в инструкции приведен только для каналов внутри группы (использован не ГОСТовский термин "глубина разделения стереоканалов").
Величина этого параметра составляет -50 дБ, переходные затухания между группами каналов не указаны, но при раздельных цепях питания просто обязаны быть ниже на 10-12 дБ.
В данной ситуации производитель явно перестраховался, указав наихудшее возможное. В любом случае, в реальной инсталляции результат будет зависеть от области применения усилителя, способа монтажа цепей питания и энергетики бортовой электросистемы. Фильтрующий конденсатор емкостью 1-2 Ф, размещенный в непосредственной близости от усилителя, лишним не будет.
В усилителе мощности революционных нововведений не выявлено, но конструкция отличается высоким качеством примененных деталей и тщательной проработкой монтажа.
В выходных каскадах использовано по две пары комплементарных транзисторов. Они работают в режиме AB с относительно неглубокой ООС.
Судя по всему, именно этот фактор оказывает решающее влияние на открытость и прозрачность звучания, отмеченные при прослушивании.
Звучание усилителя великолепно при всех уровнях громкости - настоящий Hi-End, причем вполне доступный (рекомендованная розничная цена менее $300).
И, наконец, кроссовер. В его конструкции нет ничего необычного, если не считать широких пределов перестройки частоты среза. Как для ФВЧ, так и для ФНЧ они одинаковы: 50…500 Гц.
Поэтому кроме традиционных аудиосистем "фронт + тыл", "фронт + саб" возможны и другие варианты применения. Например, трехполосный фронт с частичным поканальным усилением (схема 2,5 полосы), два мостовых канала для широкополосного фронта, батарея сабвуферов - словом, как подскажет полет фантазии…
Рис. 6. Фото усилителя мощности Prology CONTROL-6404 сверху, внутри (крышка снята).
Опубликовано в журнале "Мастер 12вольт" № 66(июль 2005).
А И. Шихатов, a.k.a. Железный Шихман. iron.shikhman[a]yandex.ru.