amplificador clase H estéreo de 40W + 40W sobre una carga de 8OHM con un chip STK490-110 " class H amplifier "

hola que a todos, y sean nuevamente bienvenidos a este pequeño blog, en esta ocasión les presento un nuevo amplificador, pero esta vez utilizando un chip STK, se que ya he publicado algunos amplificadores con STK como el amplificador con un chip STK403-120 , el STK403-130 o el STK402-100S pero esta vez voy a utilizar un chip STK el cual es un poco raro, ya que no se consigue mucha  información en la red sobre este chip STK, ahora este chip STK el STK490-110 es un amplificador clase H estéreo capaz de ofrecer una potencia de 40W + 40W por canal sobre una carga de 8OHM lo que es más que suficiente para escuchar nuestras canciones favoritas a un nivel de volumen alto en nuestras casa 

pero que es un amplificador clase H??

bueno básicamente un amplificador clase H tiene la misma etapa de amplificación de un clase AB, pero que para mejorar la eficiencia, utiliza distintas tenciones de alimentación en la fuente; ya que cuenta con un detector que aumenta o disminuye automáticamente el voltaje de la fuente, a medida que este sea necesario para fortalecer la señal de salida, este amplificador va a estar sometido a una fuente de -30V y +30V cuando aumenta la potencia de la señal de salida el voltaje de la fuente se conmuta subiendo a unos -43V y +43V esto por cada semiciclo de la señal, de este modo este equipo representa un excelente rendimiento,

por otro lado los amplificadores clase H pueden lograr altas potencias con menos transistores finales, en comparación de un amplificador de alta potencia en clase AB, ya que la topología clase H permite mediante la conmutación de tensiones abusar de los transistores finales fuera de su área segura de operación sin correr el riego de dañarlos ya que en los periodos en los que se abusa del transistor son muy cortos 

por lo que pueden ver este amplificador puede llegar a tener un excelente rendimiento la única pega es que se requieren de dos fuente simétricas para hacer funcionar correctamente este amplificador, una de las fuente debe tener un voltaje simétrico de +-22 y esta fuente  tendrá el nombre de VL ( low voltaje) o fuente de bajo voltaje y la otra fuente deberá tener un voltaje de +-42 y esta fuente tendrá el nombre de VH ( high voltaje ) o fuente de alto voltaje, estas fuentes deben estar muy bien filtradas con al menos un capacitor de 3300UF a 50 voltios por ramas incluso los capacitores de la fuente de bajo voltaje deben ser de 50 voltios, ya que el amplificador cuando está a plena potencia el voltaje en la fuente de bajo voltaje tendrá un voltaje más alto que los +-22 voltios, esto es debido a la magia de los amplificadores clase H que funcionan de la siguiente manera: cuando al amplificador no se le exige ni una cuarta parte de su potencia el amplificador funcionara alimentándose solamente con el voltaje de la fuente de bajo voltaje y la de alto voltaje solo estará en reposo, ahora cuando al amplificador se le empieza a exigir un poco más de la mita de su potencia empieza la magia porque el chip internamente cuenta con dos mosfet los cuales se encuentran conectados entre las ramas de las fuentes +VH y +VL y en la rama -VH y -VL entonces según las exigencias del amplificador los mosfets dejan pasar el voltaje de la fuente de alto voltaje hacia la fuente de bajo voltaje para fortalecer la señal de salida y para  mantener un excelente rendimiento en todo momento,
ahora  para entender un poco mas como funciona un amplificador de este tipo veamos una pequeña representación de una etapa de potencia de un amplificador clase " H "

representación de la etapa de potencia de un amplificador clase " H " :

representación de la señal de audio de salida de un amplificador " H " cuando conducen los mosfet conmutadores para fortalecer la señal de audio :

bueno sin mas que decir, solo espero haberme explicado bien de todos modos si me equivoque en algo y tienen alguna duda me la hacen saber en los comentarios :)

diagrama del amplificador clase H estéreo  de 40W + 40W sobre una carga de 8OHM con un chip STK490-110 " class H amplifier "

como pueden ver en el diagrama este amplificador no es muy complejo de realizar, bueno si es un poquito ya que hay que tener mucho cuidado cuando se están realizando todas las conexiones de los componente sobre todos las conexiones de los pines de la alimentación de chip STK490-110


aparte de las dos fuente simétrica requeridas para alimentar este amplificador necesitamos otra, pero esta es mas fácil ya que para hacer funcionar sin problemas este amplificador  necesitamos un pequeño voltaje de bias el cual puede ser de un voltaje de 12VDC a 15VDC, en mi caso yo utilizare un regulador LM7812 entre la rama positiva de +22 voltios DC y 0 voltios o GND para proveer el voltaje del bias de 12 voltios sin necesidad de usar una fuente extra para suministrar este voltaje, pero caso de que usted quiera utilizar una fuente extra para proveer el voltaje de bias lo puede hacer sin problema   

por otro lado en el diagrama podrás apreciar un pin llamado Coff este pin es para apagar el chip sin desconectarlo de energía eléctrica, en mi caso no uso ese pin pero en caso de que usted quiera utilizar esta función solo deberá colocar un interruptor entre el pin de Coff y -VH y entonces cuando el interruptor  este cerrado el amplificador estará apagado por el contrario si el interruptor esta abierto el amplificador estará preparado para amplificar sin problemas

fotos del amplificador clase H estéreo  de 40W + 40W sobre una carga de 8OHM con un chip STK490-110 " class H amplifier "

aquí en estas fotos podemos apreciar claramente el amplificador con el chip STK490-110 ya montado  sobre una pequeña PCB universal y como ven me ha quedado muy ordenado y ahora solo falta fijarle un buen disipador de calor para asegurarle una larga vida 

como pueden apreciar en la fotos, ya le he fijado un disipador de calor al chip STK490-110, este disipador lo recicle de un vieja PC que ya no funcionaba, ustedes pueden utilizar otros disipadores, pero recuerden siempre antes de colocar el disipador de calor, debes limpiarlo muy bien y debes utilizar una capa generosa de pasta conductora de calor y apretar muy bien los tornillos que fijan el chip al disipador, para que el calor generado por el chip se transfiera correcta te al disipador de calor y como medida de seguridad siempre utilice un ventilador con esto le asegurara una feliz y larga vida al chip STK490-110 

ahora una parte critica para este amplificador es la fuente de alimentación la cual debe ser de doble fuente simétrica, la cual debe ser una de +-22VDC y una de +-42VDC con un filtrado por rama de al menos 2200UF a 50V, lo recomendable es usar un capacitor de 3300UF a 4700UF a 50V, aparte de estos voltajes necesitamos otra fuente auxiliar que nos entregue un voltaje de 12 voltios DC, este voltaje es utilizado para alimentar el bias del chip amplificador STK490-110, pero no se preocupe este voltaje de 12 voltios se obtiene fácilmente utilizando un regulador de voltaje LM7812 colocado entre el riel de +22VDC y GND y así obtenemos fácilmente nuestro voltaje para el bias de 12 voltios DC, continuación les dejare un diagrama de la fuente que he realizado