Modificación amplificador Skytec SPL-700EQ

Modificación amplificador Skytec.

He adquirido un amplificador SPL-700EQ para analizarlo. De entrada me parece un precio más que razonable, unos 125€, pero las especificaciones me parecen muy pretenciosas, en las características que aparecen en los diferentes anunciantes, se indican 350w de potencia, ya sabemos que normalmente se inflan los números como argumento de márketing.





Como se puede ver en la caja del embalaje, se indica 700W, como resultado de la suma de la potencia de los dos canales, 350W + 350W.  En las especificaciones ni en la propaganda, se indica si la potencia es RMS o que tipo de potencia es.





El peso del amplificador es de unos 5kg, la cual cosa ya hace sospechar que para tal potencia, necesitaría un transformador mucho mas pesado.
En el frontal se puede ver el conmutador selector de entrada, una entrada de auxiliar, un control de tono de tres bandas, control de volumen independiente por canal y unos led de indicación de nivel de señal. Valoro que los potenciómetros de volumen tienen el tacto escalonado marcando el recorrido sensitivamente.


Vamos al interior.

A destacar, es que el circuito no tiene sistemas de protección, y ya no por el amplificador, sino que corremos el riesgo de dañar los altavoces si se produce cualquier anomalía.




No se ven los relés de protección por ningún lado. Y no ha superado la prueba de seguridad, una de las salidas de la etapa ha fallado y seguramente esta entregando un voltaje de continua en la salida que deterioraría los altavoces. Muy grave, teniendo en cuenta lo fácil que es hoy día añadir con bajo costo un eficaz circuito de protección.

En esta imagen se puede apreciar el fogonazo en el radiador de aluminio al petar uno de los transistores de salida.
En el frontal se aprecia el circuito que contiene el previo, selector de entradas, los dos potenciómetros de control de volumen, leds.







Se aprecia el transformador toroidal, la placa posterior con los conectores de entradas y altavoces, y la placa con la fuente de alimentación y la etapa de potencia. Un ventilador para refrigerar el radiador de aluminio, de esta manera se puede ahorrar un radiador de dimensiones más grandes, pero hay el inconveniente del constante ruido que produce el ventilador.




El transformador toroïdal entrega 22V simetricos de salida, como muestra la etiqueta, però en la pràctica he medido 27V simétricos (27 - 0 – 27).  Esta tensión alterna una vez rectificada y filtrada se convertirá en +37V  0  -37V de tensión continua.




Una etapa de potencia clase AB, como es el caso, alimentada con este voltaje, no puede entregar más de 60Watios RMS a un altavoz de 8 ohm. Veamos porqué:




Por lo tanto, la máxima potencia que puede entregar este amplificador sobre 8 ohm será de unos 60W.



Como ya comentaba, el circuito no dispone de los relés de protección, y se puede ver como se ha destruido uno de los transistores de salida.



Utiliza una pareja complementaria de transistores tipo TIP41C y TIP42C, muy adecuados para la potencia que suministra el transformador, pero desprotegidos por el diseño del circuito.



Debido a la falta de protección y al ruido que produce el ventilador, decido re-diseñar y reconstruir gran parte del amplificador.


Fuente de alimentación:



Consta de 4 condensadores (made in Japan) de 4700uF, total unos 20000uF, el doble de capacidad de lo que tenía la anterior, aunque ya era suficiente, pero no está de más que sobre filtro para asegurar una buena entrega y calidad de potencia.

Fusibles de protección a la salida de la fuente por si hay algún problema con el circuito.
Fusibles de protección a la entrada de la fuente, es decir, entre la salida del transformador y la entrada de la fuente. Normalmente los amplificadores no suelen llevar estos fusibles, pero en caso de que hubiera algún problema con el rectificador o los condensadores, dichos fusibles protegerían el transformador.



Etapa de potencia:



He utilizado un híbrido de la serie STK, es una configuración clásica AB con todos los consiguientes componentes externos.
Este tipo de circuitos híbridos (creo que diseñados por Sanyo), fueron muy utilizados en los amplificadores de la década de los 80 fundamentalmente. Era una opción muy buena para la producción masiva y además ofrece la calidad de una etapa de potencia con transistores bipolares, ya que la pastilla no es un circuito integrado en un chip, sino que son los transistores correspondientes a dos etapas de potencia encapsulados.
He diseñado el circuito con los valores que recomienda el fabricante y he optado por esta opción por el reducido tamaño que se puede conseguir.
Como condensadores de paso de señal de entrada he utilizado unos bipolares Muse de Nichicon (son los de color verde, que se pueden ver a cada lado del módulo).


Para eliminar el ventilador utilizo un disipador de calor con mucha más superficie de radiación de calor, de esta forma no hace falta la ayuda del ventilador y por lo tanto la eliminación del ruido mecánico.




Circuito de protección:



Este circuito PCB es la protección de altavoces, la protección de la etapa de potencia contra cortocircuitos y el retardo para evitar el “POP” en el encendido.

Para la protección de altavoces se ha diseñado con un relé de 24V para cada canal para una mejor separación. Y se utilizan los dos circuitos de cada relé para una posible mejor conductividad.

Para la protección de la etapa de potencia, se ha diseñado con foto acopladores para aislar el circuito de protección de la etapa y de esta manera interferir lo mínimo posible.


Nueva disposición de los PCB:




Aquí se ve la nueva disposición de placas.
La placa azul situada a la izquierda de la etapa de potencia, és la fuente de alimentación del circuito protector y del preamplificador frontal. +24V  +15V  y  -15V.





Aquí se puede ver la placa frontal del preamplificador, control de tonos, selector, etc.
Como se puede apreciar, los cables que conectan con las entradas son cables normales, serán sustituidos por cables apantallados.




Cables apantallados para la señal de entrada.




He añadido unos condensadores polyester en paralelo a los condensadores electrolíticos de acoplo entre etapas, para una posible mejora en la trasmisión de señal.



Conexionado final. Se pueden ver los cables blindados (apantallados) que van de los conectores de entrada de señal al conmutador de entradas en la placa frontal:







Pruebas:

Potencia máxima continua RMS.  Con resistencias de carga de 8 ohm, la tensión máxima de salida es de 29,2 V ( de pico ) justo antes de recortar, esto equivale a 54 W sobre 8 ohm.

Las resistencias de carga utilizadas son resistencias de película metálica bañadas en aceite para disipar la temperatura. No se utilizan resistencias bobinadas ni de nicrom ( de estufas ) ya que estas alteran la medición en función de la frecuencia y de la temperatura que adquiere la propia resistencia de carga.



A la máxima potencia de salida continua, la tensión de alimentación disminuye de 37,5 V  a  34,5 V.





Respuesta en frecuencia. Se muestra en las imagenes la señal a 15 Hz, 150 Hz, 1500 Hz
  15 Khz y 150 Khz. Como se puede apreciar, bastante lineal y comienza a caer a los 150 Khz:


















Respuesta perfecta del amplificador a una señal cuadrada sinusoidal compuesta (en algunas señales utilizo un osciloscopio analógico, ya que la señal se muestra mucho más definida que en un digital) :







Respuesta a señal cuadrada a 100 Hz, 1000 Hz y  10 Khz:













Medida de la distorsión armónica (THD).
 A 1 Khz y unos 10 W de potencia se mide una distorsión de 0,03% como se puede apreciar en el medidor que está en la escala de 0,1 percentage:







Finalmente, en la prueba de sonido y como era de esperar según las mediciones, la calidad es prácticamente similar a varios amplificadores de potencias similares con los que he comparado.

Mis felicitaciones `por un trabajo bien hecho y bien documentado, el qual demuestra que cada vez cuesta mas encontrar aparatos que cumplan minimos y que almenos cumplan con lo que intentan vender en su publicidad.
Saludos.

Muy interesante y bien explicado, está claro que nadie da duros a cuatro pesetas y el que compre un ampli de 350W por canal por 125€ o sabe que es mentira o es muy inocente.

Saludos.

Sí, Siscu y Ducados. Lo de la potencia es un alucine que no tiene mucho sentido. Pero para mi lo más grave es que no incorpore circuitos de protección con lo sencillo y barato que es.

Gracias por tu detallada explicación. Realmente has construído un amplificador nuevo, aprovechando el trafo, la placa de previo y la caja. Ya me dirás si no tienes inconveniente, cómo obtienes la señal cuadrada-senoidal. El radiador me recuerda a uno de un Luxman LV-92 que acabo de "reparar" (tenía un fusible fundido y mucha mie...). También tiene un híbrido como excitador de transistores bipolares. La verdad es que mi oído no percibe un peor sonido de amplificadores con híbridos o con circuitos integrados, frente a los de transistores discretos. Muchos altavoces activos de marcas notables llevan circuitos integrados como amplificador de potencia.

Un saludo y a disfrutar de ese magnífico trabajo (lo que sí nota no digo mi oído pero sí mi cerebro, es que me suenan mejor los amplis que yo he hecho que los comerciales)

Gracias a ti por el comentario.
Como no! Pues la señal combinada la consigo con un generador que diseñé hace años para someter a una prueba más a los amplificadores, vi que equipos tektronix de analisis de audio utilizaban este tipo de señales y me gustó la idea, si quieres, puedo rebuscar y te envio los esquemas (los pasaría previamente un poco a limpio).

Pues muy de acuredo contigo, ya electrónicamente hay muy pocas diferencias entre las mediciones de un hibrido y un pcb a transistores convencional, y auditivamente me cuesta mucho notar diferencias, aunqué solo lo he comparado utilizando unos altavoces Pulsar M16, quizás con unos altavoces de nivel si que podría notar claramente diferencias.
Las especificaciones de estos hibridos són muy buenas, incluso la distorsión que he medido és inferior a la que indica el fabricante. El que he utilizado es versión II, pero también existe la versión V de los mismos modelos en que la distorsión es mucho más baja, estos eran ( o són) utilizados en modelos de amplificadores más "highend" o caros.

Gracias por tu ofrecimiento, pero no te molestes en buscar el esquema y menos aún en pasarlo a limpio. Supongo que será algo parecido a un operacional mezclando una señal cuadrada y una senoidal. pero ahora estoy metido en mil charcos y no tengo tiempo de construír más cacharros, ni sitio para ponerlos.
El inconveniente que le veo a los híbridos es que no puedes ajustarles la corriente de reposo y en algún caso me encontré distorsión de cruce. Claro que con música a cierto volumen es difícil apreciarlo. También he encontrado el mismo problema en amplificadores con transistores discretos de car audio que venían sin potenciómetro de ajuste. Supongo que tanto en un caso como en otro, piensan que es difícil de apreciar a oído por un usuario medio y se ahorran ajustes y/o problemas de avalancha térmica poniendo una corriente muy baja.
El amplificador Luxman que presumía reparado ayer, no lo está del todo. Tiene mal una mitad del potenciómetro de volumen. Curiosamente ha desaparecido la conexión de ambos extremos con la pista circular de carbón. Eso por vender la piel del oso antes de cazarlo

Un saludo

Pues ahora no te sabria decir que corriente de bias utilizan, es posible que tienda a ser baja poe eso que comentas, o quizás está muy bien calculado y fabricado para que tenga muy buena compensación térmica. En caunto tenga ocasión, mediré el Bias, ahora tengo curiosoda.
Otro tema delicado son los hibridos "fake" que nos pueden colar.
Vaya con el potenciómetro, a ver si lo puedes recuperar o encontrar recambio que se ajuste bien, suerte!

El bias es fácil de medir, ya sabes, midiendo la caída de tensión en una o las dos resistencias bobinadas de emisor y dividiéndola por el valor de éstas.
En cuanto a los componentes falsificados es una plaga. Ya me he encontrado reguladores LM338K que dan menos corriente que un 317 y transistores de RF que de RF tienen menos que un 2N3055. Y en híbridos de RF, "rematrículados" de otro márgen de frecuencias.
Para el potenciómetro, pediré en la tienda local que me traigan un Phier o "sucesor", porque no me voy a complicar la vida ni empeñar la cartera buscando un ALPS original o cualquier otra cosa "esotérica". En cualquier caso, va a superar lo que me costó el amplificador (lo encontré junto al contenedor de basura).
Ya me dirás la corriente de bias si la mides. Apuesto por menos de 10mA. Los Sales Kit, Car Kit y ValKit llevaban "un cacho más", sobre 30 ó 40mA y no les pasaba nada.

Un saludo