Главная » Усилители
Призовой фонд
на январь 2017 г.
1. 5000 руб.
Академия Благородных Металлов
2. 1000 руб.
Radio-Sale
3. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
4. 600 руб.
От пользователей
5. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник

Похожие статьи:


УМЗЧ для автомобиля на TDA7294

Общий вид усилителя

Для высококачественного воспроизведения звука в движущейся машине необходима мощность не менее 50 вт на канал для фронтальной акустики, 20 вт для тыловой и 100 вт для сабвуфера. Магнитолы (CD ресиверы), продающиеся в магазинах выдают мощность 15 вт (20 вт при заведенной машине), что бы на них не писали в рекламных целях. Таким образом необходим внешний усилитель для фронта и сабвуфера (тыл обеспечит усилитель магнитолы). Именно такой усилитель и описан в данной статье.

Усилитель имеет 3 канала – два канала для стерео усиления и один канал для пассивного сабвуфера . Для обеспечения требуемой выходной мощности при питании от 12 вольт применен преобразователь напряжения.

Параметры усилителя:
Максимальная выходная мощность на нагрузке 4 Ом
при коэффициенте гармоник не более 1%:
усилителя для сабвуфера – 175 вт.
стерео усилителя - 75 вт на канал
Коэффициент гармоник усилителей:
на TDA7294 при Рвых.=60 вт не более – 0,01%
сабвуфера при Рвых.=150 вт не более – 0,1%
Напряжение питания :
минимальное – 11 В
максимальное - 16 В
Потребляемый ток:
В покое – 1 А.
При максимальной выходной мощности всех каналов – 40 А.
Размеры: 290х153х63
Вес: 2,3 кг

Усилитель. Схема усилителя приведена на рисунке №1. Каналы по 75 вт выполнены на микросхемах TDA7294 , при выходной мощности 70 вт имеют К гармоник не более 0,01%. Напряжение питания выбрано +- 28 В для нагрузки 4 Ом. При нагрузке 8 Ом необходимо питание +-35В и схему можно подключить от источника +- 38В, что упростит схему преобразователя. На входе имеются отключаемые фильтры НЧ со срезом на 100 гц, выполненные на операционных усилителях DA5 ,DA6 . Фильтр нужен для исключения перегрузки встроенных динамиков низкими частотами, на которые они не рассчитаны. При желании фильтр отключается переключателем S2. Из напряжений +- 28 В стабилизаторами DA7 типа 7815 и DA8 типа 7915 получаются напряжения +-15 В для питания предварительного усилителя и фильтров.

Схема усилителя на TDA7294

Для сабвуферного канала пришлось отказаться от применения микросхем TDA7294, так как головка 75ГДН-1 самодельного сабвуфера имела сопротивление 4 Ом. Мощность же требовалась не менее 150 вт, одна микросхема такую мощность не обеспечит. Микросхемы TDA7294 в мостовом включении требуют нагрузку не менее 8 Ом. Для тех, кто имеет головку саба 8 Ом можно рекомендовать применение микросхем TDA7294 в мостовом включении с питанием от источника +-28 В. Усилитель выполнен на базе известной схемы на транзисторах КТ825 , КТ827. В оконечной ступени применены транзисторы типа КТ8101 КТ8102 в оконечной ступени. При желании можно использовать транзисторы КТ825 , КТ827, только возникнут трудности с тепло отводом (при данной конструкции корпуса транзисторов). Лучшей заменой для выходных транзисторов является тошибовская пара 2SA1302, 2SC3281 и пара КТ850, КТ851 для предвыходных. Для сабвуферного канала не требуется усилителя с Кг в тысячные доли процента. Напряжение питания для достижения требуемой мощности выбрано +- 38 В. Это потребовало применения дополнительной обмотки на трансформаторе, дополнительного выпрямителя и фильтра в блоке питания. На входе канала установлен фильтр, срезающий частоты выше 120 Гц, выполненный на микросхеме DA4. Регулировки частоты среза не предусмотрено, она подбирается под конкретную акустику. Для регулировки можно установить переключатель на 2-3 положения, коммутирующий RC цепи. Оригинальный усилитель не имеет на выходе защиты громкоговорителей от попадания на них постоянного напряжения, в случае выхода усилителей из строя. На схеме №3 показан такой блок защиты . Если у Вас применены высококачественные дорогостоящие головки в акустике, то я рекомендую дополнить усилитель этой защитой.

Инвертор. Самой сложной частью усилителя (и ответственной) является преобразователь напряжения. Схема преобразователя приведена на рисунке №2. Он выполнен по схеме двухтактного трансформаторного каскада. В качестве силовых элементов применены МДП ключи. Схема управления со стабилизацией выходного напряжения выполнена на микросхеме ШИМ регулятора TL494, обратная связь по напряжению заведена только с плюсовых источников питания, стабилизация минусовых источников осуществляется косвенным путем. Точность поддержания напряжения плюсовых источников в несколько раз выше, чем минусовых. Каких либо отрицательных эффектов при применении данной схемы не выявлено. Для более точного поддержания напряжения на всех выходах преобразователя можно поставить компенсационный дроссель (такой стоит во всех БП компьютеров). Дроссель ставится сразу после диодов выпрямителя, он должен иметь четыре обмотки (по числу выходов напряжения). Многие фирменные усилители вообще не имеют стабилизации выходного напряжения преобразователя. Ключевые полевые транзисторы применены типа IRFZ44 по два в параллель. Возможно применение и других транзисторов: IRF1010, IRFZ48, IRFP150, IRFZ46. При выборе транзисторов нужно стремиться, чтобы сопротивление Rси было как можно меньше. Преобразователь включается контактами реле на 30 А по сигналу от магнитолы. Такой выход имеется в большинстве магнитол, он служит для выдвижения антенн, включения активных антенн и внешних усилителей. При включении магнитолы на этом выходе появляется напряжение 12 В. При отсутствии такого выхода можно на передней панели автомобиля установить выключатель, который будет подавать 12 В на реле включения. При максимальной выходной мощности преобразователь потребляет ток до 40 А.

Схема инвертора

На входе по питанию установлен помехоподавляющий LC фильтр. Дроссель фильтра 2DR1 можно намотать на отрезке ферритового стержня проводом ПЭВ диаметром 2 мм, число витков 10-20. Хороший дроссель получаются на обломке феррита от строчного трансформатора телевизоров. Там применен феррит 2000 НМС1. Трансформатор 2T1 намотан на двух вместе сложенных кольцах К42х28х10 марки 2000НМ1. Мотать лучше жгутом из нескольких тонких проводов (набрав необходимое сечение), чем одним толстым (во первых это легче). Технология намотки следующая: выбрав имеющийся провод, например 0,8мм, рассчитываем число проводов исходя из среднего тока 20 А. Плотность тока берем 5 А на мм2. Получается 8 проводов. Делаем жгут из 16 проводов необходимой длины и наматываем ей первичную обмотку, стараясь распределить обмотку равномерно по сердечнику. Прозвонкой разделяем жгут пополам, начало одной половины соединяем с концом другой. Вторичную обмотку наматываем аналогично. Перед намоткой острые грани ферритовых колец необходимо скруглить. Число витков первичной обмотки 2х6, вторичной обмотки 2a 2x16 витков, обмотки 2б 2х22 витка. Диоды выпрямителя обязательно должны быть высокочастотные (типа КД213А, КД2997), лучше если это будут диоды Шоттки. Так у меня КД213А установлены на плате без радиаторов и при максимальной нагрузке греются, но я посчитал нагрев не очень сильным и режим максимальной нагрузки кратковременным. Иначе их нужно ставить на радиатор.

На выходе преобразователя установлены помехоподавляющие LC фильтры. Дроссели фильтров 2DR2-2DR5 можно намотать на отрезках ферритовых стержней диаметром 6 мм проводом ПЭВ 0,8 мм , число витков 20. Емкости конденсаторов на выходе 4700 мкф и 2200 мкф вполне достаточны, так как фильтрация происходит на высокой частоте, их можно уменьшить, но не более чем в 2 раза.

Конструкция.Вся схема усилителя и инвертора смонтирована на одной печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 2мм и размерами 280х120 мм. Чертеж печатной платы приведен на рисунке №3, расположение элементов на рисунке №4.

Плата установлена в алюминиевом П-образном корпусе сложной формы с ребрами. Чертеж корпуса приведен на рисунке №5. Все силовые транзисторы, стабилизаторы и микросхемы TDA7294 прикручены через изолирующие прокладки из слюды к промежуточным алюминиевым панелям толщиной 6 мм, которые крепятся болтами к корпусу (с применением теплопроводящей пасты). Поэтому открутив всего несколько (5) болтов M5 плату с панелями можно легко снять с корпуса. Винты, крепящие микросхемы и транзисторы к пластине, не должны выступать за ее плоскость.

Конструкция усилителя
Рис.№5

1 – Прокладка из слюды. 2 – Изоляционная втулка. 3- Винт М3. 4 – Микросхема TDA7294 5 – Трансформатор. 6 - Плата

Корпус анодирован, а снаружи кроме этого еще окрашен . Торцы закрыты пластинами из алюминия толщиной 2 мм, которые прикручены непосредственно к плате. На одной из пластин смонтированы входные разъемы и сделаны отверстия по ручки переключателя и регулятора громкости.

Вид усилителя
Рис №6

Наладка. Наладку усилителей НЧ целесообразно проводить запитав их от внешнего лабораторного блока питания с регулируемым выходным напряжением по отдельности. Если блок питания не имеет защиты от КЗ, то первое включение каждого УНЧ делаем, подключив его к БП через 2 резистора по 20-50 Ом. Таким образом можно сохранить оконечные транзисторы от выхода из строя при ошибках в монтаже. В усилителях на TDA7294 убеждаемся в отсутствии на выходе постоянного напряжения, проверяем ток покоя. Подавая на вход сигнал от генератора НЧ, проверяем сигнал на выходе с помощью осциллографа. После этого резисторы можно заменить перемычками. В усилителе для саба также убеждаемся в отсутствии на выходе постоянного напряжения, оно может быть в пределах плюс минус нескольких милливольт, резистором R44 выставляем ток покоя транзисторов VT5, VT6 около 20 мА, ток покоя оконечных транзисторов VT9, VT10 должен быть равен нулю. Подавая на вход сигнал от генератора НЧ, проверяем сигнал на выходе с помощью осциллографа, доводя его до ограничения. После этого резисторы можно заменить перемычками. Выходную мощность проверяем, подключив на выход сопротивление ПЭВ на 25-50 вт 4 Ом, чтобы не сжечь сопротивление, его можно опустить в банку с водой.

Наладку преобразователя рекомендую начать с не впаянных ключевых транзисторов (или не подавая питание на трансформатор). Проверив работу микросхемы TL494 подаем питание 14 В на трансформатор через лампу 12 В 60 вт. Только полностью отладив работу преобразователя с небольшой нагрузкой, лампу заменяем на предохранитель. Этим вы убережете ключевые транзисторы от выхода из строя при различных ошибках. Для наладки необходимо иметь мощный блок питания 12-14 В на ток 10-20 А или автомобильный аккумулятор. Окончательная наладка производится в автомобиле.

Рекомендации по монтажу усилителя. Обычно усилитель монтируют в багажнике автомобиля, хотя его можно расположить и в другом месте, например под сиденьем водителя. Так как усилитель потребляет ток до 40 А, то для подключения питания +12 В и – 12В необходим медный провод сечением не менее 10 квадратных миллиметров. Провод +12 вольт прокладывают прямо к аккумулятору и подключают к плюсовой клемме через предохранитель на 50 А. Нужно стремиться, чтобы провод от держателя предохранителя до клеммы был как можно короче. Провод минус 12 В подключают к корпусу автомобиля в ближайшей точке или также прокладывают до аккумулятора. Сигнальные экранированные провода от магнитолы прокладывают по полу автомобиля под ковром.

Панель

amp18-9.jpg

ЛИТЕРАТУРА:

1. В. Вильчинский. Усилитель мощности с блоком питания . – Радио, 1990 , № 5, с. 52
2. Даташит компании Thomson на микросхему TDA7294

Журнал "РАДИО" № ХХ 2004 г.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
Усилитель
DA1-DA6 МикросхемаКР574УД1А6 Поиск в FivelВ блокнот
DA7 Линейный регулятор
LM7815CT
1 Поиск в FivelВ блокнот
DA8 Линейный регулятор
LM7915
1 Поиск в FivelВ блокнот
DA9, DA10 Аудио усилитель
TDA7294
2 Поиск в FivelВ блокнот
VT1 Биполярный транзистор
КТ815А
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT2, VT3 Биполярный транзистор
КТ814А
2 Поиск в FivelВ блокнот
VT4, VT8 Биполярный транзистор
КТ815Г
2 Поиск в FivelВ блокнот
VT5 Биполярный транзистор
КТ816Г
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT6 Биполярный транзистор
КТ817Г
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT7 Биполярный транзистор
КТ814Г
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT9 Биполярный транзистор
КТ8102А
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT10 Биполярный транзистор
КТ8101А
1 Поиск в FivelВ блокнот
VD1-VD6 Диод
КД510А
6 Поиск в FivelВ блокнот
С1, С2, С9, С13 Конденсатор3.3 пФ4 Поиск в FivelВ блокнот
С3-С8 Конденсатор0.15 мкФ6 Поиск в FivelВ блокнот
С10,С11 Конденсатор0.33 мкФ2 Поиск в FivelВ блокнот
С12 Конденсатор0.033 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
С14, С15, С21, С22, С30, С31 Электролитический конденсатор10мкФ6 на 25ВПоиск в FivelВ блокнот
С16, С17, С23, С24, С26, С32, С33, С35, С42 Конденсатор0.1 мкФ9 Поиск в FivelВ блокнот
С18, С27 Конденсатор0.47 мкФ2 Поиск в FivelВ блокнот
С19, С28 Конденсатор100 пФ2 Поиск в FivelВ блокнот
С20, С25, С29, С34 Электролитический конденсатор22мкФ4 С20-50В,С25,С34-63В,С29-50ВПоиск в FivelВ блокнот
С36, С37 Конденсатор6.8 пФ2 Поиск в FivelВ блокнот
С38, С39 Конденсатор33 пФ2 Поиск в FivelВ блокнот
С40, С41 Конденсатор470 пФ2 Поиск в FivelВ блокнот
R1 Переменный резистор50кОм1 Стерео резисторПоиск в FivelВ блокнот
R2-R5 Резистор
47 кОм
4 0,125ВтПоиск в FivelВ блокнот
R6, R7, R23, R31 Резистор
15 кОм
3 R6, R7-0,125Вт,R23, R31-0,25ВтПоиск в FivelВ блокнот
R8 Подстроечный резистор47кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R9, R14, R17 Резистор
6.8 кОм
1 R9-0,125Вт;R14, R17-0,25ВтПоиск в FivelВ блокнот
R10 Резистор
5.1 кОм
1 0,125ВтПоиск в FivelВ блокнот
R11 Резистор
36 кОм
1 0,125ВтПоиск в FivelВ блокнот
R12 Резистор
6.2 кОм
1 0,125ВтПоиск в FivelВ блокнот
R13, R16, R36 Резистор
12 кОм
3 R13, R16-0,25Вт,R36-0.125ВтПоиск в FivelВ блокнот
R15, R18 Резистор
82 кОм
2 0,25ВтПоиск в FivelВ блокнот
R19, R22, R25, R27, R30, R33 Резистор
22 кОм
6 0,25ВтПоиск в FivelВ блокнот
R20, R21, R28, R29, R35, R38, R41-R43 Резистор
10 кОм
8 R20, R21, R28, R29, R41-0,25Вт,R35, R38, R42, R43-0,125ВтПоиск в FivelВ блокнот
R24, R32 Резистор
680 Ом
2 0,25ВтПоиск в FivelВ блокнот
R26, R34, R55, R56, R59 Резистор
10 Ом
5 R26, R34, R59-1Вт;R55, R56-0,25ВтПоиск в FivelВ блокнот
R37 Резистор
270 кОм
1 0,125ВтПоиск в FivelВ блокнот
R39 Резистор
8.2 кОм
1 0,125ВтПоиск в FivelВ блокнот
R40 Резистор
2.2 кОм
1 0,125ВтПоиск в FivelВ блокнот
R44 Переменный резистор4.7кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R45, R46 Резистор
180 Ом
2 0,25ВтПоиск в FivelВ блокнот
R47, R48 Резистор
430 Ом
2 0,5ВтПоиск в FivelВ блокнот
R49, R50, R57, R58 Резистор
100 Ом
4 0,25ВтПоиск в FivelВ блокнот
R51, R52 Резистор
2 кОм
2 0,25ВтПоиск в FivelВ блокнот
R53, R54 Резистор
2 Ом
2 0,5ВтПоиск в FivelВ блокнот
Инвертор
2DA1 ШИМ контроллер
TL494
1 Поиск в FivelВ блокнот
2VT1, 2VT2 Биполярный транзистор
КТ646А
2 Поиск в FivelВ блокнот
2VT3-2VT6 MOSFET-транзистор
IRFZ44
4 Поиск в FivelВ блокнот
2VD1, 2VD2 Диод
КД510А
2 Поиск в FivelВ блокнот
2VD3-2VD11 Диод
КД213А
9 Поиск в FivelВ блокнот
2VD12 Диод
КД522А
1 Поиск в FivelВ блокнот
2С1, 2С2, 2С5, 2С6 Конденсатор0.01 мкФ4 Поиск в FivelВ блокнот
2С3 Электролитический конденсатор10мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
2С4 Конденсатор1000 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
2С7, 2С8, 2С15, 2С16 Электролитический конденсатор2200мкФ4 2С7, 2С8-на 16В;2С15,2С16-на 50ВПоиск в FivelВ блокнот
2С9, 2С10, 2С13, 2С14 Электролитический конденсатор470мкФ4 Поиск в FivelВ блокнот
2С11, 2С12 Электролитический конденсатор4700мкФ2 на 35ВПоиск в FivelВ блокнот
2С17 Электролитический конденсатор100мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
2R1 Резистор
470 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
2R2 Резистор
33 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
2R3,2R4 Резистор
4.7 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
2R5 Резистор
10 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
2R6 Резистор
15 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
2R7, 2R8 Резистор
51 Ом
2 Поиск в FivelВ блокнот
2R9, 2R10 Резистор
1 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
2R11-2R14, 2R20 Резистор
10 Ом
5 Поиск в FivelВ блокнот
2R15, 2R16 Резистор
22 Ом
2 1ВтПоиск в FivelВ блокнот
2R17 Подстроечный резистор4.7кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
2R18, 2R19 Резистор
47 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
2DR1-2DR5 Дроссель5 Поиск в FivelВ блокнот
2Т1 Трансформатор1 Поиск в FivelВ блокнот
К1 Реле1 на 12ВПоиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

none Опубликована: 2005 г. 0 0
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (20) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Юрис #
Будте осторожны - в качестве 2VT1, 2VT2 указаны KT646, BC548, оба структуры NPN. Подойдёт KT626 - PNP.
Ответить
0
роман #
Здесь инвертор вообще не правильно собран советую рассмотреть схему и переписать?
Ответить
0
Юрис #
Собрал инветор, работает. С правилыми транзисторами 2VT1, 2VT2 - применил KT626. Не хватила опыта, что бы понять, куда подключать проводник, который обозначен стелочкой (соеденён с 2R4, выводом 15 микросхемы). В документе http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/motorola/TL494.pdf на рисунке 20 есть очень похожая схема включения микросхемы, но упомянутая точка соеденена с цепью после сторичной обмотки трансформатора. В своей сборке инветора эту точку никуда не присоеденял. Может потому не меняется выходное напрежение, меняя сопротивления 2R17 :).
Печатную плату пришлось немного корректировать - были несколько несоответствий схеме.
Ответить
0
SPRN #
Собирал я преобраз несколько лет назад,что то типа вот этого: http://interlavka.narod.ru/nabor/pic/pr003.jpg обратную свзять через оптрон завести, ноги 15 и 16 на землю посадить. Если хорошо намотан транс и индуктивность рассеяния примерно 3% или даже меньше, то будет всё отлично.
Ответить
0
Владимир #
А здесь вроде как печатка не правильная?
Ответить
0
Александр #
Здесь дана не родная печатка - ошибка. Схема Журнал Радио 8 2005г Горев. Могу выслать родную печатку в lay
Ответить
0
Антон #
Выложи конечно. И я что-то не нашёл компонентов... в смысле где их список то? Выложи, если есть такая возможность.
Ответить
0
Роман #
Расскажите пожалуйста подробней про намотку трансформатора
Ответить
0
DelCJ #
Ой не верю, что на КТ8101-02 можно выжать аж-ж-ж 170 Вт. На тошибовской паре больше 150 Вт не снимешь, а то совдеп 170. НЕ ВЕРЮ!
Ответить
0
Игорь #
Эх, молодежь! Ты не знаешь сколько на КТ903 выжимали!
Ответить
0
Александр #
Это 2SC5200 и 2SA1943 Toshiba имеете ввиду? По даташиту 100 Вт у них. Есть сомнения насчет наших транзисторов насчет 170 Вт, хотя при данном питании +/-38в при расчете усилитель даст данную мощность
Ответить
0
Артур #
Кто нибудь собирал по этой схеме? У кого что получилось? Буду благодарен за ответ и совет.
Ответить
0
Артём #
DA4, DA5, DA2, DA3 - Какие микросхемы ? На плате они не обозначены...
Ответить
0
Александр #
Все микросхемы с DA1 по DA6: КР574УД1А
Ответить
0
Зандхо #
Можно ли заменить IRFZ44 на IRFP460 в блоке преобразователя?
Ответить
0
Александр #
Нет нельзя, IRFP460 для импульсных источников питания работающих от сети 220В подойдет. (см даташит)
Ответить
0
николай #
А можно подавать не +/-38 вольт, а +/-42 вольта? И что при этом изменится?
Ответить
0
Александр #
Повыситься выходная мощность, для данных транзисторов ни к чему - предельный режим и так, 170 Вт. Либо для получения той же мощности на сабвуфере 6 Ом (импортные динамики от домашней акустики если использовать)
Ответить
0
Леха #
Чем заменить TDA7294 для сабвуферного канала, если головка саба 4 Ома ?
Ответить
0
Виталий #
Пожалуйста, проверьте правильность включения ОУ КР574
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Конструктор УНЧ 60 Вт на LM3886
Конструктор УНЧ 60 Вт на LM3886
Радиореле 220В 200 Вт усилитель класса D на IRS2092
вверх