Автомобильный усилитель звука своими руками 100w

Автомобильный аудио усилитель 4 х100 Вт

Представлен 400Вт-ный усилитель мощности автомобиля на основе двухтактного преобразователя, собранного на ШИМ-контроллере TL494 (KA7500). Его мощности хватит для 4-х усилителей на TDA7294.

Три трехзначных индикатора на передней панели показывает фактическое напряжение батареи, температуру, а также предполагаемую мощность (эта часть не описана в данной статье).

Двухтактный преобразователь

Здесь использован очень хороший и проверенный набор-конструктор AVT2732, где включены все защиты по напряжению и току. Преобразователь основан на TL494 (KA7500), он работает на частоте 30 кГц, и управляет двумя полевыми транзисторами IRFP064N.

К сожалению, они имеют большую емкость затвора, поэтому необходимо использовать эмиттерный повторитель – в данном случае две пары BD139 и BD140. В качестве выпрямительных диодов использованы сверх быстрые FES16. Конденсаторы для сглаживания пульсаций 4x 4700 мкФ.

Защита от превышения напряжения заботится о безопасности усилителя мощности – ШИМ-контроллер отключится, если напряжение превысит 15В на входе (преобразователь не имеет стабилизации напряжения). Защита от понижения напряжения заботиться о разряде аккумулятора автомобиля – ШИМ-контроллер отключится, если напряжение упадет до 9В.

Токовая защита заботиться о ключевых транзисторах и общей безопасности всей цепи. Это очень хороший, простой и надежный способ – если транзисторы перегружены, то на входе компаратора IN + мы получим более высокое напряжение.

Это измеряется простой схемой, состоящей из диода 1N4148 и RC-фильтра (10K, 10n). На IN- мы можем настроить требуемое напряжение сравнения потенциометром PR1 и если напряжение на IN + превышает его то, ШИМ-контроллер отключится. Зеленый диод означает нормальную работу, красный диод означает, что одна из защит отключила контроллер.

Для перезапуска надо выключить, а затем включить питание схемы. Схема плавного включения позволяет медленно запускать конвертер и заряжать большую емкость на выходе. Преобразователь питается от цепи REMOTE, и потребляет не более 50 мА.

Намотан трансформатор на ферритовым сердечнике TX42 (TX42 / 13/26) с ом 3C90, намотан медным проводом 0,7 мм. Первичная обмотка: 4 витка по 20 проводов.

Вторичная: 11 витков по 6 проводов. Это конфигурация позволяет получить + /-40V из входного напряжения 14,5В.

Я не использовал стабилизацию напряжения для + /-40В т.к. это безопасное напряжение для работы TDA7294. Во время работы, это напряжение снизится до примерно +/-30V, которое идеально подходит для работы с 4 Ом нагрузкой.

Усилитель мощности

4 микросхемы TDA7294 включены по их типовой схеме в спецификации. Теоретически, выходная мощность каждого из них 100Вт …

Я сделал несколько измерений и получил мощность 85Вт от каждого канала усилителя с коэффициентом искажений 1%. Цепи по входам MUTE и ST-BY изменены – см рис.17

в спецификации – и постоянно подключены к + V через диод 1N1418.

Чипы соединены попарно по линиям ST-BY и MUTE, таким образом, они управляются тоже парами: каналы А + B и C + D. Это важно, потому что эти каналы могут работать по обычной или мостовой схеме – и это хорошо, если их можно включить / отключить одновременно.

Рядом со входными разъемами есть перемычки для выбора обычного или мостового включения. Для мостового включения А+ B и C + D, входной сигнал подключают только к А и С, а в каналах В и D надо вставить 2 перемычки, там где написано “bridge А+B ”или “bridge C+D ”- одну перемычку туда, где до этого был вход, а вторую на соседний контакт, который соединяет инвертированный сигнал от 1-го канала ко входу 2-го.

Теперь оба канала работают по мостовой схеме, не забудьте подключить динамики правильно.

На печатной плате конструкции предусмотрен дополнительный фильтр нижних частот, с частотой среза примерно 80 Гц.

Вы можете использовать его по своему желанию, например, подключить его, до мостовых каналов, чтобы получить хорошую мощность на выходе сабвуфера. Фильтр питается симметричным напряжением +/-12В, стабилизированным диодами Зенера.

Схема, печатки и всё остальное в архиве скачать…

И ещё хочу отметить один момент, если вы решили купить новый автомобиль, то хочу порекомендовать KIA. Заходите на официальный сайт KIA и выбирайте себе авто, весь ряд у вас перед глазами, комплектации и цены, тест-драйв и многое другое.

Источник

Усилитель 100 Вт на TDA7294

Усилитель мощности НЧ на TDA7294

Статья посвящается любителям громкой и качественной музыки. TDA7294 (TDA7293) – микросхема усилителя низкой частоты производства французской фирмы THOMSON. Схема содержит полевые транзисторы, что обеспечивает высокое качество звучания и мягкий звук. Простая схема, мало добавочных элементов делает схему доступной для изготовления любому радиолюбителю. Правильно собранный усилитель из исправных деталей начинает работать сразу и в наладке не нуждается.

Усилитель мощности звуковой частоты на микросхеме TDA 7294 отличается от остальных усилителей такого класса:

• высокая выходная мощность,
• широкий диапазон напряжения питания,
• низкий процент гармонических искажений,
• «мягкий» звук,
• мало «навесных» деталей,
• невысокая стоимость.

Применять можно в радиолюбительских аудиоустройствах, при доработке усилителей, акустических систем, устройств аудиотехники и т.д.

На рисунке ниже показана типовая принципиальная схема усилителя мощности для одного канала.

Микросхема TDA7294 это мощный операционный усилитель, коэффициент усиления которого устанавливается цепью отрицательной обратной связи, включенной между его выходом (14 выв. микросхемы) и инверсионным входом (выв. 2 микросхемы). Прямой сигнал поступает на вход (выв. 3 микросхемы). Цепь состоит из резисторов R1 и конденсатора С1. Изменяя значения сопротивлений R1 можно подстроить чувствительность усилителя под параметры предварительного усилителя.

Структурная схема усилителя на TDA 7294

Технические характеристики микросхемы TDA7294

Напряжение питания	7,5 — 40 вольт
Номинальное напряжение питания	30 вольт
Максимальная выходная мощность на нагрузке 4 Ом (пит +/-30В)	100 Ватт
Максимальная выходная мощность на нагрузке 8 Ом(пит +/-37В)	100 Ватт
Входное сопротивление	22 кОм
Чувствительность	750 мВ
Коэф.гармонических искажений, при мощности 60 ватт	не более 0,5%
Частотный диапазон	40Гц — 20кГц
Сопротивление нагрузки	4 — 8 Ом

Технические характеристики микросхемы TDA7293

Напряжение питания	12 — 50 вольт
Номинальное напряжение питания	30 вольт
Максимальная выходная мощность на нагрузке 4 Ом( пит +/-30В)	110 Ватт
Максимальная выходная мощность на нагрузке 8 Ом( пит +/-45В)	140 Ватт
Входное сопротивление	22 кОм
Чувствительность	700 мВ
Коэф.гармонических искажений, при мощности 60 ватт	не более 0,1%
Частотный диапазон	40Гц — 20кГц
Сопротивление нагрузки	4 — 8 Ом

Принципиальная схема усилителя на TDA7294

Для сборки этого усилителя понадобятся следующие детали:

1. Микросхема TDA7294 (или TDA7293)
2. Резисторы мощностью 0.25 вата
R1 – 680 Om
R2, R3, R4 – 22 kOm
R5 – 10 kOm
R6 – 47 kOm
R7 – 15 kOm
3. Конденсатор плёночный, полипропиленовый:
C1 – 0.74 mkF
4. Конденсаторы электролитические:
C2, C3, C4 – 22 mkF 50 volt
C5 – 47 mkF 50 volt
5. Резистор переменный сдвоенный — 50 kOm

На одной микросхеме можно собрать моно усилитель. Чтобы собрать стерео усилитель, надо сделать две платы. Для этого все необходимые детали умножаем на два, кроме сдвоенного переменного резистора и БП. Но об этом позже.

Печатная плата усилителя на микросхеме TDA 7294

Монтаж элементов схемы выполнен на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита.

Похожая схема, но немного побольше элементов, в основном конденсаторов. Включена схема задержки включения по входу «mute» выв.10. Это сделано для мягкого, без хлопков, включения усилителя.

На плату устанавливается микросхема, у которой удалены не использующиеся выводы: 5, 11 и 12. Производите монтаж проводом с сечением не менее 0,74 мм2. Саму микросхему необходимо установить на радиатор площадью не менее 600 см2. Радиатор не должен касаться корпуса усилителя так, как на нём будет отрицательное напряжение питания. Сам же корпус необходимо соединить с общим проводом.

Если использовать меньшую площадь радиатора, необходимо сделать принудительный обдув, поставив вентилятор в корпус усилителя. Вентилятор подойдёт от компьютера, напряжением на 12 вольт. Саму микросхему следует крепить на радиатор с помощью теплопроводной пасты. Радиатор не соединять с токоведущими частями, кроме шины отрицательного питания. Как писали выше, металлическая пластина сзади микросхемы соединена с цепью отрицательного питания.

Микросхемы для обоих каналов можно установить на один общий радиатор.

Блок питания для усилителя.

Блок питания представляет собой понижающий трансформатор с двумя обмотками напряжением 25 вольт и силой тока не менее 5 ампер. Напряжение на обмотках должно быть одинаковым и конденсаторы фильтра тоже. Нельзя допускать перекоса напряжения. При подаче двухполярного питания на усилитель, оно должно подаваться одновременно!

Диоды в выпрямителе лучше поставить сверхбыстрые, но в принципе подойдут и обычные типа Д242-246 на ток не менее 10А. Желательно параллельно каждому диоду припаять конденсатор ёмкостью 0,01 мкф. Также можно использовать готовые диодные мосты с такими же параметрами по току.

Конденсаторы фильтра C1 и C3 имеют ёмкость 22.000 мкф на напряжение 50 вольт, конденсаторы C2 и C4 имеют ёмкость 0,1 мкф.

Напряжение питания в 35 вольт должно быть только при нагрузке 8 Ом, если у вас нагрузка 4 Ома, то напряжение питания надо уменьшить до 27 вольт. В этом случае напряжение на вторичных обмотках трансформатора должно быть 20 вольт.

Можно использовать два одинаковых трансформатора мощностью 240 ватт каждый. Один из них служит для получения положительного напряжения, второй — отрицательного. Мощность двух трансформаторов составляет 480 ватт, что вполне подойдет для усилителя с выходной мощностью 2 х 100 Ватт.

Трансформаторы ТБС 024 220-24 можно заменить на любые другие мощностью не менее 200 Ватт каждый. Как писали выше питание должно быть одинаковое — транcформаторы должны быть одинаковые. Напряжение на вторичной обмотке каждого трансформатора от 24 до 29 вольт.

Схема усилителя повышенной мощности на двух микросхемах TDA7294 по мостовой схеме.

По такой схеме для стерео варианта понадобится четыре микросхемы.

Технические характеристики усилителя:

• Максимальная выходная мощность на нагрузке 8 Ом (пит. +/- 25В) — 150 Вт;
• Максимальная выходная мощность на нагрузке 16 Ом (пит. +/- 35В) — 170 Вт;
• Сопротивление нагрузки: 8 — 16 Ом;
• Коэф. гармонических искажений, при макс. мощности 150 ватт, напр. 25В, нагр. 8 Ом, частоте 1 кГц — 10%;
• Коэф. гармонических искажений, при мощности 10-100 ватт, напр. 25В, нагр. 8 Ом, частоте 1 кГц — 0,01%;
• Коэф. гармонических искажений, при мощности 10-120 ватт, напр. 35В, нагр. 16 Ом, частоте 1 кГц — 0,006%;
• Частотный диапазон (при нер. АЧХ 1 db) — 50Гц … 100кГц.

Вид готового усилителя в деревянном корпусе с прозрачной верхней крышкой из оргстекла.

Для работы усилителя в полную мощность нужно подать необходимый уровень сигнала на вход микросхемы, а это не менее 750мВ. Если сигнала не хватает, то нужно собрать для раскачки предварительный усилитель.

Схема предварительного усилителя на TDA1524A

Налаживание усилителя

Правильно собранный усилитель в налаживании не нуждается, но никто не гарантирует, что все детали абсолютно исправны, при первом включении нужно соблюдать осторожность.

Первое включение проводится без нагрузки и с отключенным источником входного сигнала (лучше вообще закоротить вход перемычкой). Хорошо бы в цепь питания (и в «плюс» и в «минус» между источником питания и самим усилителем) включить предохранители порядка 1А. Кратковременно (

0,5 сек.) подаем напряжение питания и убеждаемся, что ток, потребляемый от источника небольшой — предохранители не сгорают. Удобно, если в источнике есть светодиодные индикаторы — при отключении от сети, светодиоды продолжают гореть не менее 20 секунд: конденсаторы фильтра долго разряжаются маленьким током покоя микросхемы.

Если потребляемый микросхемой ток большой (больше 300 мА), то причин может быть много: КЗ в монтаже; плохой контакт в «земляном» проводе от источника; перепутаны «плюс» и «минус»; выводы микросхемы касаются перемычки; неисправна микросхема; неправильно впаяны конденсаторы С11, С13; неисправны конденсаторы С10-С13.

Убедившись, что с током покоя все нормально, смело включаем питание и измеряем постоянное напряжение на выходе. Его величина не должна превышать +-0,05 В. Большое напряжение говорит о проблемах с С3 (реже с С4), или с микросхемой. Бывали случаи, когда «межземельный» резистор либо был плохо пропаян, либо вместо 3 Ом имел сопротивление 3 кОм. При этом на выходе была постоянка 10…20 вольт. Подключив к выходу вольтметр переменного тока, убеждаемся, что переменное напряжение на выходе равно нулю (это лучше всего делать с замкнутым входом, или просто с не подключенным входным кабелем, иначе на выходе будут помехи). Наличие на выходе переменного напряжения говорит о проблемах с микросхемой, или цепями С7R9, С3R3R4, R10. К сожалению, зачастую обычные тестеры не могут измерить высокочастотное напряжение, которое появляется при самовозбуждении (до 100 кГц), поэтому лучше всего здесь использовать осциллограф.

Далее подключаем нагрузку и ещё раз проверяем на отсутствие возбуждения с нагрузкой.

Источник