Усилители

Мощный усилитель на микросхеме TDA7294

Приветствую, радиолюбители-самоделкины!

Схем маломощных усилителей в интернете представлено достаточно много, как правило, они имеют весьма простые схемы, дёшевы, не требовательны к монтажу, качеству питания. Небольшой звуковой мощности в пределах 5-10 ватт обычно бывает достаточно для негромкой музыки, либо воспроизведения системных звуков с помощью компьютерных колонках. Но для того, чтобы «раскачать» мощные акустические системы, например S90 и подобные им, требуются усилители гораздо мощнее и чуть более сложного уровня — но этого того стоит, ведь сотня ватт музыкальной мощности заставит буквально звенеть окна в комнате. Представителем микросхем-усилителей с достаточно большой выходной мощностью можно назвать TDA7294 — она довольно популярна, и эта популярность обусловлена, в первую очередь, хорошими характеристиками самой микросхемы и при этом не высокой ценой, купить один экземпляр микросхемы можно за 200-300 рублей, для постройки-стерео усилителя потребуется две штуки. Не большая цена за усилитель такой мощности, по крайней мере, заводские подобной мощности будут стоить на один, а-то и на два порядка больше.

Данная микросхема весьма популярна и пользуется спросом, поэтому при покупке можно нарваться на низкокачественную подделку — в лучшем случае у подделки будет просто ниже выходная мощность, в худшем же она может выйти из строя, в том числе и с разрывом самого корпуса при первом включении, и «унести» вместе с собой подключенные динамики акустической системы. Желательно покупать микросхему в проверенных специализированных магазинах радиотоваров, а также обращать внимание на цену — если она подозрительно низкая, вероятнее всего, продаётся подделка. Также перед покупкой стоит посмотреть на маркировку — она должна быть нанесены качественно, лазерным методом, без огрехов или неровностей. Выходная мощность TDA7294 составляет 70Вт при долговременной работе и небольшом коэффициенте нелинейных искажений — достаточно неплохой показатель, таким образом, суммарная мощность стерео-усилителя будет составлять 140Вт. Характеристики микросхемы из документации можно увидеть на картинке ниже.

Принципиальная схема для сборки — если усилитель необходим в стерео-варианте, схему необходимо собрать в двух экземплярах.

Как можно увидеть, напряжение питания двухполярное, это означает, что имеется два плеча питания относительно земли, то есть средней точки, одна плечо положительное, второе отрицательное. Согласно документации, максимальное напряжение питания составляет 40 вольт на каждое плечо, но для надёжности лучше не приближаться к этой величине, ведь микросхему будет работать на самом пределе своих возможностей, с большим нагревом. Оптимальным напряжением питания будет считаться 25-30В для нагрузки 4 Ома, если же динамик имеет сопротивление 8 Ом, можно поднять напряжение 35-38В на плечо. Таким образом, общий размах напряжения питания будет составлять около 50-70В — немало, но это требуется для работы усилителя с высокой мощностью. В качестве источника питания лучше всего применить трансформатор с двумя одинаковыми обмотками, рассчитанными на нужное напряжение, а затем выпрямить переменное напряжение с помощью диодного моста. Такие трансформаторы, рассчитанные на питание двухполярных схем часто встречаются в мощных музыкальных центрах, либо можно намотать самостоятельно. Обратите внимание, что трансформатор должен быть рассчитан на большую мощность — если суммарная выходная мощность стерео-усилителя составляет 140Вт, то трансформатор должен выдавать как минимум 200Вт, если следовать всем правилам. Но трансформатор такой мощности будет иметь довольно большие габариты и вес, поэтому можно взять и чуть менее мощный, если не планируется выжимать все соки из усилителя и слушать музыку на максимуме громкости. Также для уменьшения веса и габаритов можно применить импульсный блок питания, но при его применении следует позаботится о хорошей фильтрации питающего напряжения, иначе помехи могут попасть в звуковой тракт. Автор использует в качестве источника советский трансформатор от проигрывателя, он виден на фото ниже.

На этих фотографиях представлены диодный мосты для выпрямления напряжения с трансформаторы, конденсаторы по питанию большой ёмкости, а также сами микросхемы. Обратите внимание, что выпрямительные мосты также должны быть рассчитаны на соответствующую мощность и выдерживать ток до 10А.

Несколько слов о деталях, используемых в схеме. Все электролитические конденсаторы (те, у которых обозначена полярность) в схеме должны быть рассчитаны на напряжение не меньше 50В — если сэкономить и установить более низковольтные, они могут вздуться. Обратите внимание, что для наилучшей фильтрации питания следует установить конденсаторы как в самом блоке выпрямителя на отдельной плате, так и на плате усилителя, непосредственной возле микросхемы. Динамик может использоваться с сопротивлением 4-8 Ом, подключать сюда автомобильные, которые зачастую имеют сопротивление 2 Ома не стоит, в этом случае нагрузка на микросхему существенно повышается и она может выйти из строя. Важным параметром здесь является мощность динамика. Так как усилитель обеспечивает на выходе мощность до 70Вт, то при подключении маломощного динамика последний может запросто сгореть, просто не выдержав подводимой мощности. В идеальном случае мощность динамика должна быть около 100Вт, как указано на схеме. Входной сигнал подаётся на обозначенный на схеме вход относительно земли всей схемы, то есть средней точки питания, подключать вход следует экранированным проводом, в качестве источника звукового сигнала может выступать любой телефон, плеер или компьютер. Входной сигнал перед подачей на микросхему проходит через конденсатор С2, поэтому в качестве этого конденсатора лучше всего применить плёночный. Все остальные детали на схеме не имеют каких-либо особенностей, резисторы — самые обычные маломощные, неполярные конденсаторы керамические либо плёночные, все номиналы указаны, достаточно лишь их придерживаться. Также на схеме имеется один диод — помимо отечественного можно применить также 1N4148, 1N4007.

Плату для данного усилителя можно выполнить разными способами — например с помощью ЛУТа, нарисовав плату в компьютерной программе, либо с помощью лака, нарисовав дорожки вручную, как сделал автор. Для того, чтобы плата получилась аккуратной, автор сперва распечатал рисунок дорожек, приложил к подготовленному текстолиту и накернил все отверстия, таким образом, все детали будут установлены на плату ровно друг относительно друга. После разметки отверстий рисуются дорожки, можно использовать даже обычный лак для ногтей, который наверняка есть в наличии у каждой женщины. Удобнее использовать лаковый маркер, отличным вариантом является Edding 792, он имеет тонкий наконечник и очень стойкий лак. Перманентные маркеры для данного дела подходят далеко не все — чаще всего они смываются после некоторого времени в травильном растворе. Ниже можно увидеть фотографии процесса изготовления платы.

Как можно увидеть, на одном отрезке текстолита располагаются сразу два канала — можно сделать так, можно и разместить каждый канал на своей плате, разницы нет. Но нужно учитывать, что к каждой плате будет крепится большой радиатор для охлаждения микросхемы, поэтому нужно рассчитывать размеры. У автора произошла несостыковка, поэтому впоследствии он разделил платы, как видно на фото.

Усилитель имеют большую выходную мощность, питается от источника с достаточно высоким напряжением и большой мощностью, поэтому не лишним будет использовать данный усилитель в паре со схемой защиты акустики, которая отключает выход усилителя от динамиков, если усилитель вышел из строя и постоянное питающее напряжение попало на выход. Для надёжной долговременной работы каждой микросхеме необходим радиатор большой площади, не лишним будет также и обдув. Без радиатора не стоит проводить и первое тестовое включение, не пройдёт и минуты, как микросхема перегреется. Таким образом, получился достаточно мощный и надёжный, при условии правильной сборки усилитель, собрать который под силу даже начинающего радиолюбителю. Удачной сборки!

Источник

Теги

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть
Закрыть