Меню

Как сделать усилитель звука на 100 ватт своими руками

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:

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.

Читайте также:  Как сделать фаску на зеркале в домашних условиях

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:

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

PA100 2x100W усилитель своими руками (4хLM3886)

Данный усилитель мощности основан на PA100, подробно описанный в приложении от National Semiconductor’s AN1192

Когда я собрал свои мощные самодельные 4-х омные колонки, то усилитель не мог «раскачать» такую нагрузку, поэтому решено было собирать более мощный усилитель. Я разработал схему усилителя мощности, в которой используется две микросхемы LM3886 на канал, в схеме с параллельным включением. На 8-ми омной нагрузке выходная мощность усилителя получается порядка 50 Ватт, на 4-х омной 100 Ватт. В данном усилителе используется четыре микросхемы УНЧ LM3886.

Кстати Jeff Rowland в некоторых своих Hi-Fi конструкциях использует LM3886 и имеет хорошие отзывы. Так что недорогой усилитель тоже может быть качественным!

Микросхема LM3886 включена по схеме неинвертирующего усилителя. Входное сопротивление УНЧ зависит от резистора R1 (47 кОм). Резистор R20 (680 Ом) и конденсатор C20 (470 пФ) образуют фильтр высоких частот на входных RCA-разъемах. Конденсаторы C4 и С8 (220 пФ) служат для фильтрации ВЧ на входах микросхемы LM3886.

При сборке усилителя, в некоторых местах я использовал высококачественные конденсаторы: C1 (1 мкФ) «Auricap» для фильтрации постоянной составляющей, С2 и С6 (100 мкФ) «Blackgate» и С12, С16 (1000 мкФ) «Blackgate».

Читайте также:  Как сделать праздничную прическу на длинные волосы своими руками

Принципиальная схема усилителя приведена ниже.

Разработка печатной платы велась с учетом того, чтобы силовая земля (питания) и сигнальная были разделены. Сигнальная земля находится в середине и окружена силовой землей. Возле С5 они соединены тонкой дорожкой. Проектирование печатной платы велось в программе PADS PowerPCB 5.0.

Сам делать печатную плату я не стал, а отдал фирме. Когда забрал ее, то обнаружил,что некоторые отверстия были меньшего диаметра чем нужно. Рассверлил уже сам вручную. На фото ниже фотография платы.

Резисторы 1кОм и 20кОм были вручную подобраны с точностью до 0.1%. В качестве выходных резисторов я использовал шесть резисторов номиналом 1 Ом 0.5 Ватт 1%, потому как 3-х Ваттный 1% резистор найти проблематично.

Разделительный конденсатор «Auricap» 1мкФ 450В. Был куплен высококачественный конденсатор, поскольку он задействован в главной сигнальной цепи.

Конденсаторы в ВЧ-фильтре: «Silver Mica» 47пФ и 220пФ.

В фильтре по питанию использовался конденсатор «Blackgate» 1000мкФ 50В

Кондеры C2 и C6 тоже фирмы «Blackgate» номиналом 100мкФ 50В. Для лучшего результата лучше использовать биполярные конденсаторы, однако я использовал электролиты, т.к. биполярные не поместились бы на плату.

Фильтрующая цепочка R20(680 Ом) + C20(470 пФ) помещена прямо на RCA-разъеме. Это помогает отфильтровывать ВЧ-шумы до того, как они попадут на плату усилителя.

Разделительный конденсатор источника питания 0.1мкФ припаян с обратной стороны платы усилителя прямо на ножку LM3886, это позволяет лучше фильтровать ВЧ-шумы.

Микросхема LM3886 посажена на алюминиевый радиатор, а затем к корпусу усилителя. Снаружи корпуса я прикрепил еще 3 радиатора от процессорных вентиляторов PC. Везде использовалась термопаста для лучшей теплоотдачи.

Со всеми этими радиаторами усилитель греется совсем немного на средней громкости.

В диодных мостах использовались мощные диоды MUR860.

Стабилизатор напряжения LT1083 может обеспечивать ток до 8А.

Трансформатор использовался мощностью 500ВА 2х25В. После стабилизатора, напряжение 30 Вольт.

В дальнейшем планирую заменить стабилизатор на более мощный (см. схему ниже). Транзистор TIP2955 способен выдерживать токи до 15А.

После сборки усилителя я измерил постоянное напряжение и получил смещение около 7 мВ на разъемах динамика. Разница напряжения между двумя выходами микросхем меньше чем 1 мВ.

Источник

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Усилитель звука 100 ватт на транзисторах — проверенная схема

Вот проект стереофонического усилителя звука мощностью 2×120 Вт на 4 Ома. Он собран полностью на транзисторах и в отличии от микросхемных вариантов (например на TDA7294) выдаёт более чистое звучание. Для питания рекомендуется мощный источник 250 Вт 2×35 В с обычным трансформатором или ИБП. Особенности схемы:

Технические характеристики усилителя

Список радиодеталей для сборки

Кол-во Тип Обозначение
==== ================== ======================================
13 1N4148 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15
2 ZENER C12V DZ1 DZ2
—————————————————————
2 0R R21 R67
4 1R R8 R28 R55 R74
6 10R R1 R4 R13 R71 R84 R86
12 47R R6 R7 R9 R23 R24 R26 R56 R58 R60 R72 R76 R78
8 100R R3 R10 R27 R39 R53 R57 R75 R85
4 220R R12 R31 R59 R79
2 910R R20 R66
8 1K R5 R19 R25 R29 R54 R62 R69 R77
7 2K2 R14 R15 R34 R48 R61 R70 R81
6 3K3 R16 R18 R35 R63 R65 R80
5 4K7 R32 R38 R49 R50 R52
6 10K R30 R40 R41 R44 R45 R47
4 33K R2 R37 R51 R83
4 47K R11 R22 R68 R73
3 100K R33 R42 R43
1 1M R46
—————————————————————
2 1N4002 D7 D8
—————————————————————
2 18pF/50V C9 C27
4 47pF/100V C4 C11 C24 C31
2 470pF/50V C7 C29
8 100nF/63V C1 C2 C10 C14 C20 C26 C32 C34
—————————————————————
8 BC546B T8 T10 T12 T13 T21 T33 T34 T35
12 BC556B T1 T2 T4 T9 T11 T18 T19 T20 T25 T26 T27 T29
1 MPSA42 T17
—————————————————————
2 PR 220R P1 P2
—————————————————————
2 Предохранители 5A F1 F2
—————————————————————
2 ZLACZE 2pin ZL1 ZL3
1 ZLACZE 3pin ZL2
2 gold pin 2 INL INP
—————————————————————
1 1uF/25V C13
2 4u7/25V C6 C28
2 10uF/25V C17 C21
3 47uF/25V C8 C16 C25
4 47uF/63V C3 C15 C22 C33
—————————————————————
2 MJE340 T3 T22
2 MJE350 T14 T30
2 2SC5200 T15 T31
2 2SA1943 T5 T23
2 2SC4793 T16 T32
2 2SA1837 T6 T24
2 BC546B T7 T28
—————————————————————
1 NTC 100K TER1
1 6A 200V BR1
4 0R22 5W R17 R36 R64 R82
2 10.000uF/50V C18 C19

Принципиальная схема УМЗЧ — 2 версия

Во второй версии было изменено несколько деталей. Благодаря отказу от симметрии расположения элементов, источники тока были перемещены ближе друг к другу, что оказалось лучше для симметрия каналов. Снизились искажения на высоких частотах. Добавлены в ключевых местах конденсаторы по питанию. Изменились разъемы сигнала и изменен размер коннектора входного конденсатора. Кроме того, улучшилась разводка массы и питания. В высоком качестве можете посмотреть схемы в PDF файле.

Читайте также:  Как сделать переход фото в другое фото в фотошопе

Источник

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Самодельный усилитель 2 канала по 100 Ватт

Те, кто собирают усилители звука своими руками, обычно начинают с простых схем на пару десятков ватт, затем беруться за 500-ваттных монстров и после долгого пути наконец приходят к золотой середине, идеально подходящей для любого дома и в то же время не усложняющей дело излишней многоканальностью, способной лишь вносить в звуковую палитру хаос — мы говорим про 2 канала по 100 ватт. Идея создания самодельного усилителя родилась потому, что найти всё желаемое в других промышленных усилителях не получилась, поэтому решено было самому создать и построить универсальный домашний УНЧ.

Предполагалось что усилитель должен быть большим и просторным внутри, мощным, монолитным. Каждый исполнительный элемент должен был иметь отдельный источник питания, поддерживая независимость между блоками, доводя идею двойного моно до конца, а источник питания должен иметь значительный запас по перегрузу. Его расчетная мощность 2×100 Вт RMS при 8 Ом. Далее несколько слов о схемах, параметры которых многим знакомы.

Блок питания устройства

Питание для силовых блоков УМЗЧ реализуется на двух источниках питания и двух трансформаторах. Трансформаторы TST300 / 022 2x40V, после выпрямления дают примерно +55 В симметричного напряжения на канал. То же самое касается мощности — по 300 ВА на канал. Напряжение фильтруется четырьмя электролитами 10000 мкФ, также на каждый канал. Кроме того, трансформаторы имеют систему плавного пуска. Примерную схему смотрите тут.

Усилитель мощности ЗЧ

Усилитель мощности ЗЧ — это знаменитый оконечник Holton 200, сделанный на Mosfet. Двойной моно означает две отдельные части УНЧ. Оконечные транзисторы могут быть привинчены к нижней стороне платы и, таким образом, ввинчены вместе с пластиной радиатора в вертикальном положении, экономя пространство в корпусе, но лучше пластина будет лежать, а транзисторы разместятся отдельно на большом радиаторе, подключенные проводами. Кроме того и остальные транзисторы (средней мощности) на плате получили небольшой радиатор.

Блоки защит УНЧ

Усилители мощности были дополнены защитными цепями, которые будут работать, когда:

Состояние системы сигнализируется двумя красными светодиодами на передней панели.

Охлаждающая система

Радиаторы оконечных транзисторов дополнительно получили систему охлаждения, но вентиляторы начнут работать лишь когда рабочая температура превышает 60C, пока радиаторы не остынут. На задней стенке смонтированы две кнопки для управления работой системы охлаждения время от времени или для постоянного принудительного охлаждения отдельно для каждого канала. Рабочее состояние индицируется двумя зелеными светодиодами на передней панели.

Предусилитель и его схема

Работает от отдельного источника питания. Реализован на TL072 и LM1036. Схема включения стандартна, лишь заменены два конденсатора для расширения диапазона регулировки тона с + 10 дБ до + 13 дБ. Предусилитель имеет регулируемые басы, высокие частоты, баланс и уровень.

Индикатор уровня

Это светодиодная линейка, управляемая микросхемой LM3916. Плата привинчивается к передней панели и может быть невидимой на снимках. Работает на отдельном блоке питания, собрана на отдельной печатной плате.

Сборка корпуса усилителя

Почти все сделано вручную. Нижняя часть усилителя выполнена из толстого алюминиевого листа, боковые стороны немного потоньше. Усилен стальными углами, болтами, окрашен в черный матовый цвет. Разработаны все надписи в MS Word и далее травление. Затем шлифовка и в конце лакировка прозрачным лаком, 4 тонких слоя. Верхняя часть корпуса и задняя стенка — оргстекло.

Сам корпус не вентилируется, и это ошибка, но после нескольких лет использования вентиляторы почти никогда не включались, а корпус не был даже теплым на ощупь. Основная причина этого решения заключалась в том, что усилитель имеет охлаждение с запасом (радиаторы большие).

После первого запуска и прослушивания музыки УНЧ превысил все ожидания. Музыка чистая, с приятным пространством и стерео, с полным, мягким басом. Усилитель управляет акустическими системами Tonsil Altus 300 и проблем с их раскачкой нет.

Источник

Adblock
detector