Автомобильный усилитель моноблок на микросхеме TDA7294. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Усилители мощности автомобильные

 Комментарии к статье

Предисловие

Думаю каждый меломан автомобилист захочет иметь у себя в авто качественную аудио систему. Рассмотрим ситуацию воспроизведения НЧ частот, хм, одна мысль - без саба никуда! И если саб сможет с желанием собрать почти каждый (например на всем известном 75ГДН или на любой (какой-нибудь) другой НЧ головке), то с усилителем дела идут значительно тяжелее. Качественный, достаточно мощный усилитель что сможет раскачать саб стоит достаточно дорого (довольно сомнительные аппараты стоят не менее 80$). Поэтому попробую помочь в создании достаточно качественного и мощного автомобильного моноблока.

Усилитель содержит 4 блока - усилитель мощности, преобразователя напряжения, блок обработки сигнала а также блок коммутации и выпрямителя. Теперь о каждом из них детальнее.

Усилитель мощности

За основу взята статья А.Чивильча "Повышение мощности усилителя на микросхеме TDA7294" из журнала РАДИО №11 2005 г., поскольку усилитель не один раз был испытан мной и отмечался достаточно большой надежностью, большой выходной мощностью, качественным басом. Схема усилителя приведена ниже. От оригинала отличается лишь заменой выходных транзисторов на более качественные импортные.

Не буду углубляться в принцип работы схемы, об этом более детально можно прочитать в  оригинале статьи. Расскажу лишь принципиальные закономерности составления схемы. Собрана она на плате размерами 125х70мм. Все не электролитические конденсаторы, кроме С2, пленочные, входной емкостью 1 мкФ, можно 2.2 мкФ. Резисторы 0.25Вт, хотя достаточно и 0.125Вт. Выходные транзисторы загнуты и прижаты к плате так, что их корпуса расположены параллельно плате а их теплоотводная часть промазана термопастой и через диэлектрическую пленку прижатая к радиатору. То есть корпуса транзисторов изолированы один от другого и от радиатора. Катушка индуктивности L1 бескаркасная, намотанная проводом диаметром 1мм в два слоя и содержит 25 витков, внутренний диаметр 5мм. Предохранители перенесены на плату выпрямителя.

Преобразователь напряжения

Чаще всего именно через сложность этого блока большинство начинающих радиолюбителей отказываются собирать в авто усилители из двух полярным питанием. Действительно, этот блок является самой тяжелой частью данного усилителя, хотя не все так сложно как кажется, потому попробую более детально рассказать именно об этом блоке. И так, схема преобразователя приведена ниже.

(нажмите для увеличения)

Сердцем преобразователя является генератор импульсов построенный на микросхеме TL494. Частота генерации можно изменить варьируя номиналом резистора R3. При желании можно скатить даташит и более детально узнать о работе микросхемы. Мускулами блока питания естественно являются полевые транзисторы IRFZ44N. Все резисторы (кроме R4, R9, R10) 0,25Вт, можно даже 0,125Вт. R9, R10 - 2Вт, R4 - можно даже 1Вт (в меня вообще 0,5Вт). Диод VD1 на входе поставлен для защиты от переплюсовки, я его исключил. Дроссель L1 в моем случае намотан на феритовом кольце диаметром около 2см из компьютерного блока питания. Он содержит 10 витков сдвоенным проводом диаметром 0,8мм которые распределены по всему кольцу. Этот дроссель также можно намотать на феритовом стержне диаметром 8-10мм и длиной 2-3см.

Наверно самым тяжелым в преобразователе является правильное изготовление трансформатора, поскольку от него сильно зависит работоспособность блока в целом. Мой транс намотан на феритовом кольце марки 2000НМ размерами 40*25*11. Сначала напильником закруглил все грани, и внешние и внутренние и обмотал его полотняной изолентой. Первичная обмотка намотана жгутом который состоит из 5 жил толщиной 0,7мм и содержит 2*6 витков, то есть 12. Мотается она так: берем одну жилу и мотаем ею 6 витков равномерно распределенных по кольцу, потом следующую мотаем вплотную к первой и так все 5 жил. На выводах жилы скручюются.  Потом на свободной от проводов части кольца начинаем мотать вторую половину первичной обмотки таким же образом. Получаем две равноценных обмотки. После этого опять аккуратно обматываем кольцо изолентой и мотаем вторичную обмотку. Я мотал ее проводом 1,5мм 2*18 витков так же как и первичку. Готовый транс опять обмотал изолентой. Вот с трансом и завершено! К сожалению не сфотографировал процесс изготовления.

Фото конструкции ниже. На фото резисторы R9, R10 1Вт, потом заменил на импортные 2Вт.

Блок обработки сигнала

Поскольку усилитель для сабвуфера, сигнал который на него поступает нужно сначала обработать, вырезав только НЧ составляющие звукового сигнала. Схема устройства приведена  ниже.

(нажмите для увеличения)

Поскольку саб один, то он должен воспроизводить НЧ составляющие из обоих стереоканалов, потому на входе стоит сумматор, который суммирует сигналы обоих каналов в один единственный. После этого сигнал фильтруется, отрезаются частоты ниже чем 16Гц и выше чем 300Гц. Потом регулирующий фильтр, который  обрезает сигнал от 35Гц к 150Гц. И на выходе плавный регулятор фазы для лучшего согласования саба с акустикой и регулятор громкости. Все детали смонтированы на плате размерами 80х55мм. Резисторы 0,125Вт, конденсаторы в основном керамические, несколько пленочних в сигнальных цепях.

Блок коммутации и выпрямителя

Блок состоит  из двух отделенных частей, блока коммутации, и блока выпрямителя, в который входят фильтрующие конденсаторы для питания усилителя мощности и стабилизатор напряжения для питания блока обработки сигнала.

В блоке выпрямителя все просто. Напряжение от преобразователя попадает на фильтрующие конденсаторы, сглаживается и идет к усилителю мощности, а также на стабилизатор напряжения. Транзисторы понижают напряжение к +-26В после чего кренки стабилизируют его до 15. Нагревание транзисторов или кренок я не наблюдал, потому на радиатор не ставил.

Блок коммутации работает следующим образом: когда на крайные по схеме клеммы подается напряжение 12В (силовые линии) зажигается красный светодиод, напряжение на преобразователь напряжения не поступает, усилитель не использует энергию. Когда от внешнего источника (от автомагнитолы или замка) подается +12В на клемму REM срабатывает реле, отключая красный диод, при этом подается напряжение на преобразователь и загорается зеленый светодиод, усилитель готов к работе.

Реле на 12В, что выдерживает на клеммах ключей ток в 30А, резисторы 0,125Вт.

Корпус и конструкция

Корпус имеет размеры 270х200х70. Основа сделана из  ламинируемого МДФ толщиной 8мм, боковые стенки из ДСП 16, они обшиты карпетом. Передняя и задняя панели - алюминиевые пластины толщиной 3мм На передней панели сделаны 3 отверстия через которые отверткой можно крутить регуляторы громкости, фазы и частоты среза, а также два светодиода. На задней панели находятся все разъемы, входы, выход  и зажимы для подаче напряжения и клемма REM, все они, кроме входных, хорошо изолированы от пластины. Верхняя крышка - пластиковая решетка, по моему от акустической системы Аккорд. Все платы крепятся к нижней панели корпуса, кроме блока обработки сигнала, в котором переменные резисторы закрепляются дополнительно на алюминиевую пластинку. Микросхема TDA7294 и транзисторы из преобразователя напряжения смонтированы на одном Г-образном радиаторе, что крепится к боковой панели. Транзисторы и микросхема изолированы от радиатора. В корпусе также находится не большой куллер. Сначала его не планировалось устанавливать но потом все же поставил. Как оказался его достаточно, чтобы гонять воздух в корпусе, даже после двух часов работы, радиаторы едва теплые (однако это зимой).

Скачать печатные платы в формате LAY можно здесь

Автор: Корчинский Александр, Sashakorch [собака] mail.ru; Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Усилители мощности автомобильные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Синтетическое дерево не боится огня 20.08.2018 Группа китайских материаловедов получила материал, внешне и на уровне микроскопической структуры напоминающий дерево, сопоставимый с ним по прочности, но гораздо более устойчивый к воздействию высоких температур и кислот. Дерево - отличный материал: красивый, легкий, прочный, упругий и легкий в обработке, но не слишком долговечный и легковоспламенимый. На сегодняшний день существует ряд синтетических и полусинтетических материалов на основе дерева или имитирующих его состав и/или структуру - главным образом структуру клеточной стенки и более высокоуровневую структуру организации клеток в длинные волокна. Стенки клеток, составляющих ствол дерева, укреплены биополимерами - лигнином и гемицеллюлозами, которые и сообщают дереву его замечательные механические свойства. Ряд синтетических материалов на основе древесины получают, вводя в целлюлозный каркас синтетические полимеры. Такие материалы, как правило, бывают прочными и легко обрабатываются; их также ценят за способность разлагаться в почве, не нанося вреда окружающей среде. Однако такие материалы, как и натуральное дерево, боятся огня, воды и агрессивных сред. Существуют и материалы, имитирующие структуру древесины, но полностью состоящие из синтетических компонентов - в основном жаропрочной керамики; однако способы придания этим материалам структуры дерева (3D-печать или литье по технологии холодного отвердения, freeze casting) с трудом масштабируются и довольно дороги. Поэтому, хотя керамика с "древесной" структурой очень хорошо проявляет себя в тестах, массовое производство таких материалов пока остается делом будущего. Новый композитный материал представляет собой синтетический полимер резол со структурой, во многом схожей со структурой лигнина; при комнатной температуре резол кристаллизуется на полимерной матрице, связывается с рядом других синтетических компонентов и образует структуру, сходную с микроструктурой древесины; меняя набор вспомогательных компонентов, можно менять цвет и другие свойства готового материала.

Другие интересные новости:

▪ Биочернила для 3D-печати человеческих тканей

▪ Выращивание помидоров в теплицах с кондиционерами

▪ Panasonic Lumix S5

▪ Гибридный электронаддув

▪ Телевидение через розетку

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Подборка статей

▪ статья Гончаров Иван Александрович. Знаменитые афоризмы

▪ статья Кто был первым парикмахером? Подробный ответ

▪ статья Заместитель директора по административно-хозяйственной работе. Должностная инструкция

▪ статья Цифровой измеритель емкости и внутреннего сопротивления аккумуляторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Ветроэнергетическая установка для теплицы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025