Стабилизатор напряжения для УМЗЧ на микросхеме TDA2030. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Стабилизаторы напряжения

 Комментарии к статье

Интегральные микросхемы TDA2030, TDA2030H, TDA2030V, TDA2030A, TDA2030AH, TDA2030AV представляют собой высококачественные одноканальные усилители мощности звуковой частоты. Микросхемы этой серии вот уже два десятка лет весьма популярны как в радиолюбительских конструкциях, так и в промышленных УМЗЧ. Обычно УМЗЧ, собранные на таких микросхемах, подключают к нестабилизированному источнику питания.

Такое решение приводит к снижению надежности усилителей, росту искажений, "недобору" выходной мощности.

Микросхемы TDA2030 (без индекса "А") и отечественные аналоги К174УН19 допускают питание двухполярным напряжением до ±18 В и развивают выходную мощность до 14 Вт на нагрузке сопротивлением 4 Ом. TDA2030A могут питаться напряжением до +22 В и отдают выходную мощность до 18 Вт на нагрузке 4 Ом.

Чтобы улучшить характеристики УМЗЧ на TDA2030, их желательно питать через двуполярный стабилизатор напряжения. Схема блока питания для УМЗЧ на TDA2030 или К174УН19 представлена на рис.1.

Напряжение сети поступает на понижающий трансформатор Т1 через плавкие предохранители FU1, FU2, замкнутые контакты выключателя SA1, помехоподавляющий LC-фильтр L1-C1 и токоограничительные терморезисторы Rt1, Rt2. Варистор RU1защищает устройство от всплесков напряжения сети, а терморезисторы обеспечивают "мягкое" включение БП и усилителя. С вторичных обмоток понижающего трансформатора переменное напряжение 2x20 В подается на мостовой диодный выпрямитель VD3. Конденсаторы С 10...С13 сглаживают пульсации выпрямленных напряжений положительной и отрицательной полярности.

Положительное напряжение через полимерный самовосстанавливающийся предохранитель FU3 поступает на стабилизатор напряжения, выполненный на интегральном стабилизаторе DA1, транзисторе VT1 и вспомогательных элементах. Транзистор увеличивает нагрузочный ток относительно слаботочного стабилизатора МС7818С (максимальный рабочий ток - не более 1 А). Диоды VD1, VD4 защищают микросхему и транзистор от бросков напряжения и помех. Резистор R5 разряжает оксидные конденсаторы после выключения питания, что актуально, если к выходам БП не подключена нагрузка.

Аналогичным образом работает стабилизатор напряжения отрицательной полярности, выполненный на DA2 и VT2.

Напряжение на вторичных обмотках понижающего трансформатора выбрано таким, чтобы при номинальном напряжении сети 220 В и максимальной громкости усилителя рассеиваемая на транзисторах тепловая мощность не превышала 10...15 Вт (на каждом). Микросхемы МС7818С и МС7918С стабилизируют выходные напряжения при минимальной разнице между входным и выходным напряжением 2 В.

Этот БП рассчитан на работу с 5-канальным УМЗЧ, один из каналов которого выполнен на двух TDA2030A, включенных по мостовой схеме (Рвых=36 Вт). Следует заметить, что подобными усилителями на 6 ИМС нередко оснащены 5-канальные "компьютерные" активные акустические системы промышленного изготовления. Подсчитаем максимальную выходную мощность такого УМЗЧ:

Рвых=14,4+36,1=56+36=92 (Вт).

С учетом того, что напряжение питания обычно не превышает ±15 В, которое на большой громкости падает до ±10. 12 В, реальная выходная суммарная мощность такого усилителя будет всего около 52 Вт, причем отнюдь не самого "чистого" звука. Поэтому, чтобы УМЗЧ показал все, на что потенциально способен, питать его нужно стабилизированными напряжениями.

В конструкции можно применить силовой трансформатор с габаритной мощностью 250 Вт (для 5-канального усилителя). Подойдет удобный для разборки силовой трансформатор от старого отечественного телевизора серии УПИМЦТ-61/67 ("тиристорный" ТВ). Все вторичные обмотки с такого трансформатора удаляют. Медный экран желательно оставить, его электрически соединяют с общим проводом.

Вторичные обмотки наматывают медным обмоточным проводом 1,4...1,6 мм (не перепутайте с "желтым" алюминиевым обмоточным проводом). Количество витков обеих половин вторичной обмотки должно быть одинаковым, его определяют, подсчитав число витков накальной обмотки (6,3 В), предназначенной для питания подогревателя катода кинескопа.

Можно использовать и другие понижающие трансформаторы с достаточной габаритной мощностью и напряжением вторичной обмотки 2x19...21 В (на холостом ходу при номинальном напряжении сети).

Терморезисторы с отрицательным. ТКС типа SCK103 можно заменить любыми аналогичными с сопротивлением 5,6...18 Ом при комнатной температуре.

Подойдут терморезисторы от компьютерных БП. Варистор MYG20-471 можно заменить на FNR-20K470, FNR-14K470.Постоянные резисторы - МЛТ, ОМЛТ, С1-4, С2-23 или аналогичные импортные. Неполярные конденсаторы - керамические или пленочные на рабочее напряжение не ниже 50 В.

На выходах стабилизаторов можно устанавливать конденсаторы на рабочее напряжение 25 В. Конденсатор С1 - пленочный, на рабочее напряжение не менее 630 В (250 В переменного тока). Четыре оксидных конденсатора емкостью по 6800 мкФ можно заменить двумя емкостью 10000...15000 мкФ.

Отечественные конденсаторы большой емкости К50-18 применять нежелательно из-за их большого тока утечки и больших габаритов. На месте конденсаторов С10...С13 я применил малогабаритные оксидные алюминиевые конденсаторы (6800 мкФх50 В), изъятые из БП старых матричных принтеров "Epson".

Диодный мост KBU6M необходимо установить на ребристый или игольчатый дюралюминиевый теплоотвод с площадью охлаждающей поверхности примерно 100 см2.

В некоторых случаях теплоотводом для VD3 может служить металлические корпус или шасси усилителя. Вместо такого диодного моста можно применить RS603, KBU6D, RS803, BR81, КВРС804 (первая цифра обозначает максимальный рабочий ток - 6 или 8 А). Вместо диодного моста можно применить четыре диода P600G или КД213. включенные по мостовой схеме. Диоды 1N5401 можно заменить любыми из серий 1N5400, 1N5408, КД226, КД411...КД257.

Вместо микросхемы МС7818С (стабилизатора напряжения положительной полярности) можно взять любую из серий хх7818, хх78М18, вместо МС7918С (стабилизатора напряжения отрицательной полярности) - любую из серий хх7918, хх79М18 (обратите внимание на разную цоколевку этих микросхем). Каждая микросхема установлена на свой теплоотвод с площадью охлаждения около 8 см2.

Транзистор TIP2955 можно заменить на MJ2955, КТ739А, 2Т818А КТ818ГМ, транзистор TIP3055 - на 2N3055,КТ738А,2Т819А, КТ819ГМ. Подойдут транзисторы с коэффициентом передачи тока базы не менее 30 при токе коллектора 1 А. При заменах следует учитывать, что среди мощных отечественных транзисторов, предлагаемых розничной торговлей, встречается очень большой процент некондиционных, особенно среди выпущенных после 1989 г.

Оба транзистора устанавливают через слюдяные прокладки на общий ребристый дюралюминиевый теплоотвод с размерами основания 175x100x5 мм (по размеру платы). Если транзисторы при работе усилителя на максимальной громкости будут нагреваться более чем на 75°С, необходимо применить или более эффективный теплоотвод, или принудительный обдув.

Двухобмоточный дроссель L1 - промышленный, от сетевого фильтра кинескопного телевизора "Panasonic" (с большой диагональю экрана). Подойдет любой аналогичный двухобмоточный дроссель на рабочий ток не менее 1 А с индуктивностью каждой обмотки не менее 0,5 мГн. При отсутствии подобного дросселя его можно изготовить самостоятельно, намотав на двух склеенных вместе кольцах К32х20х9 из феррита. НМ3000 30 витков сложенного вдвое монтажного провода с сечением по меди 0,5 мм2. Сетевую кнопку ESB99902S, рассчитанную на коммутацию сетевого напряжения 250 В при токе 5 А, можно заменить любой аналогичной.

Чертеж печатной платы устройства показан на рис.2. На ней размещены все элементы, относящиеся к выпрямителю и стабилизаторам, кроме мощных транзисторов.

Перед тем, как изготавливать плату, следует проверить размещение на ней имеющихся деталей, в особенности оксидных конденсаторов. Теплоотводящие фланцы микросхем TDA2030 соединены с "минусом" питания, и все микросхемы, в принципе, могут быть установлены на общий теплоотвод без изолирующих прокладок. Правда, такая компоновка приведет к некоторому росту искажений УМЗЧ из-за неоптимальной разводки цепей питания микросхем. В общем, желательно, чтобы корпуса микросхем были изолированы один от другого, а вблизи выводов питания каждой ИМС установлена "своя" пара блокировочных конденсаторов емкостью 470...1000 мкФ.

Вместо изготовления стабилизированного блока питания при необходимости можно пойти другим путем и заменить микросхемы УМЗЧ TDA2030 более мощными аналогами, например, TDA2050, запитав их от нестабилизированного источника (±25 В, при этом Рвых=35 Вт).

В заключение, еще одно замечание. В качестве защитных диодов на выходе таких микросхем обычно устанавливают "низкочастотные" диоды 1N4001, КД208А или аналогичные. Как показала практика, такие диоды нередко повреждаются, "уводя" за собой и защищаемую микросхему. На их месте желательно устанавливать "быстрые" выпрямительные диоды, например, UF4004, КД226Е, 1N4935, 1N5393.

Автор: А.Бутов, с.Курба Ярославской обл.

Смотрите другие статьи раздела Стабилизаторы напряжения.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Электротурбины от Формулы-1 для дорожных машин 22.06.2020 Немецкий концерн Daimler, который представлен в чемпионате Формула-1 заводской командой Mercedes-AMG, анонсировал первый серийный турбонагнетатель с интегрированным в него электромотором для дорожных автомобилей. Ранее подобная система применялась только в болидах Формулы-1. Особенностью конструкции, которую инженеры Mercedes-AMG разработали совместно со специализирующейся на производстве турбин компанией Garrett, является интеграция компактного электромотора в конструкцию турбины. Тонкий (4 см), способный раскручиваться до 170 000 об/мин электромотор, запитанный от бортовой 48-вольтовой сети, установлен на валу между турбинным и компрессорным колесами. В момент, когда водитель нажимает педаль газа, электромотор мгновенно реагирует и раскручивает турбину, позволяя избежать турбоямы, характерной для обычных турбированных двигателей (у них наблюдается провал в тяге, пока выхлопные газы не раскрутят турбину). Также электродвигатель способен поддерживать давление наддува в моменты, когда водитель кратковременно отпускает педаль газа. В серийных автомобилях уже используются электрические турбины, но они принципиально отличаются от предложенного Mercedes-AMG решения - в существующих турбинах с электронаддувом сочетаются традиционная турбина и отдельная турбина с единственным компрессорным колесом, которое работает от собственного электродвигателя.

Другие интересные новости:

▪ Газ и нефть из старых шин

▪ Гелиолодка

▪ Загадки поведения молекул соленой воды

▪ DVD-R диск высокой плотности

▪ Легкое железо флеш-бейнит

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Телевидение. Подборка статей

▪ статья Ты этого хотел, Жорж Данден! Крылатое выражение

▪ статья Где появилось первое зеркало? Подробный ответ

▪ статья Пырей ползучий. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Измерение частоты сигналов с большим периодом. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 кВ. Изоляторы и арматура. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026