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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Алмазно-литиевый ниобатный чип 22.02.2024 Ученые объединили алмаз и ниобат лития, создавая потенциально революционное квантовое устройство, которое может изменить парадигму в разработке квантовых технологий. Исследователи изучают различные материалы для создания надежных систем хранения и передачи информации на молекулярном уровне. Теперь слияние алмаза и ниобата лития добавляется в список обещающих квантовых материалов. Путем объединения наноструктур из алмаза и ниобата лития на одном чипе и последующего направления света от алмаза к ниобату лития исследователи добились удивительных результатов. Это соединение может стать ключевым компонентом будущих квантовых устройств. Исследование частично поддержано Q-NEXT, национальным исследовательским центром квантовой информации при Министерстве энергетики США под руководством Аргонской национальной лаборатории DOE. Руководителями исследований выступили Амир Сафави-Наини и Елена Вукович из Стэнфордского университета. Этот новый чип может стать фундаментом для разработки стационарных кубитов, критически важных для развития квантовых технологий. Чем надежнее стационарные кубиты, тем дальше могут прости квантовые сети, открывая новые возможности в медицине, коммуникациях и логистике. Исследования в области квантовых технологий продолжают приводить к захватывающим открытиям, расширяя горизонты нашего понимания и возможностей в этой области. Слияние алмаза и ниобата лития открывает новые перспективы в создании надежных квантовых устройств, которые могут повлиять на многие аспекты нашей жизни в будущем.

Другие интересные новости:

▪ 1,6 нм-шестерни для молекулярных машин и нанороботов

▪ Магнитный тумблер для клетки

▪ Опасные подушки безопасности

▪ Беспроводной микрофон Nikon ME-W1 Nikon

▪ Бобры изменяют климат Аляски

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Молниезащита. Подборка статей

▪ статья Химическое загрязнение атмосферы. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Почему сентябрь идет в году девятым, хотя в буквальном переводе означает седьмой? Подробный ответ

▪ статья Работник по нарезке хлеба. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Диагностические коды контроллеров BOSCH M1.5.4 и Январь 5 под нормы токсичности EURO II. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Зарядное устройство к цифровому фотоаппарату. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026