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:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Универсальные адаптеры питания 90 и 120 Вт для ноутбуков 27.02.2012 Ассортимент Thermaltake пополнили универсальные адаптеры питания Toughpower мощностью 90 Вт и 120 Вт, предназначенные для ноутбуков. Максимальная мощность модели Toughpower 90 W равна 100 Вт, модели Toughpower 120 W - 152 Вт. В первой модели производитель отмечает низкопрофильный дизайн, а во второй - "предельно игровой вид". Входное переменное напряжение может лежать в пределах 100-240 В, выходное постоянное напряжение равно 19 В. Адаптеры комплектуются девятью сменными переходниками и совместимы с наиболее распространенными ноутбуками. Устройства соответствуют требованиям ENERGY STAR и характеризуются высокой надежностью. Заявленная наработка на отказ - не менее 100000 часов. Есть защита от перегрузки по мощности и напряжению, от перегрева и короткого замыкания.

Другие интересные новости:

▪ Простая игра улучшает способности детей к математике

▪ Новая стадия эволюции человека

▪ Инновации дисплеев от LG

▪ Минироботы BeerBots для ускорения брожения пива

▪ Термостойкая пленка на основе риса

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудиотехника. Подборка статей

▪ статья Ленц Эмилий. Биография ученого

▪ статья Когда была создана первая скульптура? Подробный ответ

▪ статья Сушеница топяная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Пожарная опасность раскаленных частиц и электрических искр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Бестрансформаторный девятивольтовый преобразователь напряжения, 9/16 вольт 120 миллиампер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025