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:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Новый метод наблюдений за Солнцем 19.12.2020 Международная группа ученых разработала новый метод глубинного обучения для стабильной классификации и квантификации качества солнечных изображений, получаемых от наземных солнечных обсерваторий. Чтобы обеспечить постоянный мониторинг Солнца, независимо от графика дня, ночи и местных погодных условий, по всему земному шару расположены наземные телескопы. Однако атмосфера Земли налагает самые сильные ограничения на наблюдения за Солнцем - облака могут затмить солнечный диск, а колебания воздуха - привести к размытию изображения. Для того чтобы выбрать лучшие наблюдения из нескольких одновременных и обнаружить локальное ухудшение качества, требуется объективная оценка качества изображения. Ученые применили искусственный интеллект для получения оценки качества, аналогичной человеческой интерпретации: была разработана нейронная сеть для изучения характеристик высококачественных изображений и оценки отклонения реальных наблюдений от идеального эталона. Подход ученых основан на генеративных состязательных сетях (GAN), которые обычно используются для генерации синтетических изображений. Например, создание реалистичных человеческих лиц или перевод карт улиц на спутниковые снимки. Это достигается за счет аппроксимации распределения реальных изображений и отбора из него образцов. Содержание сгенерированного изображения может быть случайным или определяться условным описанием изображения. GAN использовали для генерации высококачественных изображений из описания содержания того же изображения. Следовательно, нейронная сеть сначала извлекает важные характеристики высококачественного изображения, такие как положение и внешний вид солнечных элементов, а затем генерирует исходное изображение из этого сжатого описания. Когда ту же процедуру применяют к изображениям с пониженным качеством, сеть снова кодирует содержимое изображения, но при реконструкции упускает характеристики низкого качества. Это является следствием аппроксимированного распределения изображений GAN, которая может генерировать изображения только высокого качества. Солнечный телескоп Даниэля К. Иноуйе (DKIST) - самый большой наземный солнечный телескоп в мире с диаметром зеркала четыре метра, уже увидел первый свет в декабре 2019 года и планирует обрабатывать около шести петабайт информации за год. С недавним запуском новаторских миссий к Солнцу, Parker Solar Probe и Solar Orbiter, количество данных, несущих полезное знание, будет только увеличиваться.

Другие интересные новости:

▪ NCP4620 - LDO-регулятор с широким диапазоном входных напряжений

▪ Найдена самая громкая птица на Земле

▪ Алмазные нанонити эффективнее Li-Ion батарей

▪ Планшетные сканеры профессионального уровня Epson Perfection

▪ Ткань, уничтожающая вирусы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоприем. Подборка статей

▪ статья Новая профессия Лампочка Ильича. Искусство аудио

▪ статья Могут ли близнецы иметь разных отцов? Подробный ответ

▪ статья Зажим пилки в лобзике. Домашняя мастерская

▪ статья Как и какой ветрогенератор выбрать. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья GPS - так ли все просто и надежно? Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026