Tda7294 схема усилителя для сабвуфера – Усилитель для сабвуфера на основе микросхемы TDA7294 – Поделки для авто

instrumental band AiR

  Блок питания для усилителя

Конечно, в первую очередь я взялся за БП для усилителя на TDA 7294. Информация по БП для TDA7294 есть здесь    http://www.electroclub.info/invest/tda7294/power_7294.htm ;
http://cxem.net/sound/amps/amp45.php .

Схема БП для такой микросхемы стандартный, на трансформаторе и далее выпрямителе. Единственное отличие — это то, что трансформатор для такого БП должен иметь 2 вторичные обмотки примерно с одинаковым кол-вом витков, а след. и одинаковым вых. переменным напряжением на этих 2-х обмотках. Мой вариант схемы БП приведен ниже.

Главное в БП — это выбор трансформатора достаточной мощности, чтобы был доп. запас этой мощности для усилителя. Я использовал трансформатор от некоего еще совдеповского прибора. Какой он мощности был изначально я не могу точно сказать, но недостаточной для мной задуманного усилителя. Это показало предварительное испытание с нагрузкой. В качестве нагрузки использовал лампочки накаливания, суммарная мощность всех лампочек примерно составляла 100 Вт. Трансформатор при этом сильно нагревался и была сильная просадка напряжения. В связи с этим мне пришлось перематывать 2 вторичные обмотки более толстым проводом примерно сечением 1,5 мм. По предварительным тестам с лампочками после перемотки обмоток его мощность достаточно возросла (сильный нагрева не было, просадка напряжения была незначительной) и я решил на тот момент остановится на этом. Я решил пока попробовать собрать БП на данном трансе и протестить с уже собранным усилителем. Если бы данной мощности не хватило я собирался заказывать транс в интернете. Далее по приведенной схеме и фото ниже, думаю все понятно. Диоды в выпрямителе я использовал достаточно мощные на макс. ток 5А, для охлаждения к ним использовал небольшие радиаторы для каждого. На выходе с БП я получил напряжение примерно 27 В в каждом плече без нагрузки. В качестве выводов использовал спец. зажимы для клемм.

Позднее уже дальнейшая длительная работа БП с усилителем показала, что мощности БП вполне хватает. При работе с усилителем транс сильно не греется и просадка напряжения составляет не более 1,5 В. Поэтому я в дальнейшем не занимался доработкой БП и решил не менять трансформатор на более мощный. Остановился на данном варианте БП.

  Усилитель на TDA7294

Вообще изготовление и последующая доработка усилителя на TDA7294 у меня заняло очень много времени. Доработку усилителя делал в несколько этапов, из за того что во время его использования выплывали то одни то другие недоработки и недостатки. А в интернете было очень мало информации именно по мостовой схеме включения TDA7294 — обычно везде приводили либо стандартную схему из    data sheet , либо схема уже дорабонная вообще отсутствовала, так же как и подробное описание сборки. Поэтому пришлось по большей части учиться на личном опыте и ошибках.

Изначально я собрал усилитель по стандартной схеме из data sheet с небольшими доработками. Стандартная схема приведена ниже.

Данная схема нуждалась в доработке и придерживаясь основных советов здесь и кое каких своих соображений я пришел к окончательному результату схемы ниже.

Хотелось бы сразу указать на основные недостатки моего первого варианта усилителя, а затем уже описать что было сделано для их устранения и что было добавлено в конечном варианте усилителя.

1-ий недостаток. В целях экономии места и использования корпуса с более малыми габаритами изначально использовал печатку с малыми размерами. Это пожалуй самый большой промах. Хотя я сам обычно придерживался мнения, что если делаешь для себя не стоит не на чем экономить! В итоге при доработке схемы и включения доп. элементов (особенно конденсаторов), привело к тому что для них место на печатке было ограничено. Поэтому пришлось допаивать дополнительные выводы. Т.к. в первом варианте я использовал достаточно небольшой корпус в итоге со временем видимо из-за перегибов проводов по питанию произошло кратковременное замыкание. В результате обе микросхемы сгорели! После этого случая я уже взялся за изготовление другой более большей по размерам печатки и увеличением размера корпуса уже для новой печатки. Так что господа не повторяйте мою ошибку!! Не экономьте место и пространство! Ниже привожу фото первого варианта усилителя с маленькой печаткой.

2-ой недостаток. На входе усилителя изначально переменный резистор для регулировки чувствительности я не устанавливал, хотя он был просто необходим.Объясню почему.
В качестве источника сигнала я использовал звуковую карту PC Creative Live 5.1 (думаю очень популярная карточка по соот. цена/качество у многих). У данной карточки есть отдельный выход для сабвуфера. С него я и брал сигнал на усилитель. Я использовал программный фильтр и коррекцию с помощью стандартных программ, устанавливаемых вместе с драйверами данной карточки. Приходилось очень сильно убавлять уровень сигнала с сабового выхода звуковой карты, т.к. общий уровень громкости был очень высок (уровень на самом усилителе был без переменника на максимуме). В результате убавления выходного сигнала с сабового выхода карточки выявило ее один недостаток — при убавлении громкости сигнала с данного выхода происходит большой завал на низких частотах. Это практически свела к нулю всю коррекцию для сабвуфера, сабвуфер практически начинал работать как мид бас без самых низких составляющих примерно ниже 30 Гц и это все было ощутимо на слух. При этом уровень фоновых шумов на самом усилителе был слишком высок без полезного звукового сигнала (это тоже сильно раздражало). В последствии установка переменника на входе усилителя полностью исправила эти недостатки.

В результате сигнал с сабвуферного выхода карточки я всегда использую максимальный (иначе происходит завал на низких частотах), а выходной уровень самого сабвуфера подстраиваю при помощи данного переменника в усилителе.

3-ий недостаток. В схеме по питанию использовал электролитические конденсаторы недостаточной емкости. Изначально установил на 2200 мкФ в каждое плечо по data sheet. В итоге заменил их на емкости 10000 мкФ. Тоже господа не повторяйте мою ошибку! По питанию всегда старайтесь ставить емкость побольше, от этого вреда не будет!

4-ый недостаток. Внешняя коммутация и провода. Ну здесь все понятно. Действует основной принцип: по питанию и для сабвуфера провода чем толще, тем лучше! В конечном варианте кабеля я использовал «эриксоидный медный питающий кабель используемый для оборудования связи сечением 2х10 мм2». До этого использовал провода более меньшего сечения, за не имением данных. Так же в конечном варианте по питанию установил спец. зажимы для клемм проводов, изначально использовал обычный сетевой разъем.

5-ый недостаток. Изначально использовал стандартную схему, кот. впоследствии изменил согласно доработанной схеме выше. В результате это очень сильно улучшило качество звучания усилителя в общем. Все эл. элементы кот. я заменил или добавил в стандартную исходную схему отмечено синим (как Вы заметили).

Далее привожу фотоотчет изготовления уже конечного варианта для усилителя с уже большой печаткой и всеми необходимыми доработками.

Новая изготовленная мной печатная плата. Саму печатку можно скачать    здесь
Для прорисовки печатки использовал спец. программу   Sprint-Layout v.6.0
Увеличил корпус усилителя для новой печатки. Для этого сделал вставку из фанеры.
Куски фанеры толщиной 6 мм склеил спец. клеем «Момент -столяр»
Далее фанерную вставку приклеил к основе с радиатором.
Покрасил фанерную вставку морилкой.
Спаял усилитель на новой печатке. Сделал новые необходимые крепления для нее.
Печатка в корпусе крепится в 3 точках: две TDA7294 на саморезах к радиотору,
сама печатка прикучена болтом и гайкой к спец. вклеенному выступу из фанеры.
Прикрепил конденсаторы по питанию. Заизолировал радиатор прозрачным пластиком.
Это необходимо от возможных замыканий, т.к. корпус самой TDA7294 соединен с «-» питания.
Так же зазолировал металлическую крышку тем же прозрачным пластиком.
Здесь уже это сделал для того чтобы исключить замыкания корпуса на общую землю.
Зачем нужно все это изолировать я постараюсь более подробно объяснить уже в конце статьи.
Сделал выводы по питанию и выходные выводы на динамик.
Для данной цели использовал провода как можно большего сечения.
Подготовил все необходимые провода на металлической крышке, на плате,
на нижней части корпуса. Плату окончательно закрепил, корпуса TDA7294 закрепил
на радиатор с использованием термопасты
Спаял и соединил все необходимые провода согласно схеме.
Закрыл корпус. Все аппарат готов к использованию!
Штатное место для усилителя
Блок питания для усилителя спрятал в шкафу и протянул провода до усилителя вдоль стены.
Это было сделано, т.к. трансформатор БП сильно шумит при работе.
Для коммутации использовал толстые провода сечением 2х10 мм2

Далее приведу доп. комментарии по сборке усилителя на TDA7294.

Как видно из фото для охлаждения TDA7294 я использовал 2 очень больших радиатора, кот. скрепил вместе. Конечно для такой микросхемы радиатор очень даже большой, можно использовать было и поменьше. Но я использовал именно такой, потому что особо и не было вариантов. А данный радиатор мне попался под руку на работе и сразу приглянулся. Был вариант использовать и более маленький радиатор с активным охлаждением, но я от него сразу отказался. Усилитель с активным охлаждением — это все таки достаточно шумный аппарат, и это очень бы меня раздражало при прослушивании музыки.

На корпусе как видно по фото 2 выключателя (один — по питанию, другой — stand by и mute) и переменник для регулировки входного уровня на усилитель. Дополнительный выключатель на «Stand by» и «mute» я в первом собранном мной варианте усилителя не использовал, во втором варианте уже решил задействовать эту опцию в микросхеме. «Stand by» и «mute» задействовано в TDA7294 как видно по схеме на 9-ой и 10-ой выводах. Усилитель выходит из режима «Stand by» и «mute» за счет подачи «+» питания на эти выводы микросхемы. Как видно по схеме я использовал конденсаторы емкостью 47 мкФ в цепочке выводов для «Stand by» и «mute». Это дает небольшую задержку по времени при выходе из этих режимов. Чем больше емкость, тем больше задержка при включении. Очень удобная кстати опция, рекомендую использовать.

Корпус и радиатор усилителя я полностью изолировал пластиковыми вставками. Для этих вставок в качестве материала я использовал пластиковую прозрачную коробку. Как вариант можно использовать например пластиковые питьевые бутылки. Попробую объяснить зачем я делал данную изоляцию. Основная причина — это то что корпус TDA7294 соединен с минусом питания, соот. и радиатор тоже при креплении микросхемы к нему. Чтобы избежать замыкания «-» питания на корпус и на общую землю в схеме я и сделал доп. изоляцию. Хотя я и делал общую вставку из фанеры между металлическим корпусом и радиатором, все же решил для большей надежности еще и заизолировать пластиком, т.к. фанеру все равно прикреплял к радиатору металлическими саморезами. К тому же фанера полностью не перекрывает радиатор, а только частично. Еще есть опасность замыкания общей земли с выводами на динамик. Именно из-за этого я доп. изолировал пластиком еще и металлический корпус от земли. Поверьте лучше не полениться и сделать доп. изоляцию, иначе микросхема может придти в негодность из-за подобных замыканий. У меня уже было 2 подобных случая ) Даже сейчас имею в запасе 2 резервные микросхемы на случай поломки. Вообще по идее лучше сам корпус для усилителя такого рода сделать из токонепроводящего материала.

  Выводы

Последующая эксплуатация усилителя с сабвуфером после сборки пока не выявило каких либо заметных недостатков. После доработки схемы для мостового включения TDA7294 в отличие от первого по стандартной схеме ощутимо улучшило качество звучания в целом. На данный момент моя акустическая система в целом состоит из 2-х трехполосных колонок муз. центра Technics EH-590 и сабвуфера на динамике Peerless SLS 12′ мод. 830669. В целом система звучит достаточно слитно, колонки и сабвуфер хорошо сочетаются и нет ощутимых провалов на слух на низких частотах. Частота среза на программном фильтре установлено примерно на 70 Гц и это оказалось самым оптимальным вариантом для стыковки по частоте колонок и сабвуфера. Охарактеризовать звучание могу следующим образом: бас и бочка в большинстве случаев звучит достаточно мягко и комфортно; не создавая сильного давления. А вообще очень сильно меняется характер общего звучания низкой составляющей инструментов в зависимости от проигрываемой композиции и как в этой композиции прописаны бочка и бас. Это как раз то что мне и было нужно изначально, чтобы можно было использовать сабвуфер так же при сведении и мастеринге различных записей. Еще один хороший плюс полученной системы — это отсутствие локализации звука с сабвуфера. Создается впечатление что бас и бочка “стелятся” по комнате, а не исходят с одной точки от НЧ динамика. Пожалуй в основном пока только положительные впечатления и это радует!

Как писалось ранее сигнал для сабвуфера я беру со звуковой карты компьютера и использую соот. программный фильтр и коррекцию. В будущем планирую собрать отдельно пред. усилитель для сабвуфера с коррекцией Линквица. Думаю это еще должно прибавить качество звучания системы в целом. Так же в качестве источника для прослушивания буду использовать CD проигрыватель Pioneer PD-S505.

Ждите дополнения креатива!!!

(c)2012 B-4          

Отличный усилитель к сабвуферу на TDA7294


Вот отличная версия простого модуля усилителя сабвуфера, где на одной плате размещены все детали (блок питания, фильтр с предусилителем и сам УМЗЧ). Бесшумное включение / выключение присутствует также в схеме, что существенно упрощает конструкцию.

Полная схема сабвуфера на TDA7294

Принципиальная схема сабвуфера на TDA7294 (2 канала)

Реализованные функции сабвуфера

Усилитель мощности на основе интегральной микросхемы TDA7294 (70 Вт), регулировка усиления, регулируемый фильтр нижних частот (80-150 Гц), фазовый переключатель (0-180 градусов), стерео-вход низкого уровня (чувствительность около 200 мВ), бесшумная система переключения.

Принципиальная схема фильтра НЧ для УМЗЧ сабвуфера

Размеры платы около 70×65 мм. Для работы модуля требуется подключение силового трансформатора и радиатора (прикручивать TDA7294 к радиатору следует с помощью слюдяной прокладки и силиконовой смазки).

Корпус из толстого алюминия, в том числе и радиаторы, так что вентиляторы для дополнительного охлаждения микросъхем уже не нужны — нагрев небольшой.

Рекомендуемый трансформатор 100 Вт с 2×24 В для громкоговорителя 4 Ом или 2×30 В для громкоговорителя 8 Ом. Радиатор — алюминиевый профиль размерами 80 мм.

Усилитель на TDA7294


Из достоинств TDA7294 можно отметить следующее:
Выходная мощность, при искажениях 0,3–0,8 %:
70 Вт для нагрузки сопротивлением 4 Ом, обычная схема;
120 Вт для нагрузки сопротивлением 8 Ом, мостовая схема;
функция приглушения Mute и функция режима ожидания Stand-By
низкий уровень шумов, малые искажения, диапазон частот 20–20000 Гц, широкий диапазон рабочих напряжений — ±10–40 В

Характеристики усилителя:
Питание — Двухполярное (от +-12 до +-40V)
F вых. — 20-20000 Hz
Р вых.max (пит.+-40V, Rн=8оМ) — 100W
Р вых.max (пит.+-35V, Rн=4оМ) — 100W
К-гарм (Рвых=0.7Рmax) — <0.1%
Uвх — 700mV
Пиковое значение выходного тока — 7А
Входное сопротивление 100 кОм

Список деталей:
Конденсаторы:
C1. Пленочный, 0,33–1 мкФ.
С2, С3. Электролитические, 100–470 мкФ 50 В.
С4, С5. Пленочные, 0,68 мкФ 63 В.
С6, С7. Электролитические, 1000 мкФ 50 В.
Резисторы:
R1. Переменный сдвоенный с линейной характеристикой.
R2–R4. Обычные маломощные.
Резистор R1 сдвоенный т.к. усилитель стерео. Сопротивление не более 50 кОм с линейной, а не логарифмической характеристикой для плавной регулировки громкости.

Микросхема TDA7294 обладает режимом ожидания Stand-By и режимом приглушения Mute. Управление этими функциями происходит через выводы 9 и 10 соответственно. Режимы будут включены пока на этих выводах напряжение отсутствует или оно меньше +1,5 В. Чтобы «разбудить» микросхему достаточно подать на выводы 9 и 10 напряжение больше +3,5 В.

Усилитель на TDA7294Усилитель на TDA7294
Защита:
защита от перепадов напряжения питания;
защита выходного каскада от короткого замыкания или перегрузки;
тепловая защита. При нагреве микросхемы до 145 °С включается режим приглушения Mute, а при 150 °С включается режим ожидания Stand-By
защита выводов микросхемы от электростатических разрядов

Плата:
tda_7294.rar [88.54 Kb] (скачиваний: 483)

Видео работы

Усилитель на TDA7294 Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

cxema.org — Автомобильный усилитель на TDA7294

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 2005г., поскольку усилитель не один раз был испытан мной и отмечался достаточно большой надежностью, большой выходной мощностью, качественным басом. Схема усилителя приведена ниж. От оригинала отличается лишь заменой выходных транзисторов на более качественные импортные.

3259734230.jpg

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, плёночные, входной емкостью 1мкф, можно 2.2мкф. 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.

1605037287.jpg

116433805.jpg

 

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.

90940530.gif

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 роботоспособность 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 вплотну к первой и так все 5 жил. На выводах жилы скручиваются. Потом на свободной от проводов части кольца начинаем мотать вторую половину первичной обмотки таким же образом. Получаем две равноценных обмотки. После этого опять аккуратно ообматываем 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 кунструкции ниже. На фото резисторы R9, R10 1Вт, потом заменил на импортные 2Вт.

686498318.jpg

 

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.

2091968256.gif

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, отрезаються 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 плёночних в сигнальных цепях.

2610555166.jpg

 

 

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 крайние по схеме клеммы подается напряжение 12В (силовые линии) зажигаеться 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.

9880933.gif

3196957280.jpg

 

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 клема REM, все они, кроме входных, хорошо изолированны 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 радиатое, 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).

схема усилителя. Мостовая схема усилителя на TDA7294

На микросхеме TDA7294 схема усилителя довольно простая, Повторить ее сможет даже человек, не очень сильный в электротехнике. УНЧ на этой микросхеме будет идеальным для использования в составе акустической системы для домашнего компьютера, телевизора, кинотеатра. Преимущество его в том, что не требуется тонкая наладка и настройка, как в случае с транзисторными усилителями. А уж что говорить про отличие от ламповых конструкций – габариты намного меньше.

Не требуется высокого напряжения для питания анодных цепей. Конечно, присутствует нагрев, как и в ламповых конструкциях. Поэтому в том случае, если планируется использование усилителя на протяжении долгого времени, лучше всего установить кроме алюминиевого радиатора еще и хотя бы небольшой вентилятор для осуществления принудительного обдува. Без него на микросборке TDA7294 схема усилителя будет работать, но велика вероятность перехода в защиту по температуре.

Почему TDA7294?

TDA7294 схема усилителя

Эта микросхема пользуется большой популярностью уже более 20 лет. Она завоевала доверие у радиолюбителей, так как у нее очень высокие характеристики, усилители на ее основе простые, повторить конструкцию сможет любой, даже начинающий радиолюбитель. Усилитель на микросхеме TDA7294 (схема приведена в статье) может быть как монофоническим, так и стереофоническим. Внутреннее устройство микросхемы состоит из полевых транзисторов. Усилитель звуковой частоты, построенный на этой микросхеме, относится к классу АВ.

Достоинства микросхемы

Преимущества использования микросхемы для усилителей звуковой частоты:

1. Очень большая мощность на выходе. Порядка 70 Вт, если нагрузка имеет сопротивление 4 Ом. В данном случае применяется обычная схема включения микросхемы.

2. Около 120 Вт при нагрузке 8 Ом (в мостовой схеме).

3. Очень низкий уровень посторонних шумов, искажения несущественные, воспроизводимые частоты лежат в диапазоне, полностью воспринимаемом человеческим ухом — от 20 Гц до 20 кГц.

4. Питание микросхемы может производиться от источника постоянного напряжения 10-40 В. Но есть небольшой недостаток — необходимо использовать двухполярный источник питания.

Стоит обратить внимание на одну особенность — коэффициент искажений при этом не превышает 1 %. На микросборке TDA7294 схема усилителя мощности настолько простая, что даже удивительно, как она позволяет получить такое качественное звучание.

Назначение выводов микросхемы

усилитель на микросхеме tda7294 схема

А теперь более подробно о том, какие выводы имеются у TDA7294. Первая ножка — это «сигнальная земля», соединяется с общим проводом всей конструкции. Выводы «2» и «3» — инвертирующий и неинвертирующий входы соответственно. «4» вывод также является «сигнальной землей», соединенной с общим проводом. Пятая ножка в усилителях звуковой частоты не используется. «6» ножка – это вольт-добавка, к ней подключается электролитический конденсатор. «7» и «8» выводы — плюс и минус питания входных каскадов соответственно. Ножка «9» — режим ожидания, используется в блоке управления.

Аналогично: «10» ножка – режим приглушения, также применяется при конструировании блока управления усилителя. «11» и «12» выводы не используются в конструкции усилителей звуковой частоты. С «14» вывода снимается выходной сигнал и подается на акустическую систему. «13» и «15» выводы микросхемы — это «+» и «–» для подключения питания выходного каскада. На микросхеме TDA7294 схема усилителя для сабвуфера ничем не отличается от предложенных в статье, дополняется она только фильтром низких частот, который соединяется со входом.

Особенности микросборки

мостовая схема усилителя на TDA7294

При конструировании усилителя звуковой частоты нужно обращать внимание на одну особенность — минус питания, а это ножки «15» и «8», электрически связаны с корпусом микросхемы. Поэтому необходимо изолировать его от радиатора, который в любом случае будет использоваться в усилителе. Для этой цели необходимо использовать специальную термопрокладку. Если используется мостовая схема усилителя на TDA7294, обращайте внимание на вариант исполнения корпуса. Он может быть вертикального или горизонтального типа. Наиболее распространенным является вариант исполнения, обозначаемый как TDA7294V.

Защитные функции микросхемы TDA7294

TDA7294 схема усилителя для сабвуфера

В микросхеме предусмотрено несколько видов защиты, в частности, от перепада питающего напряжения. Если вдруг изменится напряжение питания, то микросхема уйдет в режим защиты, следовательно, не будет электрического повреждения. Выходной каскад также имеет защиту от перегрузок и короткого замыкания. Если корпус прибора нагревается до температуры 145 градусов, отключается звук. При достижении 150 градусов происходит переход в режим ожидания. Все выводы микросхемы TDA7294 защищены от электростатики.

Усилитель мощности

Просто, доступно каждому, а самое главное — дешево. Буквально за несколько часов вы можете собрать очень хороший усилитель звуковой частоты. Причем большую часть времени вы потратите на то, чтобы осуществить травление платы. Структура всего усилителя состоит из блоков питания и управления, а также 2-х каналов УНЧ. Старайтесь как можно меньше проводов использовать в конструкции усилителя. Придерживайтесь простых рекомендаций:

1. Обязательное условие — это подключение источника питания проводами к каждой плате УЗЧ.

2. Свяжите питающие провода в жгут. С помощью этого получится немного компенсировать магнитное поле, которое создается электрическим током. Для этого необходимо взять все три питающих провода — «общий», «минус» и «плюс», с небольшим натяжением сплести их в одну косичку.

3. Ни в коем случае не используйте в конструкции так называемые «земляные петли». Это случай, когда общий провод, соединяющий все блоки конструкции, замыкается в петлю. Провод массы необходимо подводить последовательно, начиная от входных регуляторов громкости, далее к плате УЗЧ, и заканчиваться должен на выходных разъемах. Крайне важно входные цепи подключать при помощи экранированных проводов в изоляции.

Блок управления режимами ожидания и приглушения

TDA7294 схема усилителя мощности

В этой микросхеме имеется режим ожидания и приглушения. Осуществлять управление функциями нужно при помощи выводов «9» и «10». Включение режима происходит в том случае, если на этих ножках микросхемы нет напряжения, либо оно менее полутора вольт. Чтобы включить режим, необходимо подать на ножки микросхемы напряжение, значение которого превосходит 3,5 В. Чтобы управление платами усилителя происходило одновременно, что актуально для схем, построенных по типу моста, собирается один блок управления для всех каскадов.

Когда усилитель включается, в блоке питания заряжаются все конденсаторы. В блоке управления также один конденсатор накапливает заряд. При накапливании максимально возможного заряда происходит отключение режима ожидания. Второй конденсатор, применяемый в блоке управления, отвечает за функционирование режима приглушения. Он заряжается немного позже, поэтому режим приглушения отключается вторым.

Усилитель для домашнего сабвуфера своими руками

Представляем полный модуль усилителя для сабвуфера на популярной специализированной микросхеме TDA7294. Это самая лучшая микросхема для УМЗЧ, по соотношению мощность/цена. Поэтому другие варианты аудио схемотехники заметно проигрывают.

Возможности и функции схемы

  • усилитель мощности на TDA7294 (70-140W)
  • регулировка усиления НЧ
  • регулируемый фильтр низких частот (80-150Hz) с возможностью отключения
  • переключатель фазы (0-180 градусов)
  • фильтр инфранизких частот (пассивный 3-й порядок 19, 25, 33 Гц на выбор)
  • автоматическое включение/выключение с помощью выключателя этой функции (режим ON/AUTO)
  • вход моно/стерео с чувствительностью 150 мВ
  • система бесшумного включения/выключения
  • Размеры платы с деталями всего 10×10 см

Схемы модулей

Принципиальная схема усилителя мощности

Микросхема TDA7294 — классика домашнего звукостроения. Простота, надёжность и высокая повторяемость: вот что склоняет многих выбирать именно эту ТДА-ху. Работает она как в мостовом, так и одиночном включении.

Принципиальная схема фильтра НЧ

Блок обработки входного сигнала может работать как моно, так и обычный стерео сигнал аудио с линейного выхода ДК или ПК. Предусмотрена настройка сдвига фазы. Основа — операционные усилители TL074 и TL062.

Принципиальная схема блока питания сабвуфера

Кроме самого БП, формирующего напряжения 2х12 и 2х33 вольта, тут показан блок задержки включения динамика (транзистор ВС546 и реле на 24 В).

Выбор трансформатора

Для нормальной работы модуля УМ сабвуфера необходимо подключение мощного основного трансформатора питания и маленького дежурного трансформатора на 12 В. Рекомендуемый трансформатор (для обеспечения максимальной мощности):

  1. Версия 1 x TDA7294: 100W 2x24V для 4 Ом, 100W 2x30V для 8 Ом
  2. Версия 2 x TDA7294: 200W 2x24V для 8 Ом, 200W 2x30V для 16 Ом

Конструкция сабвуфера

Блок готовый самодельного сабвуфера

Все элементы самодельного саба собраны в единый модуль, который уже можно использовать как отдельное устройство, так и встроить в коробку пассивного сабвуфера, сделав его активным. Для этого можно взять готовую колонку от старых советских АС-90, убрав лишние динамики и фильтра из неё и выведя органы управления наружу. Скачайте файлы проекта — схема и плата.

Схемы УНЧ на TDA7293, TDA7294 мощностью 200 Вт

Поговорили мы на странице ссылка на страницу о том, как выжать из TDA7293 максимальную мощность, порассуждали, вроде как даже и ложки отыскались — а осадок остался.
Соединять в параллель несколько микросхем, а потом колдовать, чтобы при включении они не отправились к праотцам… Как то не очень радует такой поворот событий, я бы даже сказал — вообще огорчает.
А поскольку пустячок огорчает не только меня, свои возражения поимел в жунале Радио №11, 2005 и господин Чивильча А., пос. Мостовой, Краснодарский край, дополнив микросхему двумя мощными биполярными транзисторами, работающими в режиме В.

Схемы УНЧ на TDA7293, TDA7294 мощностью 200 Вт

Схема эта, хотя и получила широкое распространение в интернет сообществе — не сказать, что очень хороша. Отлично подойдёт разве что для раскачки матюгальника, установленного на крыше бронетранспортёра.
А что? Вещь нелишняя в современной действительности. Поколесит такое транспортное средство по Старушке Европе, поорёт сиплым голосом в сторону охреневших европейцев: » Путин — наш президент! «… Красота, однако.

Что не так с опубликованным изделием?

1. А то, что мощные выходные транзисторы, работающие в режиме В, даже при условии авторских ухищрений в виде низкоомного резистора, сильно подпортят весьма не плохие THD характеристики микросхемы, обогатив звучание усилителя малосимпатичными для уха биполярными гармоническими составляющими.
2. Отрицательная обратная связь, снимаемая с выхода TDA7293 в штатном режиме работы микросхемы, была зверски перекинута на выход транзиторного каскада, что не преминуло сказаться на устойчивости усилителя. Схема склонна к возбуду, как лбом не бейся ты о стенку!
«Если нет возможности заменить «неудачную» микросхему…» — успокаивает нас автор и предлагает перечень мер по устранению самовозбуждения.

Э нет, мил человек, так дело не пойдёт! «Неудачную» микросхему мы менять не станем, поменяем, пожалуй, сразу «неудачную» схему электрическую принципиальную.

Схемы УНЧ на TDA7293, TDA7294 мощностью 200 Вт
Рис.1

Микросхема TDA7293 включена в полном соответствии с рекомендациями производителя.
В качестве нагрузки для неё служит комплементарная пара мощных, но недорогих полевых транзисторов, работающих в режиме АВ.
Напряжения на затворах полевых транзисторов фиксируются посредством стабилитронов D2, D3 с напряжением стабилизации 5,6В (может быть выбрано любым в пределах 5-12В при токе стабилизации — около 20мА) и регулируются посредством подстроечных резисторов R11-R12. Данные резисторы задают смещение на затворах полевых транзисторов и тем самым определяют выбранный ток покоя выходного каскада в пределах 200-250 мА.

В принципе, поменяв типовую схему включения (подключив минусовой вывода конденсатора С7 не к 12, а 14 выводу микросхемы), и снизив напряжение питания до ±40V, ничего не мешает нам произвести замену ИМС TDA7293 на TDA7294.

Некоторые китайские экземпляры TDA7293 не хотят устойчиво работать даже при условии включения в соответствии с datasheet-ом производителя и полном отсутствии нагрузки на выходе. Поэтому, при неимении какой-либо возможности проверить осциллографом форму сигнала на выходе, советую сразу подключить к 14 выводу микросхемы цепочку Цобеля, показанную на схеме синим цветом.

Выходная мощность усилителя, ограниченная коэффициентом нелинейных искажений 1%, при напряжении питания ±45V составляет:
200 Вт для Rн = 4 Ом,
120 Вт для Rн = 8 Ом.
Приведённые значения верны при условии запитывания усилителя стабилизированным источником питания с постоянным выходным напряжением, не зависящем от потребляемой мощности. Понятно, что при просадке питающего напряжения (на пиковых уровнях) снизится и максимальная выходная мощность агрегата (ватт до 160) — этот эффект характерен для любых типов усилителей.

В чём плюсы такого схемотехнического построения?
1. Микросхема работает в штатном режиме, мало того, за счёт отсутствия низкоомной нагрузки обладает лучшими характеристиками, по сравнению с цифирями, указанными в datasheet-е.
2. Мощные комплементарные полевые транзисторы Т1 и Т2 прекрасно сочетаются с не менее полевыми транзисторами внутри микросхемы, что в сравнении с биполярными аналогами, позволяет порадовать себя более мягким и комфортным звучанием.
3.Выходные транзисторы включены по схеме истоковых повторителей, которые представляют собой каскады, охваченные 100% обратной связью (как по переменному, так и по постоянному току) и вполне успешно справляются с функцией стабилизации выходного напряжения при умеренном коэффициенте нелинейных искажений.

Теперь, что касается настройки схем.
Для желающих сберечь время и финансовые накопления на приобретении умерших выходных транзисторов, дам простой, понятный и нравоучительный совет: «Торопиться не надо! ».
И прежде всего, не надо торопиться подпаивать транзисторы!
Для начала установите подстроечные резисторы в положение, соответствующее минимальным значениям напряжений, подаваемых на затворы транзисторов.
Для схемы, приведённой на Рис.1 эти значения будут равны — 0 Вольт.
Ввиду высоких значений крутизны применяемых транзисторов, очень желательно, чтобы эти подстроечники были многооборотными.
Установили? Не почтите за труд, потыкаться измерительным прибором в указанные точки и проверить получившиеся напряжения.

Теперь можно подпаять транзисторы и приступить к магическому ритуалу настройки схемы.

Включаем амперметр между выходом усилителя и землёй. Страшно? Ничего страшного — транзисторы закрыты.
Аккуратно крутим верхний подстроечник до момента достижения показания прибора — 200 мА. Весь ток верхнего транзистора замыкается на землю, больше ему течь некуда, так как нижний транзистор закрыт.
Крутим второй подстроечник, постепенно приоткрывая нижний транзистор до тех пор, пока показания амперметра не упадут до 0 мА, что, собственно, и будет соответствовать нулевому выходному напряжению.

Казалось бы, ничем не примечательная история… Но на этом — всё! Разве, что для успокоения совести проверить вольтметром наличие нуля на выходе усилителя.

А куда деваться любителям шибануть по рогам децибелом, маньяков самой мощной мощности в мире? Им 200Вт, как ни крути — как слону дробина.

Но об этом мы поговорим на следующей странице.

Схемы УНЧ на TDA7293, TDA7294 мощностью 200 Вт

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*