Усилитель 2х40 Вт (TDA8560Q/ TDA8563Q)
Всего за пару минут на микросхеме TDA8560Q/ TDA8563Q можно собрать довольно мощный усилитель звука как для автомобиля так и для домашнего аудио комплекса. Благодаря использованию мостовой схемы включения усилитель развивает мощность до 40 Вт на нагрузке 2 Ом в каждом из двух каналов. Устройство обладает малыми габаритами, широким диапазоном питающих напряжений и сопротивлений нагрузки.
Характеристики усилителя:
Напряжение питания: 6 — 18 В; типовое 14,4 В.
Пиковое значение выходного тока: 7,5 А.
Ток в режиме покоя: 120 мА.
Долговременная выходная мощность, при
Rн = 4 Ом, коэффициенте гармоник = 10%, F = 1 кГц: 25 Вт,
Rн = 2 Ом, коэффициенте гармоник = 10%, F = 1 кГц: 40 Вт.
Коэффициент усиления по напряжению, Au: 40 дБ.
Входное сопротивление: 30 кОм.
Входная чувствительность: 100 мВ.
Диапазон воспроизводимых частот: 20 — 20000 Гц.
Принципиальная схема усилителя:
УНЧ выполнен на интегральной микросхеме TDA8560Q/TDA8563Q (DA1). Эта ИМС представляет собой УНЧ класса В и устанавливается в авто и аудиоустройствах для получения высококачественного выходного музыкального сигнала средней мощности.
Микросхема содержит два идентичных мостовых усилителя мощность до 40 Вт на нагрузке 2 Ом.
Диагностический выход ИМС DA1 позволил реализовать индикацию (LED) следующих аварийных ситуаций:
— перегрузка ИМС,
— короткое замыкание нагрузки,
— перегрев ИМС.
Переключатель REM предназначен для управления режимом работы ИМС (ВКЛ/ВЫКЛ). Замыканием контактов REM осуществляется перевод микросхемы из дежурного режима в рабочий и наоборот.
Особое внимание следует обратить на подключение микросхемы к источнику питания:
— переполюсовка источника напряжения питания приводит к выходу ИМС из строя (Uобр. макс. = 6 В).
Микросхему усилителя необходимо обязательно установить на теплоотвод площадью не менее 600 см2.
Печятную плату усилиетля в формате lay можна скачать тут
Усилитель НЧ на TDA8563Q. | Блог мастера
Янв 11, 2013 Опубликовано Kapten Янв 11, 2013 в Усилители НЧ | Нет комментариевНа подробностях останавливаться не буду, замечу только, что стыковка предварительного усилителя с регуляторами тембра и громкости выполнена другим способом.
Принципиальную схему устройства выкладываю полностью и без ограничений.
Стерео усилитель на базе TDA8563Q
СХЕМА УСИЛИТЕЛЯ :
Как видите, схема блока регуляторов и ПУ ничем не отличается от аналогичных цепей в конструкции на базе TDA1554Q. Однако, следует учитывать то, что распиновка TDA8563 — другая. Кроме того, в схему включен еще один фрагмент — пример устройства задержки включения реле (основан на опыте использования реле РЭС — 22, паспорт РФ4500129). Сопротивление резистора может отличаться от обозначенного на схеме и требует подбора. Емкость конденсатор фильтра в блоке питания увеличена до 6 600 мкФ.
В случае, если усилитель будет работать только на нагрузку 4 Ом, в качестве силового трансформатора можно использовать два спараллеленных ТВК-110 ЛМ ( проверено на практике, что тока хватает),
Моя субъективная оценка — усилитель звучит хорошо, но все же уступает конструкции на базе TDA8560Q.
Итак, если для вас не проблема достать TDA8563Q и если вы не прочь повозиться с изготовлением предварительного усилителя, то можете смело повторять данную конструкцию, она этого вполне заслуживает.
Обязательно загляните сюда:
Стереоусилитель на базе TDA8563Q
Юрий Баранов http://yooree.narod.ru Адрес Email — yooree (at) inbox.ru (замените (at) на @) |
На базе этой микросхемы можно построить усилитель с показателями, приближенными к характеристикам усилителя на TDA8560Q. Одно из немногих отличий TDA 8563 от TDA 8560 — более низкая чувствительность, но по важнейшим показателям (выходная мощность и диапазон усиливаемых частот) — они идентичны. Построение полного устройства выполнялось исходя из принципов, которые ранее использовались при конструировании усилителя на ИМС TDA1554Q.
Принципиальную схему устройства выкладываю полностью и без ограничений.
Как видите, схема блока регуляторов и ПУ ничем не отличается от аналогичных цепей в конструкции на базе TDA1554Q. Однако, следует учитывать то, что распиновка TDA 8563 — другая. Кроме того, в схему включен еще один фрагмент — пример устройства задержки включения реле (основан на опыте использования реле РЭС — 22, паспорт РФ4500129). Сопротивление резистора может отличаться от обозначенного на схеме и требует подбора. Емкость конденсатор фильтра в блоке питания увеличена до 6 600 мкФ.
В случае, если усилитель будет работать только на нагрузку 4 Ом, в качестве силового трансформатора можно использовать два спараллеленных ТВК-110 ЛМ ( проверено на практике, что тока хватает), о том как их правильно составить, подробно изложено в описании усилителя на TDA1554Q, там же приведены требования к монтажу и деталям. Они полностью применимы и к усилителю на базе TDA 8563 ( перейти и посмотреть ).
Моя субъективная оценка — усилитель звучит хорошо, но все же уступает конструкции на базе TDA8560Q.
Итак, если для вас не проблема достать TDA 8563Q и если вы не прочь повозиться с изготовлением предварительного усилителя, то можете смело повторять данную конструкцию, она этого вполне заслуживает.
Будут вопросы, пожелания, предложения — пишите. Юрий yooree (at) inbox.ru
Russian HamRadio — Мощный автомобильный мостовой усилитель низкой частоты 2×40 Вт на TDA8560Q/TDA8563Q.
Этот автомобильный усилитель низкой частоты выполнен на интегральной микросхеме TDA8560Q/TDA8563Q (DA1). Микросхема представляет собой УМЗЧ класса В и устанавливается в авто-аудиоустройствах для получения высококачественного выходного музыкального сигнала средней мощности.
Технические характеристики усилителя — в табл. 1
.
Микросхема содержит два идентичных мостовых усилителя, развивающих мощность до 40 Вт на нагрузке 2 Ом в каждом канале.
Принципиальная схема приведена на рис.1.
Диагностический выход микросхем DA1 позволил реализовать индикацию (светодиод HL1) следующих аварийных ситуаций:
• перегрузка;
• замыкание в нагрузке;
• перегрев микросхемы.
Рис.1.
Расположение элементов на плате и подключение усилителя — на рис. 2
.
Переключатель SA1 предназначен для управления режимом работы микросхемы (ВКЛ/ВЫКЛ).
Рис.2.
Замыканием контактов SA1 осуществляется перевод микросхемы из дежурного режима в рабочий.
Вид печатной платы со стороны проводников— на рис. 3
.
Особое внимание следует обратить на подключение усилителя к источнику питания, поскольку микросхема чрезвычайно чувствительна к напряжению источника — максимум 18В, а переполюсовка источника приводит к выходу микросхемы из строя (UOBP = 6 В максимум).
Рис.3.
Перечень элементов приведен в табл. 2
.
Усилитель выполнен на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита.
Конструкция предполагает установку платы в корпус, для этого на плате выполнены монтажные отверстия под винты 2,5 мм.
Для удобства подключения питающего напряжения, источника сигнала и нагрузки на плате предусмотрены посадочные места под клеммные винтовые зажимы или штыревые контакты.
Микросхему усилителя необходимо установить на теплоотвод площадью не менее 600 см2.
В качестве радиатора можно использовать металлический корпус или шасси устройства, в которое производится установка УМЗЧ.
Для повышения надежности работы микросхем при монтаже рекомендуется использовать теплопроводящую пасту КТП-8.
Микросхема TDA8561Q (datasheet на русском)
TDA8561Q представляет собой интегральный усилитель мощности класса B в 17-выводном корпусе SOT243-1. Содержит 4 усилителя по 12 Вт с несимметричными выходами (SE — Single-Ended), которые можно объединить в мостовые схемы (BTL — Bridge Tied Load), получив 2 канала по 24 Вт. Устройство разработано в первую очередь для автомобильных приложений, поэтому имеет минимум внешних компонентов, очень высокую надежность и широкий диапазон рабочих температур.
ОСОБЕННОСТИ
- Требует всего нескольких компонентов
- Высокая выходная мощность
- Четыре канала SE (4 x 12 Вт) или стерео BTL (2 x 24 Вт)
- Низкое напряжение смещения
- Фиксированный коэффициент усиления
- Диагностический выход (искажения, короткое замыкание и температурный детектор)
- Прекрасное подавление пульсаций напряжения источник
- Выбор режима MODE (активный, приглушение (MUTE) или режим ожидания (STD-BY))
- Аварийное отключение нагрузки
- Низкая мощность рассеивания в любом состоянии короткого замыкания
- Тепловая и электростатическая защиты
- Не боится переполюсовки
- Бесшумное включение/выключение
- Низкое температурное сопротивление
- Идентичные входы (инвертирующий и неинвертирующий)
КРАТКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
Параметр | Значение |
Напряжение питания | 6 … 18 В |
Максимальный импульсный выходной ток | 4 А |
Ток покоя | 80 мА |
Потребляемый ток в режиме ожидания | 0,1 … 100 мкА |
Включение с мостовыми выходами (стерео) | |
Выходная мощность (RLOAD = 4 Ом, THD = 10%) | 24 Вт (typ) |
Подавление пульсаций напряжения питания | 48 дБ (min) |
Уровень выходных шумов (RIN = 0) | 70 мкВ |
Входной импеданс | 25 кОм |
Максимальное напряжение смещения | 150 мВ |
Включение с несимметричными выходами (четыре канала) | |
Выходная мощность (RLOAD = 4 Ом, THD = 10%) | 7 Вт |
Выходная мощность (RLOAD = 2 Ом, THD = 10%) | 12 Вт |
Подавление пульсаций напряжения питания | 48 дБ (min) |
Уровень выходных шумов (RIN = 0) | 50 мкВ |
Входной импеданс | 50 кОм |
Рис. 1. Структура микросхемы TDA8561Q
Вывод | Символ | Описание |
1 | -INV 1 | Неинвертирующий вход 1 |
2 | GND(S) | Общий провод (сигнальный) |
3 | INV 2 | Инвертирующий вход 2 |
4 | RR | Подавление пульсаций напряжения питания |
5 | VP1 | Питание |
6 | OUT 1 | Выход 1 |
7 | GND 1 | Общий провод 1 (силовой) |
8 | OUT 2 | Выход 2 |
9 | n.c. | Не используется |
10 | OUT 3 | Выход 3 |
11 | GND 2 | Общий провод 2 (силовой) |
12 | OUT 4 | Выход 4 |
13 | VP2 | Питание |
14 | MODE | Выбор режима работы |
15 | INV 3 | Инвертирующий вход 3 |
16 | VDIAG | Диагностический выход |
17 | -INV 4 | Неинвертирующий вход 4 |
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ
Усиления каждого из каналов TDA8561Q фиксировано и составляет 20 дБ (26 дБ – BTL).
Использование вывода 14 (MODE) позволяет получить:
- режим ожидания с потребляемым током меньше 100 мкА
- малый ток управления включением, удешевляющим схему коммутации
- режим MUTE
Чтобы избежать щелчка при включении, производитель рекомендует держать усилитель с отключенным звуком (вывод 14) не менее 100 мс (для того чтобы успели зарядиться входные конденсаторы). Для этого можно использовать микроконтроллер или внешнюю цепь задержки. На рис. 2 показана схема, медленно увеличивающая управляющее напряжение для 14 вывода микросхемы.
Рис. 2. Схема задержки включения для TDA8561Q
TDA8561Q имеет на своем борту динамический детектор искажений (DDD — Dynamic Distortion Detector), который активируется в случае появления значительных искажений выходного сигнала в любом из каналов. Происходит это ввиду эффекта насыщения: когда с увеличением входного сигнала выходной перестает увеличиваться, «упираясь» в напряжение питания усилителя. На графике такого процессы будет виден сигнал, теряющий свою форму за счет «обрезания» в граничных значениях (рис. 3). В зарубежной литературе такой процесс называется клиппингом (англ. clipping — обрезание, срезывание).
Рис. 3. Работа схема DDD (слева BTL режим, справа — SE)
При срабатывании DDD напряжение на 16 выводе микросхемы становится близкой к нулю. Эта информация может быть использована аудио процессором для уменьшения уровня подаваемого сигнала на усилитель, чтобы ограничить искажения. Уровень напряжения на 16 выводе не зависит от того, какое количество каналов имеют искаженные сигналы, достаточно появления искажений в любом из них. При проектировании следует знать, что 16 вывод имеет выход с открытым коллектором.
При замыкании одного или нескольких выводов на силовые цепи (GND или Vp) выходные каскады сразу выключаются, и 16 вывод TDA8561Q переходит в низкий уровень. В таком состоянии микросхема будет находиться до момента снятия КЗ. Время восстановления составляет 20 мс.
Если КЗ происходит в нагрузке, то выходные каскады отключаются на 20 мс. В последующих 50 мкс схема контроля проверяет состояние нагрузки на присутствие КЗ. Если ситуация не изменилась, то схема вновь отключает выходные каскады на 20 мс, и так далее. Благодаря рабочему циклу 20 мс / 50 мкс средний ток потребления при КЗ в нагрузке составляет около 40 мА, при этом мощность рассеивания очень мала. Состояние 16 вывода так же периодически меняется: 20 мс низкого уровня, затем 50 мкс высокого (рис. 4).
Рис. 4. Осциллограма диагностического выхода при КЗ в нагрузке
К диагностическому выходу так же подведен температурный детектор. При нагревании кристалла микросхемы до Tvj = 1500 C, вывод 16 становиться активным и переходит низкий уровень.
МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ (в соответствии с IEC 134)
Параметр | Значение |
Напряжение питания в активном режиме | 18 В |
Напряжение питания в неактивном режиме | 30 В |
Пиковый выходной ток (непериодический) | 6 А |
Пиковый выходной ток (периодический) | 4 А |
Температура хранения | -55 … +150 0С |
Температура окружающей среды | -40 … +85 0С |
Температура кристалла | +150 0С |
Безопасное напряжение КЗ | 18 В |
Обратное напряжение (переполюсовка) | 6 В |
Общая мощность рассеивания | 60 Вт |
Тепловое сопротивление (в соответствии с IEC 747-1) «кристалл — окружающая среда» Rthj—a = 40 К/Вт, сопротивление «кристалл – корпус» Rthj—c = 1.3 К/Вт. На рис. 5 показаны эквивалентные схемы тепловых сопротивлений.
Рис. 5. Эквивалентные схемы тепловых сопротивлений (слева BTL режим, справа — SE)
DC ХАРАКТЕРИСТИКИ (VP = 14.4 В, Tamb = 250 C, схема измерения на рис. 6)
Параметр | Значение |
Напряжение питания | 6 … 18 В |
Ток покоя | 80 … 160 мА |
Выходное напряжение (DC) (прим. 1) |
6.9 В |
Напряжение смещения (DC) | 150 мВ |
Вывод 14 (MODE) | |
Напряжение включения | 8.5 В (min) |
Напряжение для активации режима MUTE | 3,3 … 6,4 В |
Выходное напряжение в режиме MUTE | 2 мВ |
Напряжение для активации режима STD-BY | 0 … 2 В |
Ток управления для STD-BY | 100 мкА |
Ток включения | 12 … 40 мкА |
Вывод 16 (диагностический выход) | |
Напряжение активного состояния выхода (КЗ или клиппинг) | 0.6 В |
AC ХАРАКТЕРИСТИКИ (VP = 14.4 В, Tamb = 250 C, RLOAD = 4 Ом, f = 1 кГц)
Параметр | Значение |
Стерео BTL схема (рис. 6) | |
Выходная мощность THD = 0.5% (прим. 5) | 15 … 19 Вт |
Выходная мощность THD = 10% (прим. 5) | 20 … 24 Вт |
Коэффициент нелинейных искажений POUT = 1 Вт | 0.1% |
Полоса пропускания (THD = 0.5%, POUT = 15 Вт) | 20 … 15 000 Гц |
Завал на низких частотах по уровню -1 дБ | 45 Гц |
Завал на высоких частотах по уровню -1 дБ | 20 кГц |
Коэффициент усиления по напряжению | 26 дБ (typ) |
Подавление пульсаций источника питания (прим. 2) | 48 дБ |
Входной импеданс | 25 … 38 кОм |
Уровень шумов на выходе RIN = 0 (прим. 3) |
70 мкВ (typ) |
Уровень шумов на выходе RIN = 10 кОм (прим. 3) | 100 мкВ (typ) |
Уровень шумов на выходе в режиме MUTE (прим. 3 и 4) | 60 мкВ (typ) |
Разделение каналов RIN = 10 кОм | 40 дБ |
Разбаланс каналов | 1 дБ (max) |
Четыре канала SE выход (рис. 7) | |
Выходная мощность THD = 0.5% (прим. 5) | 4 … 5 Вт |
Выходная мощность THD = 10% (прим. 5) | 5,5 … 7 Вт |
Коэффициент нелинейных искажений POUT = 1 Вт | 0.1% |
Выходная мощность RLOAD = 2 Ом THD = 0.5% (прим. 5) | 7,5 … 10 Вт |
Выходная мощность RLOAD = 2 Ом THD = 10% (прим. 5) | 10 … 12 Вт |
Завал на низких частотах по уровню -3 дБ | 45 Гц |
Завал на высоких частотах по уровню -1 дБ | 20 кГц |
Коэффициент усиления по напряжению | 20 дБ |
Подавление пульсаций источника питания (прим. 2) | 48 дБ |
Входной импеданс | 50 … 75 кОм |
Разделение каналов RIN = 10 кОм | 40 дБ |
Примечания
1. В диапазоне 18 В < VP < 30 В постоянное напряжение на выходе ≤ VP/2
2. Подавление пульсаций (RR) измеряется на выходе микросхемы при подключении источника сигнала с импедансом 0 Ом с максимальным значение амплитуды 2 В (пик-пик) и частотой от 100 Гц до 10 кГц
3. Измерение шума производиться в диапазоне 20 … 20 000 Гц
4. Уровень шума на выходе при Vi = 0 В
5. Выходная мощность измеряется непосредственно с выводов микросхемы
Рис. 6. Схема BTL включения TDA8561Q
Рис. 7. Схема SE включения TDA8561Q
Рис. 8. Схема SE включения (вариант 2)
Рис. 9. Чертеж корпуса SOT243-1
На рис. 6 показана схема включения TDA8561Q для BTL (мостового) выхода, которая используется чаще всего, так как с микросхемы можно снять максимально возможную мощность 2 х 24 Вт. Для такой схемы минимальное сопротивление нагрузки 4 Ом.
На рис. 7 и 8 в двух вариантах показаны схемы с SE выходами. Отличаются они построением выходных цепей, а именно, использованием конденсаторов. Как видно, на рис. 7 к каждому выходу подключен свой конденсатор, а в следующей схеме такой конденсатор всего один, но имеющий большую емкость — 2200 мкФ. Если этот конденсатор выйдет из строя и произойдет КЗ его пластин, то через открытый диод D1 (катод окажется на общем проводе) сигнал придет на внутреннюю схему TDA8561Q, которая в свою очередь, активирует режим MUTE, что позволяет микросхеме снизить выходной ток и не перегреться.
За более подробной информацией следует обратиться к заводскому техническому описанию TDA8561Q Datasheet
ПОХОЖИЕ МАТЕРИАЛЫ
⚡️TDA8560 микросхема | radiochipi.ru
На сайте radiochipi.ru представлена TDA8560 микросхема, которая является (УМЗЧ) усилителем мощности звуковой частоты. Усилитель имеет превосходные технические характеристики. TDA8560 обладает незначительным коэффициентом гармоник 0.1% при 20Вт на нагрузке 2Ом и частоте 1кГц.
Усилитель мощности звуковой частоты имеет максимальную выходную мощность 40Ватт. Ток покоя составляет 115-180мА. Максимальный потребляемый ток до 4А при нагрузке 4Ома. Максимальный потребляемый ток до 7.5А при нагрузке 2Ома. Популярная микросхема широко применяется в акустических системах.
Питается TDA8560 низковольтным блоком питания от 8В до 18В, что позволяет применять микросхему в автомобильных усилителях. Оптимальное напряжение питание 12В-16В. Корпус микросхемы обязательно монтируется на теплоотвод определенного размера. TDA8560 имеет малое количество пассивных элементов обвязки.
TDA8560 схема включения
Принципиальная схема усилителя с дополнительными НЧ каналами
Печатная плата усилителя мощности низкой частоты TDA8560
Ниже приведена мостовая схема автомобильного стереоусилителя с выходной мощностью 2×40Ватт. Простой усилитель звука обладает превосходными техническими характеристиками. Микросхема с низким выходным напряжением смещения и с фиксированным коэффициентом усиления имеет входную чувствительность 100мВ. При монтаже усилитель на микросхеме требует малое количество внешних компонентов, что уменьшает размер печатной платы. ИС имеет защиту от электростатических разрядов, короткого замыкания в нагрузке.
Автомобильный усилитель на ИС TDA8560
Читайте также статьи: как сделать музыку на скутер
РадиоКот :: Усилитель мощности на TDA8560Q
РадиоКот >Чердак >Усилитель мощности на TDA8560Q
Добрый вечер Коты 🙂Это моя первая статья, строго не судите пожалуйста.
На улице погода хорошая, кто-то играет в мяч, кто-то купается весь день, и без любимой кото-музыки не обойтись 🙂 .
Так возникла идея переносных (как я их называю «Пляжно-шашлычных») колонок с громким звуком, не самым плохим звучанием, ну и на аккамуляторах.
По существу мне все кроме микросхемы TDA8560Q досталось нем на халяву, а кто её не любит 😀 .
И так поехали.
В интернете нашел статью про стерео усилилтель на 40Вт ( https://meandr.org/archives/10536 ) покулупался и узнал следующую информацию про вышеуказанную микросхему:
Долговременная максимальная выходная мощность:
на нагрузке 4 Ом — 2×25 Вт;
на нагрузке 2 Ом — 2×40 Вт.
Диапазон эффективно усиливаемых частот — 20…20 000 Гц.
Коэффициент нелинейных искажений — 0.1% (20 W; 2 Ома; 1 kHz).
Напряжение питания — 6…18, типовое 14,4, В.
Коэффициент усиления > 40 dB.
Внутренняя защита от перегрева (тепловая защита) — ДА.
Внутренняя защита от короткого замыкания на выходе — ДА.
Внутренняя защита от перегрузки — ДА.
Ток в режиме покоя — 120 мА.
Входная чувствительность — 100 мВ.
Кроме того:
1) Выходной каскад усилителя работает в режиме мягкого ограничения (Soft Klipping) — при
достижении выходным сигналом максимальных значений пики сигнала срезаются не резко,
а с закругленными фронтами. Все это, в итоге, дает мощное, неискаженное звучание.
2) Возможность подключения к усилителю не одну, а две пары 4 омных динамиков,
нагружая каждый канал на 2 ома, позволяющая получить суммарную мощность — 80 Вт!
3) Отсутствие необходимости предварительного усилителя вследствие большого коэффициента
усиления (> 40 dB) при малых нелинейных искажений — 0.1% (20 W; 2 Ома; 1 kHz).
Компоненты:
-резисторы можно ставить от 10-47КоМ
-кондецаторы 0.47мкф
-лично я подключил 10 аккамуляторов на 800Mah и 12V (работает исправно).
Я же сделал навесным способом
Динамики использовал автомобильные фирмы Pioner на 40Watt и 4 Омные, а вот и конечный результат моих вечерних стараний.
Есть еще и видео со звуком, но я правда еще не разобрался как вставить видеоролик, если кому интересно пишите с радостью предоставлю.
Способ подключения TDA8560Q самый простой, но теперь мои минусы и плюсы:
Минусы:
-не самый чистый звук (слышно шипение)
-аккамуляторов на долго не хватает
Плюсы:
-громкость достаточна, что бы играло на улице
-вокруг радостные лица 😀
Всем добра!
Все вопросы в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |