Chevroletavtoliga - Автомобильный портал

Тда 7293 мостовая схема усилителя. Универсальный усилитель мощности на tda7293. Схемы включения - умощнение микросхемы

Изготовление хорошего усилителя мощности всегда было одним из нелегких этапов при конструировании аудио-аппаратуры. Качество звучания, мягкость басов и отчетливое звучание средних и высоких частот, детализация музыкальных инструментов - все это пустые слова без качественного усилителя мощности низкой частоты.

Предисловие

Из разнообразия самодельных усилителей НЧ на транзисторах и интегральных микросхемах, которые я изготавливал, лучше из всех себя проявила схема на микросхеме-драйвере TDA7250 + КТ825 , КТ827 .

В данной статье я расскажу как изготовить схему усилителя усилителя, которая отлично подойдет для использования в самодельной аудио-аппаратуре.

Параметры усилителя, пара слов о TDA7293

Основные критерии по которым отбиралась схема УНЧ для усилителя Phoenix-P400:

  • Мощность примерно 100Вт на канал при нагрузке 4Ом;
  • Питание: двуполярное 2 х 35В (до 40В);
  • Небольшое входное сопротивление;
  • Небольшие габариты;
  • Высокая надежность;
  • Быстрота изготовления;
  • Высокое качество звука;
  • Низкий уровень шумов;
  • Небольшая себестоимость.

Достаточно не простое сочетание требований. Сначала опробовал вариант на основе микросхемы TDA7293, но оказалось что это не то что мне нужно, и вот почему...

За все время мне довелось собрать и опробовать разные схемы УНЧ - транзисторные из книг и публикаций журнала Радио, на различных микросхемах...

Хочу сказать свое слово о TDA7293 / TDA7294, поскольку в Интернете о ней написано очень много, и не раз встречал что мнение одного человека противоречит мнению другого. Собрав несколько клонов усилителя на этих микросхемах сделал для себя некоторые выводы.

Микросхемы действительно неплохие, хотя многое зависит от удачной разводки печатной платы (в особенности линий земли), хорошего питания и качества элементов обвязки.

Что меня сразу порадовало в ней - так это достаточно большая отдаваемая в нагрузку мощность. Как для однокристального интегрального усилителя НЧ выходная мощность очень хорошая, также хочу отметить очень низкий уровень шумов в режиме без сигнала. Важно позаботиться о хорошем активном охлаждением микросхемы, поскольку чип работает в режиме "кипятильника".

Что мне не понравилось в усилителе на 7293, так это низкая надежность микросхемы: из нескольких купленных микросхем, в самых разных точках продажи, рабочих осталось только две! Одну спалил перегрузив по входу, 2 сгорели сразу же при включении (похоже что заводской дефект), еще одна почему-то сгорела при повторном 3-м включении, хотя до этого работала нормально и никаких аномалий не наблюдалось... Может просто не повезло.

А теперь, главное из-за чего я не хотел использовать модули на TDA7293 в своем проекте - это заметный моему слуху "металлизированный" звук, в нем не слышно мягкости и насыщенности, немного туповаты средние частоты.

Сделал для себя вывод что этот чип отлично годится для сабвуферов или усилителей НЧ, которые будут бубнеть в багажнике авто или на дискотеках!

Касаться темы однокристальных усилителей мощности далее я не буду, нужно что-то более надежное и качественное, чтобы не так дорого обходилось при опытах и ошибках. Собирать 4 канала усилителя на транзисторах - это хороший вариант, но достаточно громоздкий в исполнении, также он может быть сложен в настройке.

Так на чем же собирать если не на транзисторах и не на интегральных микросхемах? - и на том и на другом, умело скомбинировав их! Будем собирать усилитель мощности на микросхеме-драйвере TDA7250 с мощными составными транзисторами Дарлингтона на выходе.

Схема усилителя мощности НЧ на микросхеме TDA7250

Микросхема TDA7250 в корпусе DIP-20 - это надежный стерео-драйвер для транзисторов Дарлингтона (составные транзисторы с высоким коэффициентом усиления), на основе которого можно построить высококачественный двухканальный стерео-УМЗЧ.

Выходная мощность такого усилителя может достигать и даже превышать 100Вт на канал при сопротивлении нагрузки 4Ом, она зависит от типа используемых транзисторов и напряжения питания схемы.

После сборки экземпляра такого усилителя и первых испытаний, я был приятно удивлен качеством звучания, мощностью и тем как "оживала" музыка издаваемая этой микросхемой в компании с транзисторами КТ825, КТ827. В композициях начали прослушиваться очень мелкие детали, инструменты звучали насыщенно и "легко".

Спалить данную микросхему можно несколькими способами:

  • Переполюсовка линий питания;
  • Превышение уровня максимально допустимого напряжения питания ±45В;
  • Перегрузка по входу;
  • Высоким статическим напряжением.

Рис. 1. Микросхема TDA7250 в корпусе DIP-20, внешний вид.

Даташит (datasheet) на микросхему TDA7250 - (135 КБ).

На всякий случай, я приобрел сразу 4 микросхемы, каждая из которых - это 2 канала усиления. Микросхемы покупались в интернет-магазине по цене примерно 2$ за штучку. На базаре за такую микросхему хотели уже более 5$!

Схема, по которой был собран мой вариант, не во многом отличается от той, которая приведена в даташите:

Рис. 2. Схема стерео-усилителя низкой частоты на микросхеме TDA7250 и транзисторах КТ825, КТ827.

Для этой схемы УМЗЧ был собран самодельный двуполярный блок питания на +/- 36В, с емкостями 20 000 мкФ в каждом плече (+Vs и -Vs).

Детали для усилителя мощности

Расскажу подробнее об особенностях деталей усилителя. Перечень радиодеталей для сборки схемы:

Название Количество, шт Примечание
TDA7250 1
КТ825 2
КТ827 2
1,5 кОм 2
390 Ом 4
33 Ом 4 мощностью 0,5Вт
0,15 Ом 4 мощностью 5Вт
22 кОм 3
560 Ом 2
100 кОм 3
12 Ом 2 мощностью 1Вт
10 Ом 2 мощностью 0,5Вт
2,7 кОм 2
100 Ом 1
10 кОм 1
100 мкФ 4 электролитический
2,2 мкФ 2 слюдяной или пленочный
2,2 мкФ 1 электролитический
2,2 нФ 2
1 мкФ 2 слюдяной или пленочный
22 мкФ 2 электролитический
100 пФ 2
100 нФ 2
150 пФ 8
4,7 мкФ 2 электролитический
0,1 мкФ 2 слюдяной или пленочный
30 пф 2

Катушки индуктивности на выходе УМЗЧ наматываются на каркасе диаметром 10мм и содержат по 40 витков эмалированного медного провода диаметром 0,8-1мм в два слоя (по 20 витков на слой). Чтобы витки не распадались их можно скрепить плавким силиконом или клеем.

Конденсаторы С22, С23, С4, С3, С1, С2 должны быть рассчитаны на напряжение 63В, остальные электролиты - на напряжение от 25В. Входные конденсаторы С6 и С5 - неполярные, пленочные или слюдяные.

Резисторы R16-R19 должны быть рассчитаны на мощность не менее 5Ватт. В моем случае применены миниатюрные цементные резисторы.

Сопротивления R20-R23 , а также RL можно устанавливать мощностью от 0,5Вт. Резисторы Rx - мощностью не менее 1Вт. Все остальные сопротивления в схеме можно ставить мощностью от 0,25Вт.

Пары транзисторов КТ827+КТ825 лучше подбирать с наиболее близкими параметрами, например:

  1. КТ827А (Uкэ=100В, h21Э>750, Pк=125Вт) + КТ825Г (Uкэ=70В, h21Э>750, Pк=125Вт);
  2. КТ827Б (Uкэ=80В, h21Э>750, Pк=125Вт) + КТ825Б (Uкэ=60В, h21Э>750, Pк=160Вт);
  3. КТ827В (Uкэ=60В, h21Э>750, Pк=125Вт) + КТ825Б (Uкэ=60В, h21Э>750, Pк=160Вт);
  4. КТ827В (Uкэ=60В, h21Э>750, Pк=125Вт) + КТ825Г (Uкэ=70В, h21Э>750, Pк=125Вт).

В зависимости от буквы в конце маркировки у транзисторов КТ827 меняются только напряжения Uкэ и Uбэ, остальные же параметры идентичны. А вот транзисторы КТ825 с разными буквенными суффиксами уже разнятся многими параметрами.

Рис. 3. Цоколевка мощных транзисторов КТ825, КТ827 и TIP142, TIP147.

Используемые в схеме усилителя транзисторы желательно проверить на исправность. Транзисторы Дарлингтона КТ825, КТ827, TIP142, TIP147 и другие с высоким коэффициентом усиления, содержат внутри два транзистора, парочку сопротивлений и диод, поэтому обычной прозвонки мультиметром здесь может оказаться не достаточно.

Для проверки каждого из транзисторов можно собрать простую схемку со светодиодом:

Рис. 4. Схема проверки транзисторов структуры P-N-P и N-P-N на работоспособность в ключевом режиме.

В каждой из схем при нажатии кнопки светодиод должен зажечься. Питание можно брать о +5В до +12В.

Рис. 5. Пример проверки работоспособности транзистора КТ825, структуры P-N-P.

Каждую из пар выходных транзисторов нужно обязательно установить на радиаторы, поскольку уже на средней выходной мощности УНЧ их нагрев будет достаточно заметным.

В даташите на микросхему TDA7250 приводят рекомендуемые пары транзисторов и мощность которую можно извлечь используя их в данном усилителе:

При нагрузке 4 Ома
Мощность УНЧ 30 Вт +50 Вт +90 Вт +130 Вт
Транзисторы BDW93,
BDW94A
BDW93,
BDW94B
BDV64,
BDV65B
MJ11013,
MJ11014
Корпуса TO-220 TO-220 SOT-93 TO-204 (TO-3)
При нагрузке 8 Ом
Мощность УНЧ 15 Вт +30 Вт +50 Вт +70 Вт
Транзисторы BDX53,
BDX54A
BDX53,
BDX54B
BDW93,
BDW94B
TIP142,
TIP147
Корпуса TO-220 TO-220 TO-220 TO-247

Крепление транзисторов КТ825, КТ827 (корпус TO-3)

Особое внимание следует обратить на монтаж выходных транзисторов. К корпусу транзисторов КТ827, КТ825 подключен коллектор, потому если корпуса двух транзисторов в одном канале случайно или намеренно замкнуть то получится короткое замыкание по питанию!

Рис. 6. Транзисторы КТ827 и КТ825 подготовлены к монтажу на радиаторы.

Если транзисторы планируется крепить на один общий радиатор, то их корпуса нужно изолировать от радиатора через слюдяные прокладки, предварительно промазав их с обеих сторон термопастой, для улучшения теплообмена.

Рис. 7. Радиаторы, которые были мною использованы для транзисторов КТ827 и КТ825.

Чтобы долго не описывать как можно выполнить изолированный монтаж транзисторов на радиаторы, приведу простой чертеж на котором все подробно показано:

Рис. 8. Изолированное крепление транзисторов КТ825 и КТ827 на радиаторы.

Печатная плата

Теперь расскажу о печатной плате. Развести ее не составит особого труда, поскольку схема почти полностью симметрична по каждому каналу. Нужно стараться максимально отдалить входные и выходные цепи друг от друга - это предотвратит самовозбуждение, множество помех, убережёт от лишних проблем.

Стеклотекстолит можно брать толщиной от 1 до 2х миллиметров, в принципе особой прочности плате и не нужно. После травления дорожки нужно хорошо залудить припоем с канифолью (или флюсом), не игнорируйте этот шаг - это очень важно!

Разводку дорожек для печатной платы я выполнял вручную, на листе бумаги в клеточку с помощью простого карандаша. Так я делал еще с тех времен, когда о SprintLayout и технологии ЛУТ можно было только помечтать. Вот сканированный трафарет рисунка печатной платы для УНЧ:

Рис. 9. Печатная плата усилителя и расположение компонентов на ней (клик - открыть в полный размер).

Конденсаторы С21, С3, С20, С4 - на плате нарисованной вручную отсутствуют, они нужны для фильтрации напряжения по питанию, я их установил в самом блоке питания.

UPD: Спасибо Александру за разводку печатной платы в Sprint Layout!

Рис. 10. Печатная плата для УМЗЧ на микросхеме TDA7250.

В одной из моих статей я рассказал как изготовить эту печатную плату методом ЛУТ .

Скачать печатную плату от Александра в формате *.lay(Sprint Layout) - (71 КБ).

UPD . Привожу здесь другие печатные платы, упоминаемые в комментариях к публикации:

Насчет соединительных проводов по питанию и на выходе схемы УМЗЧ - они должны быть как можно короче и с поперечным сечением не менее 1,5мм. В данном случае, чем меньше длина и больше толщина проводников, тем меньше потерь тока и наводок в схеме усиления мощности.

В результате получились 4 канала усиления на двух маленьких платках:

Рис. 11. Фото готовых плат УМЗЧ для для четырех каналов усиления мощности.

Налаживание усилителя

Правильно собранная и из исправных деталей схема начинает работать сразу. Перед включением конструкции к источнику питания нужно тщательно осмотреть печатную плату на отсутствие замыканий, а также удалить лишнюю канифоль с помощью пропитанного в растворителе кусочка ваты.

Подключать акустические системы к схеме при первом включении и при экспериментах рекомендую через резисторы сопротивлением 300-400 Ом, это спасет динамики от повреждения в случае если что-то пойдет не так.

На вход желательно подключить регулятор громкости - один сдвоенный переменный резистор или же два по отдельности. Перед включением УМЗЧ ставим полузнок раезистора(ов) в левое крайнее положение, как на схеме (минимальная громкость), потом подключив источник сигнала к УМЗЧ и подав на схему питание можно плавно увеличивать громкость, наблюдая как себя поведет собранный усилитель.

Рис. 12. Схематическое изображение подключения переменных резисторов в качестве регуляторов громкости для УНЧ.

Переменные резисторы можно применить любые с сопротивлением от 47 КОм до 200 КОм. В случае использования двух переменных резисторов желательно чтобы их сопротивления были одинаковыми.

Итак, проверяем работоспособность усилителя на небольшой громкости. Если со схемой все хорошо, то плавкие предохранители по линиям питания можно заменить на более мощные (2-3 Ампера), дополнительная защита в процессе эксплуатации УМЗЧ не помешает.

Ток покоя выходных транзисторов можно измерить, включив в разрыв коллектора каждого из транзисторов Амперметр или мультиметр в режиме измерения тока (10-20А). Входы усилителей нужно подключить к общему-земле (полное отсутствие входного сигнала), на выходы усилителей подключить акустические системы.

Рис. 13. Схема включения амперметра для измерения тока покоя выходных транзисторов усилителя мощности звука.

Ток покоя транзисторов в моем УМЗЧ с применением КТ825+КТ827 составляет примерно 100мА (0,1А).

Плавкие предохранители по питанию также можно заменить мощными лампами накаливания. Если какой-то из каналов усилителя поводит себя неадекватно (гул, шум, перегрев транзисторов), то возможно что проблема кроется в длинных проводниках, идущим к транзисторам, попробуйте уменьшить длину этих проводников.

В завершение

На этом пока что все, в следующих статьях расскажу как изготовить блок питания для усилителя, индикаторы выходной мощности, схемы защиты для акустических систем, о корпусе и передней панели...

Непрерывные эксперименты и поиски новых схемных решений позволили создать весьма универсальный высококачественный усилитель мощности на базе уже "приевшейся" микросхемы TDA7293. Отличием от всех остальных схемных реализаций данный вариант усилителя позволяет использовать как неинвертирующее включение, так и инвертирующее. Кроме этого в усилитель введен регулятор, который позволяет плавно переходить из типового режима работы в режим источника тока управляемого напряжением (ИТУН) т.е. максимально согласовать усилитель с акустической системой и получить совершенно новый, более качественный звук.
Широкий диапазон питающих напряжений делает возможным построение усилителя мощностью от 20 до 100 Вт, причем при мощностях до 50 Вт у микросхемы TDA7294 коф. нелинейных искажения не превышает 0,05%, что позволяет отнести усилитель на базе этих имс к разряду Hi-Fi. Принципиальная схема приведена на рисунке 1.

Рисунок 1.

Техническе характеристики усилителя мощности на микросхеме:

Напряжение питания
Макс. выходная мощность на нагрузку 4 Ома при THD 0,5%

70 Вт (±27В)

80 Вт (±29В)

Макс. выходная мощность на нагрузку 4 Ома при THD 10%

100 Вт (±29В)

110 Вт (±30В)

Макс. выходная мощность на нагрузку 8 Ома при THD 0,5%

70 Вт (±35В)

80 Вт (±37В)

Макс. выходная мощность на нагрузку 8 Ома при THD 10%

100 Вт (±38В)

140 Вт (±45В)

THD при Pвых от 0,1 до 50 Вт в диапазоне 20...15000Гц
Скорость нарастания выходного напряжения
Сопротивление входа не менее

Принципиальная схема схема включения усилителя мощности на м/с TDA7293 TDA7294 чертеж печатной платы прямое включение инверсное включение ИТУН источник тока управляемый напряжением характеристики усилителя на микросхеме TDA7293 TDA7294 описание УМЗЧ TDA7293.pdf TDA7294.pdf

Как видно из характеристик усилители на TDA7294 TDA7293 очень универсальны и могут с успехом использоваться в любых усилителях мощности, где требуются хорошие характеристики УМЗЧ.
Варианты включения приведены на рисунках 2...7. Обратите внимание на положение движка подстроечного резистора и наличие-отсутствие перемычки в правой части платы (чуть ниже середины).


Рисунок 2 - типовое не инвертирующее включение усилителя мощности.


Рисунок 3 - типовое инвертирующее включение усилителя мощности


Рисунок 4 - не инвертирующее включение с возможностью плавного перехода из типового режима
работы в режим ИТУН


Рисунок 5 - инвертирующее включение TDA 7293 с возможностью плавного перехода из
типового режима работы в режим ИТУН

Практическая польза режима ИТУН очевидна - это источник тока, управляемый напряжением. Другими словами динамическая головка принимает участиве в формировании обратной связи усилителя, что значительно увеличивает качество звучания. Используя усилитель на TDA7293 в режиме ИТУН получается значительно перевесить отношение ЦЕНА-КАЧЕСТВО в пользу качества. Однако эта система не лишена недостатков - режим ИТУН рассчитан на работу с широкополосными динамическими головками. Если АС содержит две полосы, причем НЧ динамик не имеет дросселя в фильтре, то ИТУН работает боле-менее корректно. А вот при работе на трехполосную акустику TDA7293 в режим ИТУН переводить не следует - влияние большого количества установленный в АС конденсаторов и индуктивностей сильно усложняет правильную оценку реально протекающего через АС тока и в результате появляются сильные искажения сигнала.
Однако ни кто не запрещает переводить данный усилитель мощности в комборежим - при работе в типовом режиме вращение подстроечного резистора добавлять влияние на ООС напряжения падения на токоизмерительном резисторе, добиваясь оптимального звучания и согласования TDA7293 и акустической системы.


Рисунок 6 - мостовая схема включения двух усилителей мощности


Рисунок 7 - схема параллельного включения двух усилителей мощности (только для УМ7293)


Рисунок 8 - внешний вид усилителя мощности на микросхеме TDA7293 (TDA7294)

Остается лишь добавить, что есть некотрые доброходы, утверждающие, что микросхемы TDA 7294 в мост дают 200 Вт на 4 Ома или что TDA7294 может работать в параллельном включении . Подобная информация не имеет ничего общего с микросхемой TDA7294 , поскольку такие мощности (200Вт) просто выведут микросхему из строя из за теплового пробоя, поскольку кристал просто не успеет отдать тепло даже на фланец микросхемы. Ну а попутать TDA7294 c TDA7293 конечно можно, но абсолютно не нужно, поскольку они хоть и стоят в одном технологическом ряду, но имеют ОЧЕНЬ сильные отличия. Если у кого возникли сомнения по поводу написанного, то милости просим ознакомится с даташником на обе микросхемы и сделать поправочку на результаты многочисленых опытов .
На рисунке 8 приведен внешний вид усилителя на микросхемах TDA7293 и TDA7294, а ниже ссылка на видео о том как самостоятено собрать этот универсальный усилитель мощности.

PS Бесконечные баталии на тему какая из микросхем лучше (TDA7294 или LM3886) пока ни чем не закончились, на вкус и цвет - товарищей нет...

Подробно о том, какой мощности нужен блок питания для усилителя мощности можно помотреть на видео ниже. Для примера взят усилитель STONECOLD, однако данный замер дает понимание тог, что мощность сетевого трансформатора может быть меньше мощности усилителя примерно на 30%.


Адрес администрации сайта:

НЕ НАШЕЛ, ЧТО ИСКАЛ? ПОГУГЛИ:

А лучше оба сразу!»
Из истории поисковых запросов



Транзисторными усилителями я не занимался лет 15, если не больше, а самостоятельно собирать их закончил еще в школе, при тотальном дефиците оборудования для дискотек.

Последний интегральник, опробованный своими ручками, был на клоне – К174УН14 .
Он был капризен, все время спешил сорваться в возбуд, качество его работы не лезло в сравнение с Радиотехникой, а надежность не могла сравниться с – о, ужас с Вегой-122, о которой до сих пор ходят легенды, а разбиравшие ее с целью замены выходных транзисторов, до сих пор вскакивают по ночам в холодном поту.
Я понимаю, что по тем временам я его и делал то не так, и плата была не та, и компоновка. И даташита с аппнотом под него не было, в-общем не пошло оно у меня. А потом мне было не до них.

Радиотехнику отдал другу, как обычно «попользоваться» безвозвратно, Вегу, после очередного неудачного ремонта пустил на цветмет, а оставшийся в живых Амфитон развлекал соседей по даче по выходным. В нашу жизнь входил формат МР3, и компьютерное аудио вытесняло кассеты и катушки из наших домов. А я начал осваивать лампы, с опозданием на много лет. Пока я по крупицам собирал оставшиеся от цветметчиков железки и полудохлые лампы по мусоркам, мимо меня проносился прогресс в микроэлектронике для аудиотехники.

Тупые иностранцы уже давно поняли, что ремонтировать усилитель в стиле Веги-122 не просто не выгодно, но и абсурдно, и пошли по пути модульного исполнения. Первыми были ребята из конторы Sanyo со своими изделиями «все на кристалле» серии STK, за ними не отставали и другие.
Маркетологи махали флагами с непонятными надписями THD, THD+N, фантастическими 0,00000% и нереальными для домашнего применения мощностями в сотни ватт.
И все это на куске кремния размером меньше коробки от спичек. Не забывали и про защиты от перегрева, перегруза и дурака. В сети появились сообщества любителей старой техники и новой техники, периодически воевавшие друг с другом за свои понятные только им идеалы.
И только то, ради чего все это происходило, оставалось вечным – это музыка.

Но я не буду здесь обсуждать какие-либо направления в технике, а хочу рассказать о своем первом опыте общения с интегральными усилителями после столь долгого перерыва.

Речь пойдет о двух лидерах по популярности сегодняшнего дня среди бытовых интегральных усилителей – и .
О них не слышал разве что ленивый или тот, у кого никогда не было компьютера, а прогресс остановился на П214.
Но одно дело слышать, а другое дело пощупать руками и послушать собственными ушами.!

Это было слегка неожиданно и я не знал с чего начать еще довольно долго. Вопросов сразу встало слишком много - питание, охлаждение, защита, корпус. Я уже так давно не делал ничего подобного, что просто потерял и навыки, и раздал запчасти. В общем, был слегка не готов.
Но решил, во что бы то не стало, запустить обе пары, сравнить их, и, при необходимости, оставить один рабочий вариант или отказаться от них вообще в пользу ламп.

Сразу скажу, что оба типа микросхем монофонические, поэтому для стереоусилителя потребуется два корпуса. Задача была еще и такая – максимально простая схема. Рюшечки и фишечки можно терпеть до определенного предела, но когда в схему добавляют ОУ, при родном усилении более сотни дБ, этот ОУ я считаю излишеством.

Осталось подумать, какое выбрать включение. Тут как всегда мнения разделились, поэтому решил – использую то, что проще и потребует минимума обвязки, ведь это микросхема, и все необходимое внутри уже есть.

LM3886. High-Performance 68W Audio Power Amplifier w/Mute



Чип заточен под стереосистемы и даже под «High-end stereo TVs» - это, кстати, что такое, кто-нибудь знает?

Моя схема на LM3886


Включение инвертирующее, с Т-образной ОС. Наиболее простое включение. Не требует конденсатора в цепи ООС.
И печатка предельно проста и компактна.



Оба канала, как видно на фото, абсолютно независимы. Можно взять болгарку и, разрезав плату посередине, получить два независимых усилителя!
Только на ходу не желательно....

TDA7293. 120V - 100W DMOS AUDIO AMPLIFIER WITH MUTE/ST-BY

Эти ребята поскромнее - у них всего-то Top class TV...


На датагорской Ярмарке можно глянуть и заказать .
К слову DMOS я еще вернусь, а пока схема.

Моя схема на TDA7293


Включение тоже инверсия, ОС тоже Т образная. И снова плата как всегда компактна и проста.



Болгарку не убирать далеко - снова два независимых канала!

Может кто-то узнал радиаторы на фото? Это был усилитель Ода-102 . Мелкий такой, от блочного стереокомплекса.
Когда то он мне достался даром без АС, трансик от магнитофона я даже применил в одном из ЦАПов, а вот тюнер, пред и мощник валялись без дела.
Оттуда же был взят силовой транс. Киловатты мощности мне не нужны, я уже не в том возрасте, чтоб меряться длиной и толщиной с соседями, поэтому если будет 20 ватт – то мне хватит выше крыши, еще и соседу останется.

Для тестов было изготовлено два идентичных БП, точнее 2 платы выпрямителей и емкостей фильтра, а также универсальный разъем для подключения двух разных силовых трансов, один от Оды, второй от активной колонки Behringer.

Запуск и сравнение усилителей

В принципе пуск прошел без проблем, и, подцепив нагрузку к выходам, попытаюсь послушать, сравнить, и еще послушать.
Как обычно, тест проходит не на АС, а на наушниках.
Во-первых, у меня нет АС на работе, во вторых я считаю, что всех нюансов не услышать на АС, а вот наушники как раз дадут верную картинку.
Вариантов включения для сравнения было много – поочереди от одного транса, параллельно от разных трансов, благо разница в напряжениях после моста небольшая - 27В и 29В.
Все варианты тщательно отслушивались и сверялись.
Сразу бросилось в глаза то, что оба варианта усилителей прилично нагреваются, даже работая на малой мощности на нагрузку 6 Ом (на фото как раз видно эти резисторы возле разъема наушников). Но оно и понятно, то, что площадь радиаторов была рассчитана для одного канала, сейчас загружена на два.

Зато звук приятно удивил. Нет, серьезно. Когда-то я отказался от полупроводниковых усилков в пользу ламп именно из-за их звучания.
Видимо прогресс, все-таки поправил это досадное упущение.
Я не буду приводить здесь характеристики, АЧХ, Кг и прочее – этого всего полно в сети и написано в даташите.
При сравнении полагался на свое восприятие. Сразу скажу, если не подходить с позиции фаллометрии, то они одинаковы во всем и при равных условиях почти не различимы.

Кто из них мне понравился больше?
И вот тут я вернусь к аббревиатуре DMOS. Дело в том, что чистый биполярник, а вот на мой вгляд поинтереснее – у нее выходной каскад на полевых транзисторах! А эти ребята по своим свойствам поближе к лампам будут, видимо поэтому звук полевиков меня больше впечатлил.
Но это на любителя.
По-моему звучит чистенько, почти стерильно, а вот как бы помягче, не так утомительно для слуха – опять же все это исключительно субъективно.

Я решил пока сделать законченную конструкцию на .
И начну с корпуса! Продолжение следует.

Файлы

Как обычно, все наработки здесь:
🕗 17/09/12 ⚖️ 13,91 Kb ⇣ 335 Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.

Хорош! Халява кончилась. Хочешь файлы и полезные статьи - помоги мне!

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ НА TDA7293.
С самыми интимными подробностями!

http://detalinadom. *****/stats/UMZTDA7293.htm

Микросхема TDA7293 является логическим продолжением TDA7294, и не смотря на то, что цоколевка почти совпадает, имеет некоторые отличия, выгодно отличающую ее от предшественницы. Прежде всего увеличено напряжение питания и теперь оно может достигать величины ±50В, введены защиты от перегрева кристалла и короткого замыкания в нагрузке, а так же реализована возможность параллельного включения нескольких микросхем, что позволяет в широких пределах изменять выходную мощность. THD при 50Вт не превышает 0,1% в диапазоне 20…15000Гц (типовое значение 0,05%). Напряжение питания ±12…±50В, ток выходного каскада в пике достигает 10А. Все эти данные были взяты из даташника. Однако!!! Бесконечные апгрейды стационарных усилителей мощности выявили ряд некоторых весьма интересных вопросов...

https://pandia.ru/text/78/135/images/image002_169.jpg" alt="Мостовая" width="500" height="364 src=">
Рисунок 2

На рисунке 3 приведена схема параллельного включения, здесь верхняя микросхема работает в режиме "master", а нижняя в режиме "slave". В этом варианте выходные каскады разгружаются, заметно снижаются нелинейные искажения и возможно увеличение выходной мощности в n раз, где n - количество используемых микросхем. Однако следует учесть, что в момент включения на выходах микросхем могут сформироваться броски напряжения, а поскольку системы защиты еще не пришли в рабочий режим, то возможен выход из строя всей линейки включенных параллельно микросхем. Чтобы избежать этой неприятности настоятельно рекомендуется ввести в схему таймер, соединяющий, при помощи контактов реле, выхода микросхем не ранее чем через 2…3 сек с момента подачи питания на микросхемы. Хотя на эту тему завод производитель упорно умалчивает и многие уже попались на "удочку" неограниченных мощностей. Тем не менее, тестовые проверки одинарных вариантов усилителей на TDA7293 показывают устойчивую работу, но стоило одинарные варианты перевести в режим "slave" и подключить к "master"...
При включении - не обязательно первом - микросхемы просто разрывало до самого теплоотводящего фланца , причем всю запараллеленную линейку. И подобное происходило с TDA7293 не единожды, поэтому можно говорить о закономерности и если у Вас нет лишних денег на повторение наших опытов, то поставте таймерок и реле.
Что же касается параллельного включения, то тут даташник абсолютно прав - да, действительно TDA7293 может работать в этом режиме и при использовании 12-ти микросхем TDA7293, включенных по 6 шт. параллельно и при включении этих линеек в мостовую схему, теоретически можно получить до 600Вт выходной мощности на нагрузке в 4 Ома. Реально опробывалось по 3 микросхемы в плече моста, при питании ±35 В было получено около 260 Вт на нагрузку 4 Ома.

12" width="110%" style="width:110.26%">

Параметр

Значение

Выходная мощность при одинарном включении

Rн - 4 Ома Uип - ±30В
Rн - 8 Ом Uип - ±45В

80Вт (110Вт макс)
110Вт (140Вт макс)

Выходная мощность при параллельном включении

Rн - 4 Ома Uип - ±27В
Rн - 8 Ом Uип - ±40В

110Вт
125Вт

Скорость нарастания выходного напряжения

Диапазон частот при неравномерности 3дБ

С1 не менее 1,5мкФ

Искажения

при мощности 5Вт, нагрузке 8Ом и частоте 1кГц
от 0,1 до 50Вт от 01.01.010Гц не более

Напряжение питания

Ток потребления в режиме STBY

Ток покоя оконечного каскада

Пороговое напряжение срабатывания устройств блокировки входного и выходного каскадов

"Включено"
"Выключено"

1,5 В
+3,5 В

Тепловое сопротивление кристалл-корпус, град.

Напряжение вторичной обмотки трансформатора, В

Напряжение после выпрямителя, В

Минимальная емкость сглаживающих конденсаторов на плечо питания, мкФ (мост)

Минимальная мощность трасформатора для Rн 4Ома (мост), ВА

Минимальная мощность трасформатора для Rн 8Ом, ВА (мост)

Выходная мощность одного корпуса на 4Ома (мост), Вт

Выходная мощность одного корпуса на 8Ом (мост), Вт

Выходная мощность 2-х корпусов, включенных параллельно на 4Ома (мост), Вт

Выходная мощность 2-х корпусов, включенных параллельно на 8 Ом (мост), Вт

ОРАНЖЕВЫМ обозначены режимы близкие к перегрузке, поэтому использовать их настоятельно не рекомендуем, перейдите на вариант параллельного включения
СИНИМ ТЕМНЫМ обозначны режимы для платы из двух микросхем TDA7293, включенных параллельно в одном плече моста
СИНИМ обозначены режимы для для платы из трех микросхем TDA7293, включенных параллельно в одном плече моста
СИНИМ СВЕТЛЫМ обозначны режимы для платы из четырех микросхем TDA7293, включенных параллельно в одном плече моста
ЗЕЛЕНЫМ ТЕМНЫМ обозначны режимы для платы из пяти микросхем TDA7293, включенных параллельно в одном плече моста
ЗЕЛЕНЫМ обозначны режимы для платы из шести микросхем TDA7293, включенных параллельно в одном плече моста
ЗЕЛЕНЫМ СВЕТЛЫМ обозначны режимы для платы из семи микросхем TDA7293, включенных параллельно в одном плече моста
КОРИЧНЕВЫМ ТЕМНЫМ обозначны режимы для платы из восьми микросхем TDA7293, включенных параллельно в одном плече моста
КОРИЧНЕВЫМ обозначны режимы для платы из девяти микросхем TDA7293, включенных параллельно в одном плече моста
КРАСНЫМ обозначны режимы для платы из десяти микросхем TDA7293, включенных параллельно в одном плече моста
Тут следует сразу оговорится - у микросхемы не очень хороший такой параметр, как тепловое сопротивление кристалл-корпус, поэтому при использовании микросхем в режиме "вроде должны выдержать" лучше не рисковать, а поставить еще один корпус в параллель имеющимся, тем более для него никакой "обвязки" не требуется...

Ну и наконец были проведены тесты еще некоторых особенностей TDA7293, но уже Китайского (а может и не Китайского... Корче говоря эта тайна покрыта мраком) производства:
Система защиты от короткого замыкания сработала с первого раза - раздался сухой хлопок и микросхема приобрела совершенно иной вид:

https://pandia.ru/text/78/135/images/image005_116.jpg" width="350" height="387 src=">

Маркировка у этих чудесных микросхем была выполнена лазером, однако шрифт надписи был несколько иной, причем пока усилитель работал его работоспособность от нормально маркированной TDA7293 практически не отличалась во всех режимах включения. Кстати сказать, микросхемы эти уже практически вытеснили старые образцы, поэтому некоторые поставщики на "раритет" серьезно увеличили цену. Мы же уже торгуем "новыми" микросхемами и нареканий пока не выявленно, поскольку всех усиленно предупреждаем, что "новые" TDA7293 (впрочем как и TDA7294 - тоже уже "новые") не стоит проверять на живучесть, а в режимах нормальной эксплуатации они себя очень даже себя хорошо чувствуют...

https://pandia.ru/text/78/135/images/image007_96.jpg" alt="Новые TDA7293" width="746" height="430 src=">

Немного статистики по "новым" TDA7293, проверялось по 50 штук каждого вида.

Потребление на холостом ходу более 3А с характерным нагревом корпуса

Потребление на холостом ходу более 1А с характерным нагревом корпуса

Отказалось издавать звук

Отказалось издавать звук

Результаты проверки на КЗ на фото выше

Результаты проверки на КЗ - пока не проверяли

К дополнительным приметам можно отнести несколько зеленоватый оттенок корпуса, оранжевые разводы на фланце и отсутствие значка рядом с логотипом фирмы.

К дополнительным приметам можно отнести черноватый оттенок корпуса, лазерная маркировка и значка логотипа и самой микросхемы более объемная, под углом к свету просматривается намного четчке.

Что касается маркировки TDA7293 приведенной ниже, то эти микросхемы даже не стоит и покупать, поскольку кроме как для изготовления брелков они ни на что не пригоды, поскольку даже ток не потребляют...

https://pandia.ru/text/78/135/images/image009_80.jpg" alt="Схема" width="400" height="338 src=">

Не проставленные номиналы как в типовой схеме включения.

TDA7293.pdf TDA7294.pdf TDA7295.pdf Усилитель мощности на TDA7293 на микросхеме простой высококачественный

На последок остается добавить, что TDA7293 можно использовать с плавающим питанием, принципиальная схема приведена на рисунке 4. Этот вариант позволяет развить до 200Вт на 4 Ома при типовых искажениях.

https://pandia.ru/text/78/135/images/image011_63.jpg" alt="Габаритные размеры TDA7293" width="587" height="296 src=">
Рисунок 5

Ну и наконец как можно закрепить микросхему TDA7293 на радиаторе. Можно использовать изолирующие шайбы, которые не дадут коротнуть теплоотводящий фланец микросхемы с радиатором - ведь на нем "МИНУС" напряжения питания, а можно использовать "хвостики" от наших транзисторов типа КТ818. "Хвостик" необходимо вложить между полосками стеклотекстолита, с которых удалена фольга, предварительно смазав их хороша размешанным эпоксидным клеем. Если нет желания долго ждать полимеризацию клея, то можно использовать кусочек ваты, пропитанной ЛЮБЫМ "СУПЕР КЛЕЕМ" - через 15 мин. она уже полностью затвердеет.
Как только клей затвердеет, обточить напильником края, просверлить отвертия в полоске-кронштейне и в радиаторе, причем в радиаторе лучше нарезать резьбу М3. Слюду, с обоих сторон промазать термопастой! Ну а как будет это выглядеть видно на рисунке 6.

https://pandia.ru/text/78/135/images/image013_103.gif" width="555" height="280">

ВНИМАНИЕ!!! Если на выходе источника сигнала присутствует постоянное напряжение, на входе нужно поставить конденсатор!

При прослушивании можно попробовать включить режим Mute.

Двухполосный усилитель с фильтрами второго порядка (12дБ/Октава). Если использовать типовую схему включения, то двухполосный усилитель можно сделать не используя дополнительных элементов.

Таблица выбора элементов разделительных фильтров

Ураган TDA7293
Усилитель НЧ 1 х 140 Вт (TDA7293, Hi-Fi, готовый блок)
1333 руб.

Предлагаемый блок - это простой и надежный мощный усилитель НЧ, обладающий малыми габаритами, минимальным числом внешних пассивных элементов обвязки, широким диапазоном питающих напряжений и сопротивлений нагрузки. УНЧ можно использовать как на открытом воздухе для проведения различных мероприятий, так и в домашних условиях в составе Вашего музыкального аудиокомплекса. Также усилитель хорошо зарекомендовал себя как УНЧ для сабвуфера.
Внимание! Данный усилитель требует ДВУПОЛЯРНОГО источника питания и, если Вы планируете его использовать в автомобиле от аккумулятора, то в таком случае понадобятся ДВА АККУМУЛЯТОРА.

Технические характеристики Ураган TDA7293
Параметр Значение
Uпит. постоянное ДВУПОЛЯРНОЕ, В ±12...50
Uпит. ном. постоянное ДВУПОЛЯРНОЕ, В ±45
Iпотр. макс. при Uпит. ном., А 10
Рекомендуемый сетевой источник питания
в комплект не входит
трансформатор с двумя
вторичными обмотками ТТП-250 +
диодный мост KBU8M +
ECAP 1000/50V (2 шт.),
либо два блока питания S-150-48
либо NT606 (не для макс. мощности)
Рекомендуемый радиатор, в комплект не входит.
Размер радиатора достаточен, если
при работе установленный на нем элемент
не нагревается более 70 °С (при касании рукой - терпимо)
205AB0500B , 205AB1000B
205AB1500B , 150AB1500MB
Устанавливать через изолятор КПТД !
Режим работы АВ класс
Uвх., В 0,25...15,0
Uвх.ном., В 0,25
Rвх., кОм 100
Rнагр., Ом 4...
Rнагр.ном., Ом 6
Рмах. при Кгарм.=10%, Вт 1 х 110 (4 Ом, ±30 В), 1 x 140 (8 Ом, ±45 В)
Тип микросхемы УМЗЧ TDA7293
fраб., Гц 20...20 000
Динамический диапазон, Дб
КПД при f=1кГц, Pном.
Ксигн./шум, дБ
Защита от короткого замыкания Да
Защита от перегрузки по току
Защита от перегрева Да
Габаритные размеры, ДхШхВ, мм 60 x 40 х 26
Рекомендуемый корпус
в комплект не входит
Температура эксплуатации, °С 0...+55
Относительная влажность эксплуатации, % ...55
Производство Контрактное производство
в Юго-Восточной Азии
Гарантийный срок эксплуатации 12 месяцев с даты покупки
Вес, г
Комплект поставки Ураган TDA7293 Описание Ураган TDA7293

УНЧ выполнен на интегральной микросхеме TDA7293. Эта ИМС представляет собой УНЧ класса АВ. Благодаря широкому диапазону питающих напряжений и возможности отдавать ток в нагрузку до 10 А, микросхема обеспечивает одинаковую максимальную выходную мощность на нагрузках от 4 Ом до 8 Ом. Одной из основных особенностей этой микросхемы является применение полевых транзисторов в предварительных и выходных каскадах усиления и возможность параллельного включения нескольких ИМС для работы с низкоомной нагрузкой менее 4 Ом.

Конструктивно усилитель выполнен на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита с размерами 60x40 мм. Конструкция предусматривает установку платы в корпус, для этого предусмотрены монтажные отверстия по краям платы под винты 3 мм. Микросхему усилителя необходимо установить на теплоотвод (в комплект набора не входит) площадью не менее 600 см2. В качестве радиатора можно использовать металлический корпус или шасси устройства, в которое производится установка УНЧ. При монтаже рекомендуется использовать теплопроводную пасту типа КТП-8, для повышения надежности работы ИМС.

В качестве стереоусилителя мы не рекомендуем использовать очень мощные схемы, требующие двуполярного питания по причине отсутсвия в наличии источников двуполярного питания. Если Вы приняли решение купить мощный усилитель BM2033 (1 x 100 Вт) или BM2042 (1 x 140 Вт) , то это значит, что Вы готовы к покупке мощного блока питания, стоимость которого может превышать стоимость самого усилителя в несколько раз .
В качестве источника питания можно использовать IN3000S (+6...15В/3А) , либо IN5000S (+6...15В/5А) , либо PS-65-12 (+12В/5,2А) , либо PW1240UPS (+12В/4А) , либо PW1210PPS (+12В/10,5А) , либо LPS-100-13.5 (+13,5V/7,5A) , либо LPP-150-13.5 (+13,5В/11,2А) .
Усилители BM2033 (1 x 100 Вт) и BM2042 (1 x 140 Вт) требуют двуполярного источника питания , которое, к сожалению, в готовом виде у нас отсутствует. Как вариант, его можно обеспечить последовательно соединенными однополярными источниками питания из перечисленных выше источников. В этом случае стоимость источника питания возрастает в два раза .

Информация о двуполярном источнике питания

Как ни странно, но у многих пользователей проблемы начинаются уже при покупке источника двуполярного питания либо самостоятельного его изготовления. При этом часто допускают две самые распространенные ошибки:
- Используют источник однополярного питания
- При покупке или изготовлении принимают во внимание действующее значение напряжения вторичной обмотки трансформатора , которое написано на корпусе трансформатора и которое показывает вольтметр при измерении.


Описание схемы источника двуполярного питания

1.1 Трансформатор - должен иметь ДВЕ ВТОРИЧНЫЕ ОБМОТКИ . Либо одна вторичная обмотка с отводом от средней точки (встречается очень редко). Итак, если у вас трансформатор с двумя вторичными обмотками, то их необходимо соединить как показано на схеме. Т.е. начало одной обмотки с концом другой (начало обмотки обозначается черной точкой, на схеме это показано). Перепутаете, ничего не будет работать. Когда соединили обе обмотки, проверяем напряжение в точках 1 и 2. Если там напряжение, равное сумме напряжений обеих обмоток, то вы соединили все правильно. Точка соединения двух обмоток и будет "общим" (земля, корпус, GND, называйте как хотите). Это первая распространенная ошибка, как мы видим: обмоток должно быть две, а не одна.
Теперь вторая ошибка: В даташите (тех. описание микросхемы) на микросхему TDA7294 указано: для нагрузки 4Ома рекомендуется питание +/-27. Ошибка в том, что люди часто берут трансформатор с двумя обмотками 27В, ЭТОГО ДЕЛАТЬ НЕЛЬЗЯ!!! Когда вы покупаете трансформатор, на нем пишут действующее значение , и вольтметр вам тоже показывает действующее значение. После того, как напряжение выпрямляется, им заряжаются конденсаторы. А заряжаются они уже до амплитудного значения которое в 1.41 (корень из 2ух) раза больше действующего значения. Стало быть, чтобы на микросхеме было напряжение 27В, то обмотки трансформатора должны быть на 20В (27 / 1,41 = 19,14 Т.к. на такое напряжение трансформаторы не делают, то возьмем ближайшее: 20В). Суть думаю ясна.
Теперь о мощности: для того, чтобы TDA выдала свои 70Вт, ей необходим трансформатор мощностью минимум 106Вт (КПД у микросхемы 66%), желательно больше. Например для стерео усилителя на TDA7294 очень хорошо подойдет трансформатор мощностью 250Вт

1.2 Выпрямительный мостик - Тут как правило вопросов не возникает, но все же. Я лично предпочитаю ставить выпрямительные мосты, т.к. не надо возиться с 4мя диодами, так удобнее. Мостик должен обладать следующими характеристиками: обратное напряжение 100В, прямой ток 20А. Ставим такой мостик и не паримся, что в один "прекрасный" день он сгорит. Такого мостика хватает на две микросхемы и емкость конденсаторов в БП 60"000мкФ (когда конденсаторы заряжаются, через мостик проходит очень высокий ток)

1.3 Конденсаторы - Как видно, в схеме БП используется 2 типа конденсаторов: полярные (электролитические) и неполярные (пленочные). Неполярные (С2, С3) необходимы для подавления ВЧ помех. По емкости ставьте что будет: от 0,33мкФ до 4мкФ. Желательно ставить наши К73-17, довольно неплохие конденсаторы. Полярные (С4-С7) необходимы для подавления пульсации напряжения, да и к тому же отдают свою энергию при пиках нагрузки усилителя (когда трансформатор не может обеспечить требуемый ток). По емкости до сих пор люди спорят, сколько все таки нужно. Я на опыте понял, что на одну микросхему, достаточно 10000 мкФ в плечо. Напряжение конденсаторов: выбирайте сами, в зависимости от питания. Если у вас трансформатор на 20В, то выпрямленное напряжение будет 28,2В (20 х 1,41 = 28,2), конденсаторы можно поставить на 35В. С неполярными то же самое. Вроде бы ничего не упустил...
В итоге у нас получился БП содержащий 3 клеммы: "+" , "-" и "общий".

2) Микросхемы TDA7294 и TDA7293

2.1.1 Описание выводов микросхемы TDA7294
1 - Сигнальная земля


4 - Тоже сигнальная земля
5 - Вывод не используется, можете его смело отламывать (главное не перепутайте!!!)

7 - "+" питания
8 - "-" питания


11 - Не используется
12 - Не используется
13 - "+" питания
14 - Выход микросхемы
15 - "-" питания

2.1.2 Описание выводов микросхемы TDA7293
1 - Сигнальная земля
2 - Инверсный вход микросхемы (в стандартной схеме сюда подключается ОС)
3 - Неинверсный вход микросхемы, сюда подаем аудиосигнал, через разделительный конденсатор С1
4 - Тоже сигнальная земля
5 - Клиппметр, в принципе абсолютно ненужная функция
6 - Вольтодобавка (Bootstrap)
7 - "+" питания
8 - "-" питания
9 - Вывод St-By. Предназначен для перевода микросхемы в дежурный режим (т.е. грубо говоря усилительная часть микросхемы отключается от питания)
10 - Вывод Mute. Предназначен для ослабления входного сигнала (грубо говоря, отключается вход микросхемы)
11 - Вход оконечного каскада усиления (используется при каскадировании микросхем TDA7293)
12 - Сюда подключается конденсатор ПОС (С5) когда напряжение питания превышает +/-40В
13 - "+" питания
14 - Выход микросхемы
15 - "-" питания

Похожие публикации