В данном FAQ мы постараемся рассмотреть все вопросы связанные с популярной в последнее время микросхемой УНЧ TDA7293/7294. Информация взята с одноименной темы форума сайта Паяльник. Всю информацию собрал воедино и оформил , за что ему огромное спасибо. Параметры микросхемы, схема включения, печатная плата, все это . Datasheet микросхемы TDA7293 и TDA7294 можно .
1) Блок питания
Как ни странно, но у многих проблемы начинаются уже здесь. Две самых распространенных ошибки:
- Однополярное питание
- Ориентирование на напряжение вторичной обмотки трансформатора (действующее значение).
Вот схема блока питания:
Что мы здесь видим?
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" С БП закончили, переходим к микросхеме.
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
2.2 Разница между микросхемами TDA7293 и TDA7294
Такие вопросы встречаются постоянно, итак, вот основные отличия TDA7293:
- Возможность параллельного включения (фигня полная, нужен мощный усилитель - собирайте на транзисторах и будет вам счастье)
- Повышенная мощность (на пару десятков ватт)
- Повышенное напряжение питания (иначе предыдущий пункт был бы не актуален)
- Еще вроде говорят что она вся сделана на полевых транзисторах (а толку то?)
Вот вроде бы все отличия, от себя лишь добавлю что у всех TDA7293 наблюдается повышенная глючность - слишком часто горят.
Еще один распространенный вопрос: Можно ли заменить TDA7294 на TDA7293?
Ответ: Можно, но:
- При напряжении питания <40В заменять можно спокойно (конденсатор ПОС между 14ой и 6ой лапами как был, так и остается)
- При напряжении питания >40В, только необходимо изменить местоположение конденсатора ПОС. Он должен быть между 12ой и 6ой лапами микросхемы, иначе возможны глюки в виде возбуда и т.д.
Вот как это выглядит в даташите на микросхему TDA7293:
Как видно из схемы, конденсатор подключается либо между 6ой и 14ой лапами (напряжение питания <40В) либо между 6ой и 12ой лапами (напряжение питания >40В)
2.3 Напряжение питания
Есть такие экстремалы, запитывают TDA7294 от 45В, потом удивляются: а че горит? Горит потому, что микросхема работает на пределе. Сейчас тут мне скажут: "У меня +/-50В и все работает, не гони!!!", ответ прост: "Вруби на максимальную громкость и засеки время секундомером"
Если у вас нагрузка 4 Ома, то оптимальное питание будет +/- 27В (обмотки трансформатора на 20В)
Если у вас нагрузка 8 Ом, то оптимальное питание будет +/- 35В (обмотки трансформатора на 25В)
С таким напряжением питания микросхема будет работать долго и без глюков (у меня выдерживала КЗ выхода в течение минуты, и ничего не сгорело, как обстоят дела с этим у товарищей экстремалов я не знаю, они молчат)
И еще: если вы все таки решили сделать напряжение питания больше нормы, то не забывайте: от искажений вы все равно никуда не денетесь Больше 70Вт (напряжение питания +/-27В) с микросхемы выжимать бесполезно, т.к. слушать этот скрежет невозможно!!!
Вот график зависимости искажений (THD) от выходной мощности (Pout):
Как мы видим, при выходной мощности 70Вт искажения у нас в районе 0,3-0,8% - это вполне приемлемо и на слух не заметно. При мощности 85Вт искажения уже 10%, это уже хрип и скрежет, в общем слушать звук при таких искажениях невозможно. Отсюда получается, что увеличивая напряжение питания, вы увеличиваете выходную мощность микросхемы, а толку то? Все равно после 70Вт слушать не возможно!!! Так что примите к сведению, плюсов тут никаких нет.
2.4.1 Схемы включения - оригинальная (обычная)
Вот схемка (взята из даташита):
C1
- Лучше ставить пленочный конденсатор К73-17, емкость от 0,33мкФ и выше (чем больше емкость, тем меньше ослабляется низкая частота т.е. всеми любимые басы).
С2
- Лучше ставить 220мкФ 50В - опять таки, басы станут лучше
С3, С4
- 22мкФ 50В - определяют время включения микросхемы (чем больше емкость, тем дольше длительность включения)
С5
- вот он, конденсатор ПОС (как его подключать я написал в пункте 2.1 (в самом конце). Его тоже лучше взять 220мкФ 50В (отгадайте с 3ех раз...басы будут лучше)
С7, С9
- Пленочные, номинал любой: 0,33мкФ и выше на напряжение 50В и выше
С6, С8
- Можно не ставить, у нас в БП уже стоят конденсаторы
R2, R3
- Определяют коэффициент усиления. По умолчанию он равен 32 (R3 / R2), лучше не менять
R4, R5
- По сути та же функция, что и у C3, С4
На схеме есть непонятные клеммы VM и VSTBY - их необходимо подключить к ПЛЮСУ питания, иначе ничего работать не будет.
2.4.2. Схемы включения - мостовая
Схема тоже взята из даташита:
По сути эта схема представляет из себя 2 простых усилителя, с той лишь разницей, что колонка (нагрузка) включена между выходами усилителя. Есть еще пара нюансов, о них чуть позже. Такая схема может использоваться когда у вас нагрузка 8Ом (Оптимальное питание микросхем +/-25В) или 16Ом (Оптимальное питание +/-33В). Для нагрузки 4Ома делать мостовую схему бессмысленно, микросхемы не выдержат ток - результат думаю известен.
Как я сказал выше, мостовая схема собирается из 2ух обычных усилителей. При этом, вход второго усилителя подключается к земле. Еще прошу обратить внимание на резистор который подключен между 14й "ногой" первой микросхемы (на схеме: вверху) и 2ой "ногой" второй микросхемы (на схеме: внизу). Это резистор обратной связи, если его не подключить, усилитель работать не будет.
Еще здесь изменены цепи Mute (10я "нога") и Stand-By (9я "нога"). Это не принципиально, делайте так, как вам нравится. Главное чтобы на лапах Mute и St-By было напряжение больше 5В, тогда микросхема будет работать.
2.4.3 Схемы включения - умощнение микросхемы
Мой вам совет: не страдайте фигней, нужна большая мощность - делайте на транзисторах
Возможно позже напишу как умощнение делается.
2.5 Пара слов о функциях Mute и Stand-By
- Mute - По своей сути, эта функция микросхемы позволяет отключить вход. Когда на выводе Mute (10я лапа микросхемы) напряжение от 0В до 2,3В производится ослабление входного сигнала на 80дБ. При напряжении на 10й лапе более 3,5В ослабления не происходит
- Stand-By - Перевод усилителя в дежурный режим. Эта функция отключает питание выходных каскадов микросхемы. При напряжении на 9-ом выводе микросхемы более 3ех вольт, выходные каскады работают в своем нормальном режиме.
Реализовать управление этими функциями можно двумя способами:
В чем разница? По сути своей ни в чем, делайте так, как вам удобно. Я лично выбрал первый вариант (раздельное управление)
Выводы обоих схем должны быть подключены либо к "+" питания (в этом случае микросхема включена, звук есть), либо к "общему" (микросхема выключена, звука нет).
3) Печатная плата
Вот печатная плата для TDA7294 (TDA7293 тоже можно ставить, при условии что напряжение питания не превышает 40В) в формате Sprint-Layout: .
Плата нарисована со стороны дорожек, т.е. при печати надо зеркалить (для )
Печатную плату я делал универсальную, на ней можно собрать как простую схему, так и мостовую. Для просмотра необходима программа .
Пробежимся по плате и разберем что к чему относится:
3.1 Основная плата
(в самом верху) - содержит 4 простых схемы с возможностью объединения их в мостовые. Т.е. на этой плате можно собрать либо 4 канала, либо 2 мостовых канала, либо 2 простых канала и один мостовой. Универсал одним словом.
Обратите внимание на резистор 22к обведенный красным квадратом, его необходимо впаивать если вы планируете делать мостовую схемы, так же необходимо впаять входной конденсатор как показано на разводке (крестик и стрелочка). Радиатор можно купить в магазине Чип и Дип, продается там такой 10х30см, плата делалась как раз под него.
3.2 Плата Mute/St-By
- Так уж получилось что для этих функций я сделал отдельную плату. Все подключать по схеме. Mute (St-By) Switch - это переключатель (тумблер), на разводке показано какие контакты замыкать чтобы микросхема работала.
Сигнальные провода от платы Mute/St-By на основной плате подключать так:
Провода питания (+V и GND) подключать в блок питания.
Конденсаторы можно поставить 22мкФ 50В (не 5 штук в ряд, а одну штуку. Количество конденсаторов зависит от количества микросхем, управляемых этой платой)
3.3 Платы БП.
Тут все просто, впаиваем мостик, электролитические конденсаторы, подключаем провода, НЕ ПУТАЕМ ПОЛЯРНОСТЬ!!!
Надеюсь сборка не вызовет затруднений. Печатная плата проверена, все работает. При правильной сборке усилитель запускается сразу.
4) Усилитель не заработал с первого раза
Ну что же, бывает. Отключаем усилитель от сети и начинаем искать ошибку в монтаже, как правило в 80% случаев ошибка в неправильном монтаже. Если ничего не найдено, то снова включаем усилитель в сеть, берем вольтметр и проверяем напряжения:
- Начнем с напряжения питания: на 7ой и 13ой лапе должен быть "+" питания; На 8ой и 15ой лапах должен быть "-" питания. Напряжения должны быть одинаковой величины (По крайне мере разброс должен быть не больше 0,5В).
- На 9ой и 10ой лапах должно быть напряжение больше 5В. Если напряжение меньше, значит вы ошиблись в плате Mute/St-By (перепутали полярность, тумблер не так поставили)
- При замкнутом на землю входе, на выходе усилителя должно быть 0В. Если там напряжение больше 1В, то тут уже что-то с микросхемой (возможно брак или левая микросхема)
Если все пункты в порядке, то микросхема обязана работать. Проверьте уровень громкости источника звука. Я когда только собрал этот усилитель, включаю его в сеть...звука нет...через 2 секунды все заиграло, знаете почему? Момент включения усилителя пришелся на паузу между треками, вот так вот бывает.
Другие советы с форума:
Умощнение. TDA7293/94 вполне заточена для подключения нескольких корпусов в параллель, правда есть один ньюансик - выхода надо соединять через 3...5 сек после подачи напряжения питания, иначе могут потребоваться новые м/с.
(С) Михаил aka ~D"Evil~ Санкт-Петербург, 2006г.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Br1 | Диодный мост | 1 | В блокнот | ||||
| С1-С3 | Конденсатор | 0.68 мкФ | 3 | В блокнот | |||
| С4-С7 | 10000 мкФ | 4 | В блокнот | ||||
| Tr1 | Трансформатор | 1 | В блокнот | ||||
| Схема включения - оригинальная (обычная) | |||||||
| Аудио усилитель | TDA7294 | 1 | В блокнот | ||||
| С1 | Конденсатор | 0.47 мкФ | 1 | В блокнот | |||
| С2, С5 | Электролитический конденсатор | 22 мкФ | 2 | В блокнот | |||
| С3, С4 | Электролитический конденсатор | 10 мкФ | 2 | В блокнот | |||
| С6, С8 | Электролитический конденсатор | 100 мкФ | 2 | В блокнот | |||
| С7, С9 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 2 | В блокнот | |||
| R1, R3, R4 | Резистор | 22 кОм | 3 | В блокнот | |||
| R2 | Резистор | 680 Ом | 1 | В блокнот | |||
| R5 | Резистор | 10 кОм | 1 | В блокнот | |||
| VM, VSTBY | Выключатель | 2 | В блокнот | ||||
| Источник аудиосигнала | 1 | В блокнот | |||||
| Динамик | 1 | В блокнот | |||||
| Схема включения - мостовая. | |||||||
| Аудио усилитель | TDA7294 | 2 | В блокнот | ||||
| Выпрямительный диод | 1N4148 | 1 | В блокнот | ||||
| Конденсатор | 0.22 мкФ | 2 | В блокнот | ||||
| Конденсатор | 0.56 мкФ | 2 | В блокнот | ||||
| Электролитический конденсатор | 22 мкФ | 4 | В блокнот | ||||
| Электролитический конденсатор | 2200 мкФ | 2 | В блокнот | ||||
| Резистор | 680 Ом | 2 | |||||
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 |
|||||||||
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
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:
- КТ827А (Uкэ=100В, h21Э>750, Pк=125Вт) + КТ825Г (Uкэ=70В, h21Э>750, Pк=125Вт);
- КТ827Б (Uкэ=80В, h21Э>750, Pк=125Вт) + КТ825Б (Uкэ=60В, h21Э>750, Pк=160Вт);
- КТ827В (Uкэ=60В, h21Э>750, Pк=125Вт) + КТ825Б (Uкэ=60В, h21Э>750, Pк=160Вт);
- 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:
В данном FAQ мы постараемся рассмотреть все вопросы связанные с популярной в последнее время микросхемой УНЧ TDA7293/7294. Информация взята с одноименной темы форума сайта Паяльник, http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=8669. Всю информацию собрал воедино и оформил ~D"Evil~, за что ему огромное спасибо. Параметры микросхемы, схема включения, печатная плата, все это .
1) Блок питания
Как ни странно, но у многих проблемы начинаются уже здесь. Две самых распространенных ошибки:
- Однополярное питание
- Ориентирование на напряжение вторичной обмотки трансформатора (действующее значение).
Вот схема блока питания
(нажмите для увеличения)
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 сделать 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" С БП закончили, переходим к микросхеме.
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
2.2 Разница между микросхемами TDA7293 и TDA7294
Такие вопросы встречаются постоянно, итак, вот основные отличия TDA7293:
- Возможность параллельного включения (фигня полная, нужен мощный усилитель - собирайте на транзисторах и будет вам счастье)
- Повышенная мощность (на пару десятков ватт)
- Повышенное напряжение питания (иначе предыдущий пункт был бы не актуален)
- Еще вроде говорят что она вся сделана на полевых транзисторах (а толку то?)
Вот вроде бы все отличия, от себя лишь добавлю что у всех TDA7293 наблюдается повышенная глючность - слишком часто горят.
Еще один распространенный вопрос: Можно ли заменить TDA7294 на TDA7293?
Ответ: Можно, но:
- При напряжении питания <40В заменять можно спокойно (конденсатор ПОС между 14ой и 6ой лапами как был, так и остается)
- При напряжении питания >40В, только необходимо изменить местоположение конденсатора ПОС. Он должен быть между 12ой и 6ой лапами микросхемы, иначе возможны глюки в виде возбуда и т.д.
Вот как это выглядит в даташите на микросхему TDA7293:
Как видно из схемы, конденсатор подключается либо между 6ой и 14ой лапами (напряжение питания <40В) либо между 6-ой и 12-ой лапами (напряжение питания >40В)
Есть такие экстремалы, запитывают TDA7294 от 45В, потом удивляются: а че горит? Горит потому, что микросхема работает на пределе. Сейчас тут мне скажут: "У меня +/-50В и все работает, не гони!!!", ответ прост: "Вруби на максимальную громкость и засеки время секундомером"
Если у вас нагрузка 4 Ома, то оптимальное питание будет +/- 27В (обмотки трансформатора на 20В)
Если у вас нагрузка 8 Ом, то оптимальное питание будет +/- 35В (обмотки трансформатора на 25В)
С таким напряжением питания микросхема будет работать долго и без глюков (у меня выдерживала КЗ выхода в течение минуты, и ничего не сгорело, как обстоят дела с этим у товарищей экстремалов я не знаю, они молчат)
И еще: если вы все таки решили сделать напряжение питания больше нормы, то не забывайте: от искажений вы все равно никуда не денетесь Больше 70Вт (напряжение питания +/-27В) с микросхемы выжимать бесполезно, т.к. слушать этот скрежет невозможно!!!
Вот график зависимости искажений (THD) от выходной мощности (Pout)
Как мы видим, при выходной мощности 70Вт искажения у нас в районе 0,3-0,8% - это вполне приемлемо и на слух не заметно. При мощности 85Вт искажения уже 10%, это уже хрип и скрежет, в общем слушать звук при таких искажениях невозможно. Отсюда получается, что увеличивая напряжение питания, вы увеличиваете выходную мощность микросхемы, а толку то? Все равно после 70Вт слушать не возможно!!! Так что примите к сведению, плюсов тут никаких нет.
2.4.1 Схемы включения - оригинальная (обычная)
Вот схемка (взята из даташита)
C1
- Лучше ставить пленочный конденсатор К73-17, емкость от 0,33мкФ и выше (чем больше емкость, тем меньше ослабляется низкая частота т.е. всеми любимые басы).
С2
- Лучше ставить 220мкФ 50В - опять таки, басы станут лучше
С3, С4
- 22мкФ 50В - определяют время включения микросхемы (чем больше емкость, тем дольше длительность включения)
С5
- вот он, конденсатор ПОС (как его подключать я написал в пункте 2.1 (в самом конце). Его тоже лучше взять 220мкФ 50В (отгадайте с 3ех раз...басы будут лучше)
С7, С9
- Пленочные, номинал любой: 0,33мкФ и выше на напряжение 50В и выше
С6, С8
- Можно не ставить, у нас в БП уже стоят конденсаторы
R2, R3
- Определяют коэффициент усиления. По умолчанию он равен 32 (R3 / R2), лучше не менять
R4, R5
- По сути та же функция, что и у C3, С4
На схеме есть непонятные клеммы VM и VSTBY - их необходимо подключить к ПЛЮСУ питания, иначе ничего работать не будет.
2.4.2. Схемы включения - мостовая
Схема тоже взята из даташита
По сути эта схема представляет из себя 2 простых усилителя, с той лишь разницей, что колонка (нагрузка) включена между выходами усилителя. Есть еще пара нюансов, о них чуть позже. Такая схема может использоваться когда у вас нагрузка 8 Ом (Оптимальное питание микросхем +/-25В) или 16Ом (Оптимальное питание +/-33В). Для нагрузки 4Ома делать мостовую схему бессмысленно, микросхемы не выдержат ток - результат думаю известен.
Как я сказал выше, мостовая схема собирается из 2-ух обычных усилителей. При этом, вход второго усилителя подключается к земле. Еще прошу обратить внимание на резистор который подключен между 14й "ногой" первой микросхемы (на схеме: вверху) и 2-ой "ногой" второй микросхемы (на схеме: внизу). Это резистор обратной связи, если его не подключить, усилитель работать не будет.
Еще здесь изменены цепи Mute (10-я "нога") и Stand-By (9-я "нога"). Это не принципиально, делайте так, как вам нравится. Главное чтобы на лапах Mute и St-By было напряжение больше 5В, тогда микросхема будет работать.
2.4.3 Схемы включения - умощнение микросхемы
Мой вам совет: не страдайте фигней, нужна большая мощность - делайте на транзисторах
Возможно позже напишу как умощнение делается.
2.5 Пара слов о функциях Mute и Stand-By
Mute - По своей сути, эта функция микросхемы позволяет отключить вход. Когда на выводе Mute (10-я лапа микросхемы) напряжение от 0В до 2,3В производится ослабление входного сигнала на 80 дБ. При напряжении на 10-й лапе более 3,5В ослабления не происходит
- Stand-By - Перевод усилителя в дежурный режим. Эта функция отключает питание выходных каскадов микросхемы. При напряжении на 9-ом выводе микросхемы более 3ех вольт, выходные каскады работают в своем нормальном режиме.
Реализовать управление этими функциями можно двумя способами:
В чем разница? По сути своей ни в чем, делайте так, как вам удобно. Я лично выбрал первый вариант (раздельное управление).
Выводы обоих схем должны быть подключены либо к "+" питания (в этом случае микросхема включена, звук есть), либо к "общему" (микросхема выключена, звука нет).
3) Печатная плата
Вот печатная плата для TDA7294 (TDA7293 тоже можно ставить, при условии что напряжение питания не превышает 40В) в формате Sprint-Layout: скачать .
Плата нарисована со стороны дорожек, т.е. при печати надо зеркалить (для лазерно-утюжного метода изготовления печатных плат)
Печатную плату я делал универсальную, на ней можно собрать как простую схему, так и мостовую. Для просмотра необходима программа Sprint Layout 4.0.
Пробежимся по плате и разберем что к чему относится.
3.1 Основная плата (в самом верху) - содержит 4 простых схемы с возможностью объединения их в мостовые. Т.е. на этой плате можно собрать либо 4 канала, либо 2 мостовых канала, либо 2 простых канала и один мостовой. Универсал одним словом.
Обратите внимание на резистор 22к обведенный красным квадратом, его необходимо впаивать если вы планируете делать мостовую схемы, так же необходимо впаять входной конденсатор как показано на разводке (крестик и стрелочка). Радиатор можно купить в магазине Чип и Дип, продается там такой 10х30см, плата делалась как раз под него.
3.2 Плата Mute/St-By
Так уж получилось что для этих функций я сделал отдельную плату. Все подключать по схеме. Mute (St-By) Switch - это переключатель (тумблер), на разводке показано какие контакты замыкать чтобы микросхема работала.
(Нажмите для увеличения)
Сигнальные провода от платы Mute/St-By на основной плате подключать так
Провода питания (+V и GND) подключать в блок питания.
Конденсаторы можно поставить 22 мкФ 50В (не 5 штук в ряд, а одну штуку. Количество конденсаторов зависит от количества микросхем, управляемых этой платой).
3.3 Платы БП
Тут все просто, впаиваем мостик, электролитические конденсаторы, подключаем провода, НЕ ПУТАЕМ ПОЛЯРНОСТЬ!!!
Надеюсь сборка не вызовет затруднений. Печатная плата проверена, все работает. При правильной сборке усилитель запускается сразу.
4) Усилитель не заработал с первого раза
Ну что же, бывает. Отключаем усилитель от сети и начинаем искать ошибку в монтаже, как правило в 80% случаев ошибка в неправильном монтаже.
Если ничего не найдено, то снова включаем усилитель в сеть, берем вольтметр и проверяем напряжения:
Начнем с напряжения питания: на 7ой и 13ой лапе должен быть "+" питания; На 8ой и 15ой лапах должен быть
"-" питания. Напряжения должны быть одинаковой величины (По крайне мере разброс должен быть не больше 0,5В).
- На 9ой и 10ой лапах должно быть напряжение больше 5В. Если напряжение меньше, значит вы ошиблись в плате Mute/St-By (перепутали полярность, тумблер не так поставили)
- При замкнутом на землю входе, на выходе усилителя должно быть 0В. Если там напряжение больше 1В, то тут уже что-то с микросхемой (возможно брак или левая микросхема)
Если все пункты в порядке, то микросхема обязана работать. Проверьте уровень громкости источника звука. Я когда только собрал этот усилитель, включаю его в сеть... звука нет... через 2 секунды все заиграло, знаете почему? Момент включения усилителя пришелся на паузу между треками, вот так вот бывает.
Другие советы:
Умощнение. TDA7293/94 вполне заточена для подключения нескольких корпусов в параллель, правда есть один ньюансик - выхода надо соединять через 3...5 сек после подачи напряжения питания, иначе могут потребоваться новые м/с.
Дополнение от Колесникова А.Н.
Я в процессе оживления усилителя на TDA7294 обнаружил, что если "нуль" сигнала сидит на корпусе усилителя, то оказывается к.з. между "минусом" и "нулём" питания. Оказалось, вывод 8 напрямую связан с радиатором микросхемы и, согласно электрической схеме, с выводом 15 и "минусом" источника питания.
Смотрите другие статьи раздела .