Усилитель мощности своими руками

В наше время  биполярные транзисторы   уходят в прошлое, и теперь, чтобы собрать какой-либо простой усилитель, уже не надо мучаться с расчетами и клепать печатную плату больших размеров.

Микросхемы TDA

Сейчас почти вся дешевая усилительная техника делается на микросхемах. Самое большое распространение получили микросхемы TDA для усиления аудиосигнала. В настоящее время они используются в автомагнитолах, в активных сабвуферах, в домашней акустике и во многих других аудиоусилителях и выглядят примерно вот так:

Усилитель мощности своими руками

Усилитель мощности своими рукамиУсилитель мощности своими руками

Плюсы микросхем TDA

  1. Для того, чтобы собрать на них усилитель, достаточно подвести питание, подключить динамики и несколько радиоэлементов.
  2. Габариты этих микросхем совсем небольшие, но надо будет их ставить на радиатор, иначе будут сильно греться.
  3. Они продаются в любом радиомагазине. На Али что-то дороговатые, если брать в розницу.

  4. В них встроены различные защиты и другие опции, типа отключения звука и тд. Но по моим наблюдениям, защиты срабатывают не очень хорошо,  поэтому микросхемы часто дохнут или от перегрева, либо от короткого замыкания. Так что желательно не замыкать выводы микросхемы между собой и не перегревать микросхему, выжимая из нее все соки.
  5. Цена. Я бы не сказал, что они очень дорогие.

    По цене и выполняемым функциям им нет равных.

Одноканальный усилитель на TDA7396

Давайте соберем простой одноканальный усилитель на микросхеме TDA7396. На момент написания статьи я ее взял по цене в 240 рублей. В даташите на микросхему говорилось, что эта микросхема может выдать до 45 Ватт в нагрузку 2 Ома.

То есть если замерить сопротивление катушки динамика и оно будет равняться около 2 Ом, то на динамике вполне можно получить пиковую мощность в 45 Ватт.

Этой мощности вполне хватит, чтобы устроить дискотеку в комнате не только для себя, но и для соседей и при этом получить посредственное звучание, что, конечно же, не сравнить с hi-fi усилителями.

  • Вот распиновка микросхемы:
  • Усилитель мощности своими руками
  • Собирать наш усилитель будем по типичной схеме, которая была приложена в самом даташите:
  • Усилитель мощности своими руками
  • На ножку 8 подаем +Vs, а на 4 ножку ничего не подаем. Следовательно, схема примет вот такой вид:
  • Усилитель мощности своими руками

+Vs  – это напряжение питания. Оно может быть от 8 и до 18 Вольт. “IN+” и “IN-” – сюда подаем слабый звуковой сигнал. К 5 и 7 ноге цепляем динамик. Шестую ногу садим на минус.

  1. Вот моя сборка навесным монтажом
  2. Усилитель мощности своими руками
  3. Конденсаторы на входе питания 100нФ и 1000мкФ я не использовал, так как у меня с блока питания итак идет чистое напряжение.
  4. Раскачивал динамик с такими параметрами:
  5. Усилитель мощности своими руками

Как видите, сопротивление катушки 4 Ома. Полоса частот говорит о том, что он сабвуферного типа.

А вот так у меня выглядит саб в самопальном корпусе:

Усилитель мощности своими руками

Пробовал снять видео, но звук на видео у меня снимает очень плохо.

Но все-таки могу сказать, что с телефона на средней мощности уже долбило так, что уши заворачивались, хотя потребление всей схемы в рабочем виде составило всего около 10 Ватт (умножаем 14,3 на 0,73).

В этом примере я взял напряжение, как в автомобиле, то есть 14,4 Вольта, что вполне укладывается в наш рабочий диапазон от 8 и до 18 Вольт.

Усилитель мощности своими руками

Если у вас нет мощного источника питания, то его можно собрать вот по этой схеме.

Не зацикливайтесь именно на этой микросхеме. Этих микросхем TDA, как я уже говорил, существует множество видов.

Некоторые из них усиливают стереосигнал и могут выдавать звук сразу на 4 динамика, как это сделано в автомагнитолах. Так что не поленитесь порыться в интернете и найти подходящую ТДАшку.

После окончания сборки дайте заценить соседям ваш усилитель, выкрутив ручку громкости на всю балалайку и прислонив мощный динамик к стене).

  • А вот в этой статье я собирал усилитель на микросхеме TDA2030A
  • Получилось очень даже неплохо, так как TDA2030A обладает лучшими характеристиками, чем TDA7396
  • Также приложу для разнообразия еще схему от подписчика, у которого  усилитель на TDA 1557Q работает исправно уже более 10 лет подряд:

Усилители на Алиэкспресс

На Али я также находил кит наборы на TDA. Например, вот этот стерео усилитель по 15 Ватт на канал по цене 1$. Этой мощности вполне хватит, чтобы потусить под любимые треки в комнатушке

  1. Купить можно здесь.
  2. А вот здесь он уже сразу готовый

Да и вообще, этих модулей усилителей на Алиэкпресс ну очень много. Нажимаете на эту ссылку и выбираете любой понравившийся усилитель.

Источник: https://www.ruselectronic.com/prostoj-usilitel-zvuka/

Простой усилитель мощности класса АВ своими руками. Длиннопост! Много Фото!

  • Характеристики усилителя:
  • 2 канала по 38 Ватт на нагрузке 8Ом
  • Соотношение сигнал/шум >92дБ по даташиту.
  • Коэффициент гармонических искажений 0,03%
  • Полоса пропускания от 10Гц до 100 кГц.

Усилитель мощности своими руками

Сегодня я расскажу, о том, как собирал свой усилитель на микросхемах LM3886. На самом деле это уже 2ой мой усилитель на этих микросхемах. Уж больно они мне понравились своим качеством и относительной простотой сборки. До этого был ультралинейный усилитель класса A на транзисторах по схеме J.L. Hood.

Усилитель мощности своими руками

Т.к. это усилитель класса A, то грелся он адски даже на очень больших радиаторах в точно таком же корпусе, как на первой фотографии. Тогда я даже нашел оригинальные транзисторы 2N697 фирмы Motorola:

Усилитель мощности своими руками

Качество звучания меня расстроило. Уж слишком простая схема без глубокой обратной связи. Поэтому искажения, особенно на высоких частотах мне не понравились. Усилитель выдавал 10Ватт на каждый канал, потребляя при этом 1,2A при 27В каждый. Таков уж сам по себе класс А. Да АЧХ у него максимально линейная. Сейчас эти платы просто лежат без дела и ждут своего часа.

В скором времени попробую послушать их еще раз. Каждый заслуживает второго шанса 🙂 Заранее предвидев все сложности с данной схемой, я параллельно заказал в Китае все детали для сборки усилителя на микросхемах. Заказал сразу и LM3886 и TDA7293. Очень хотелось их сравнить.

Не смотря на гораздо более позитивные отзывы в этих ваших интернетах на TDA7293, её звучание мне показалось грязным. Возможно, виной тому плохая разводка печатной платы, а может и что другое — я не знаю. Так или иначе, усилитель я делал для себя, поэтому оставил то, что понравилось именно мне.

Тяжелый рок и метал, которые очень динамичные, мощные стили, заполняющие весь частотный диапазон гармониками, звучат на LM3886 просто превосходно, не говоря уже и про другие стили. Сейчас пишу это и слушаю Chris Rea. Слушать любую музыку на нем — одно удовольствие.

Очень хорошая отдача на басах, благодаря мощному трансформатору и хорошему выпрямителю, и очень чистые высокие частоты, которые не смешиваются в белый шум, как это часто бывает на усилителях с большим коэффициентом гармоник. Усилитель понравился на столько, что я решил собрать ему собрата, лишенного детских болезней, которые я допустил, собирая первый.

Очень долго я ждал, пока придут все детали из Китая. Пока все пришло, пока я ждал, когда китайский друг повторно вышлет то, что должен был выслать, а не то, что пришло — прошло два месяца. ЛУТ-ом заниматься не хотелось, т.к. моя цель — чтобы усилитель выглядел максимально профессионально. И вот все готово к сборке.

Усилитель мощности своими руками

Куча посылок все это время копилась у меня дома, и я специально не убирал их со своих глаз.

Вот так выглядит все содержимое этих безликих коробочек:

Усилитель мощности своими руками

Трансформатор я опрометчиво тоже заказал в Китае. Вышло очень и очень дорого. Так делать не рекомендую. Дешевле заказать намотку в России. Этот конкретный экземпляр на 150 Ватт и вторичные обмотки с отводом от середины 20В-0-20В. После выпрямления получается двухполярное питание -28В-0+28В. То, что доктор прописал.

Вообще, трансформатор и алюминиевый корпус — это самое дорогое на этой фотографии. На этой же фотографии можно заметить и выпрямитель для него с четырьмя огромными конденсаторами по 10000 мкФ 50В каждый. Каюсь, его я не утерпел и спаял еще до того, как пришли все детали, поэтому на той фотографии он уже в сборе.

А вот так выглядел до:

Усилитель мощности своими руками

Вот так выглядят платы усилителя и выпрямителя сразу после распаковки:

Усилитель мощности своими руками Кому интересно, оставлю голые печатные платы. Все никак не дойдут руки сделать Gerber-файлы, для их заказа на будущее. Хотя не думаю, что выйдет дешевле. Лучше удешевить корпус и трансформатор. Усилитель мощности своими руками Усилитель мощности своими руками

Ну что, погнали канифоликейшен!

Усилитель мощности своими руками

Пара фтоток, чтобы показать, как правильно паять штырьковые компоненты. Паять нужно не более 3 секунд каждый вывод, применяя флюс и припой с содержанием серебра, т.к. он не содержит свинца. Он ведь вредный. Только по этому. Канифоль я использую только для облужиания жала паяльника.

Обратите внимание, что припой должен выходить на обратную сторону платы и обволакивать вывод возле самого корпуса резистора. Ну и конечно, если ничего не перегревать, то место пайки будет блестеть. Так и должно быть. Ещё на платах с металлизированными отверстиями рекомендую не прижимать компоненты вплотную к плате для того, чтобы легче было смыть остатки флюса.

Промывку нужно делать всегда, даже если на флюсе написано, что можно не смывать.

Позже для проставок, на которых стоят платы, я просверлил в корпусе отверстия и нарезал под них резьбу. Снизу в корпусе не торчит ни одна головка винта. Все подзалицо.

Именно так крепится материнская плата в корпусе компьютера. Микросхемы крепятся к радиаторам по такому же принципу. Так как корпуса у них полностью пластиковые, то нет необходимости изолировать их от корпуса усилителя.

Немного термопасты и готово. Просто и удобно.

Дальше нужно было прикинуть компоновку плат в корпусе, просверлить под них отверстия и нарезать резьбу. Все это я делал обычной дрелью вручную. Нужно будет обязательно купить станину для неё.

Ну вроде не плохо.

Вот что получилось после этого:

В качестве регулятора громкости был применён дорогой японский сдвоенный переменный резистор ALPS 27 50kOhm. Он уже давно себя зарекомендовал только с хорошей стороны и в своих проектах я применяю только их. Под регулятор громкости была заказана специальная плата для удобства монтажа.

На фото, где все детали, виден блок из 10 таких плат. После я просверлил отверстия под разъемы для колонок и входов RCA. Кстати, рекомендую применять такие разъемы, которые можно закрепить изнутри корпуса. Это гораздо удобнее, т.к. Вы их сначала запиваете, а потом крепите.

В противном случае придется их паять уже в корпусе, а это дико не удобно.

Ну и фотографии готового усилителя в конце:

  1. Немного подробнее про характеристики усилителя.
  2. 2 канала по 38 Ватт на нагрузке 8Ом (как раз на фото)
  3. Соотношение сигнал/шум >92дБ по даташиту.
  4. Коэффициент гармонических искажений 0,03%
  5. Полоса пропускания от 10Гц до 100 кГц.

На осциллографе синус не уменьшается на 96кГц ни сколько. Дальше посмотреть не позволяет мой аудио интерфейс E-MU, т.к. его максимальная частота дискретизации 192кГц. Да и этого диапазона ни к чему. Будем считать верхнюю граничную частоту в примерно 100кГц. Как-то так. Нижняя граничная частота определяется входными конденсаторами.

Искажение типа «ступенька», присущее усилителям класса АВ, (за что их часто ругают) на осциллографе разглядеть не удалось, а на слух и тем более. Микросхемы достаточно качественные.

Выходное напряжение усилителя 18,5В (действующее значение) без ограничения синуса на 1кГц. Это нам даёт около 43 Ватт на канал. Что сопоставимо с данными даташита (38 Ватт). Поэтому думаю, что К гармоник — не хуже чем по даташиту, к сожалению замерить его нет технической возможности в данное время, но я думаю, что он не отличается от указанного.

При включении никаких щелчков. В микросхеме есть своя защита. Нет ни фона ни даже шипения никакого. Даже не понятно, включен усилитель или нет до того, как ни заиграет музыка.

В целом я остался очень доволен.

Теперь нужно думать над следующим проектом. Пока не решил, что это будет.

Возможно полный усилитель на транзисторах с селектором входов, предусилителем с регулятором тембра, тонкомпенсированной регулировкой громкости, спектральным индикатором сигнала и все это в одном корпусе! Возможно, цап для этого усилителя на микросхеме AK4495seq, который я уже собирал своему школьному другу. Надо будет только добавить в него усилитель для наушников. Цап очень хорошо себя показал.

Вот такое у меня хобби.

Пока не знаю, чем займусь. Поживем — увидем. Всем, кто дочитал спасибо. Спасибо и тем, кто просто пролистал фоточки. Сам так часто делаю 🙂

Источник: https://pikabu.ru/story/prostoy_usilitel_moshchnosti_klassa_av_svoimi_rukami_dlinnopost_mnogo_foto_4952997

Усилитель мощности НЧ своими руками | Мастер Винтик. Всё своими руками!

Усилитель мощности своими руками

Характеристики усилителя мощности низкой частоты PA300 нельзя назвать передовыми, но тем не менее он показал хорошие результаты. Надежный 300 Вт Hi-Fi усилитель мощности можно сделать своими руками.

Любителям громкой и качественной музыки предлагается…

Есть несколько основных качеств конструкции любого усилителя мощности: чистый Hi-Fi без каких-либо компромиссов, простота и надежность; высокая выходная мощность.

Конструкция настоящего усилитель представляет собой смесь выше названных качеств. В результате усилитель, в котором используются обычные компоненты, не является слишком сложными, и довольно легко воспроизводится.

На самом деле, его вполне можно назвать «Hi-Fi усилитель для широкого круга радиолюбителей».

Может показаться что мощность высока 300 Вт (4 Ом ), в среднем для гостиной 30-40 Вт на канал более чем достаточно. Тем не менее, пики при воспроизведении музыки могут иметь мощность (PMPO) в 10-20 раз, что превышает средний уровень.

Это означает, что некоторый запас по мощности просто необходим. Кроме того, обычно громкоговорители 30-40W имеют более низкую эффективность, чем вам хотелось бы.

И последнее, но не менее важно, есть много людей, которые хотят иметь усилитель для помещения намного больше, чем в среднем гостиная.

Схема усилителя мощности

Усилитель мощности своими руками

Схема блока питания усилителя

Усилитель мощности своими руками

Описание схемы

Входной каскад содержит фильтр верхних частот, С5-R3 и фильтр нижних частот, R2-C 6. Сочетание этих фильтров ограничивает полосу пропускания входного каскада до реалистичного значение: это является необходимым для защиты от помех вне диапазона звуковых частот.

Операционный усилитель IC1 выполнен в виде дифференциального усилителя; неинвертирующий (+) вход работает как общая обратная связь. Напряжение обратной связи, от точки соединения D7-D8, проходит через R9 на R4-R5. Необходимые компенсации обеспечивается C9, C12 и C14.

Усиление напряжения определяется соотношением R9: R5. На выходе IC1 сигнал через R6 подается на транзисторы T1 и T3. Эти транзисторы работают в классе А: ток, потребляемый ими установлен на 10 мА с делителя напряжения R10-R13 и их соответствующих резисторов эмиттера. Их напряжения и усиления тока необходимы для связи между входными и выходными каскадами.

Выходной каскад усилителя состоит из транзисторов T6 и T7 и силовых транзисторов T8, T9, T14, T15. Из-за высокой мощности, выходные транзисторы соединены параллельно. Данные типы, используемых транзисторов могут обрабатывать ток коллектора 20 А и имеют максимальное рассеяние 250 Вт.

Выходные каскады работают в классе AB, чтобы обеспечить плавный переход между NPN и PNP транзисторов и предотвращает перекрестное искажение. Это требует небольшой ток через силовые транзисторы, даже при отсутствии входного сигнала.

Этот ток стабилизируется транзистором Т2, и на базах T6 и T7 образуется небольшое напряжение, это необходимо для устойчивой работы транзисторов.

Уровень Тока покоя устанавливается точно с P1. Чтобы обеспечить максимальную термическую стабильность, транзисторы Т1-Т3 и Т6-Т7 установлены на одном радиаторе. Это держит ток покоя в определенных пределах.

При высоком входном сигнале, этот ток может достигать высокого уровня, но когда уровень входного сигнала падает, ток будет уменьшаться очень медленно, пока он не достигнет своего номинального значения. Диоды D7, D8 защита выходных каскадов от возможного напряжения, определяемого комплексными нагрузками.

Резистор R30 и конденсатор С17 образуют блокировку сети для повышения устойчивости при высоких частотах. Катушка индуктивности L1 предотвращает любые проблемы с емкостными нагрузками (электростатические громкоговорители).

Схема защиты PA300 также надежна как и всех усилителей такого класса . Она начинается с предохранителей F1 и F2, которые защищают от больших токов в случае перегрузки или короткого замыкания.

Поскольку даже быстрые предохранители часто не достаточно быстры, и чтобы защитить силовые транзисторы, используется электронная схема защиты от короткого замыкания цепи, собранная на Т4 и Т5.

Когда вследствие перегрузки или короткого замыкания, очень высокие токи начинают течь через резисторы R25 и R27, падение потенциала на этих резисторах будет превышать пороговое напряжение на база-эмиттер транзисторов Т4 и Т5. Что приводит к падению выходного тока до нуля.

Если напряжение появляется на выходе, или температура теплоотвода чрезмерно возрастает, реле Re1 снимает нагрузку с выхода. Громкоговорители также отключается с помощью реле, когда сеть включается происходит задержка включения питания, чтобы предотвратить щелчки в динамиках.

Схема, которая делает все это возможным состоят из двойного компаратора IC2, транзисторы T10-T13, индикаторные светодиоды D13 и D14. Они рассчитаны на питание от 15 В напряжение поступает через стабилитрон D10 и резистор R42. Вход «AC» терминала на печатной плате связан с одним из вторичных выходов на трансформаторе тока.

Как только сеть включена, переменное напряжение появляется на терминале, которое выпрямляется D12 и применяется в качестве отрицательного потенциала на T12 через R50. Транзистор затем будет закрыт, так что C20 заряжается через R36 и R44. Пока зарядка происходит, вход инвертирующего (+) компаратора IC2B низок относительно неинвертирующего (-) входа.

Выход IC2B также низок, так что T13 закрывается и реле не активируется. Это состояние обозначается свечением D13.

Когда емкость C20 была полностью заряжена, состояние компаратора изменилось, реле включается (после чего D13 гаснет) и громкоговорители подключаются к выходу усилителя. Если напряжение электросети будет выключено, реле мгновенно обесточивается, после чего отключаются громкоговорители так, чтобы не были слышны любые шумы при отключении.

Защита от постоянного напряжения работает следующим образом. Выходное напряжение подается на T10 и T11 через делитель напряжения R32-R34. Переменным напряжением короткого замыкания на землю по C18.

Однако прямое напряжение более 1,7 В или более отрицательным, чем 4,8 — переключается на T10 или T11 немедленно. Это приводит к тому что вход + VE из IC2A будет защищен, после чего это состояние компаратора изменяется, T13 закрывается, а реле обесточено. Это состояние обозначается свечением D13.

Строго говоря, температурная защита не нужна, но лучше перестраховаться, хорошей защиты много не бывает.

Датчик температуры R39, PTC (положительный температурный коэффициент) типа, который расположен на плате и крепится к радиатору. Вследствие повышения температуры, значение R39 увеличивается, пока потенциал на отрицательном входе IC2A не превысит уровень на положительном входе установленный делителем R45-R46, после чего выход IC2A становится низким.

Это приводит IC2B к изменению состояния, после чего T13 закрывается и реле обесточено. Загорается светодиод D14. Схема срабатывает, когда температура радиатора поднимается выше 70 ° С. Ложное срабатывание реле можно избежать за счет регулировки сопротивления R48. Терминал с надписью «CLIP» на печатной плате подключен к выходу IC1 через R31.

Как правило, этот терминал остается открытым.

Блок питания

Как и в большинстве усилителей мощности, ± 60 В Блок питания не регулируется. Вследствие относительно высокой выходной мощности, необходим довольно большой сетевой трансформатор и соответствующие сглаживающие конденсаторы, см. рис. 2. Обратите внимание, что БП приведен для моно усилителя, для стерео нужно два БП.

Схема блока питания очень проста, но может обрабатывать большой ток. Напряжение ‘AC’ используется для задержки включения цепи. Трансформатор тип 625 VA и сглаживающие конденсаторы электролиты 10 000 мкФ на 100 В. Мостовой выпрямитель необходимо установить на радиатор или непосредственно на нижней крышке металлического корпуса.

Трансформатор имеет две вторичные обмотки, обеспечивая 42,5 V каждая. У прототипа использован тороидальный трансформатор со вторичным напряжением 2×40 V.

Вторичную обмотку этого трансформатор легко домотать: достаточно добавить 4 витка что дает вторичные 2×42.5 В.

«Сетевая задержки включения питания» обеспечивает постепенное наращивание сетевого напряжения, поэтому её рекомендуется использовать в мощных усилителях.

Если небольшое ухудшение характеристики усилителя является приемлемым, то реле и цепь «AC» может быть опущен, и терминал PCB соединен непосредственно с одним из вторичных трансформаторов.

Печатная плата

  • Усилитель мощности своими руками
  • Расположение элементов на макете печатной платы для усилителя мощности 300 Вт.
  • Усилитель мощности своими руками

Изготовление и настройка усилителя на удивление прост. Печатная плата на рис. выше хорошо продумана и обеспечивает достаточно места. Заполнение, как обычно, лучше всего начинать с пассивных компонентов, это электролитические конденсаторы, предохранители и реле.

Схемы IC1 и IC2 лучше всего установить в соответствующие разъемы. Диоды D13 и D14, должны быть установлены на передней панели корпуса и соединены с платой проводами. Катушка индуктивности L1 изготавливается самостоятельно; состоит из 15 витков эмалированного медного провода диаметром 1мм намотанного на резисторе R29 (не слишком туго!).

Большинство транзисторов должны быть установлены на один теплоотвод, все они расположены на одной стороне платы. Тем не менее, они прежде всего должны быть установлены на прямоугольной пластине, которая крепится к радиатору см. рис. выше.

Следует отметить, что теплоотвод показанный на фотографии оказался слишком мал, при использовании 4 Ом громкоговорителей. С 8 Ом динамиками, было все в порядке, но на полной мощности в течение длительного времени, схема температурной защиты срабатывает. Если такие ситуации возникают или могут возникнуть, то можно использовать принудительное охлаждение.

Как уже говорилось, датчик температуры R39 должен контактировать с плоской поверхностью радиатора. Точки для подключения громкоговорителей проводов и линий электропередачи должны быть четко обозначены на плате.

Используйте специальные плоские разъемы AMP для этой цели: они имеют большую поверхность контакта, которая может обрабатывать большие токи.

Кабель для подключения колонок должен иметь площадь поперечного сечения не менее 2,5 мм х2.

Конструкция усилителя

Простая конструкция. Каждый усилитель содержит определенное количество стандартных компонентов, схема будет выглядеть довольно знакома большинству любителям аудио.

Два аспекта может удивить: более высокое напряжение , чем обычно и наличие пары микросхем. Первый просто необходим если учитывать мощность усилителя.

Один из элементов ICS не на пути прохождения сигнала и это сразу видно, так как является частью схемы защиты.

Усилитель мощности своими руками

Что же такое нетрадиционное представляет собой ИС во входном каскаде? Обычно, эта часть схемы состоит из дифференциального усилителя, часто также дифференциальный усилитель, используют для среза помех.

В PA300, весь входной каскад содержится в одном IC, типа NE5534 (IC1). Также можно отметить, что NE5534 находится в девяти из десяти проигрывателей компакт-дисков (в качестве усилителя в аналоговом тракте).

Это отражается на его цене, которая является низкой.

Единственным недостатком является то, что напряжение питания значительно ниже, чем в остальной части усилителя. Это означает, что необходимо дополнительное симметричное питания ± 15 В.

Кроме того, это ограничивает возможность питания входного каскада. Требование по питанию легко удовлетворить с помощью пары стабилитронов и резисторов.

Ограничение питания означает, что усилитель должен обеспечить усиление напряжения после входного каскада.

Совет. Можно собрать как моно так и стерео усилитель, это дело вкуса и предпочтения каждого. Предпочтительным является моно усилители, так как они работают с наименьшим риском и проблемами связанными с заземлением. Желательно, чтобы ‘0’ в точке соединения электролитических конденсаторов и отвод от средней точки трансформатора, заземлялся.

Единая точка заземления должна быть подключена к земле. Это означает, что входной разъем должен быть изолированного типа. Этот разъем должен быть связан с входом на площадку с помощью экранированного кабеля.

Для проверки усилителя, поверните P1 упора против часовой стрелки и включите сеть. После включения реле находится под напряжением, установите ток покоя. Это делается путем подключения мультиметра (диапазон мВ) через один из резисторов R25-R28 и регулировки P1, пока индикатор не покажет 27 мВ (что соответствует току в 100 мА через каждый из четырех силовых транзисторов).

Оставьте усилитель в течение часа или около того, а затем проверьте напряжение снова: настройки P1 по мере необходимости.

Усилитель мощности своими руками

  • Как быстро почистить утюг?
  • Усилитель мощности своими рукамиУ каждого в доме есть утюг. Простой или паровой с различными «наворотами» электроникой и т.п.

    1. Любой утюг, а особенно паровой может не особо часто, но периодически нуждается в очистке.
    2. Очистка становится все более частой, если Вы пользовались утюгом не по инструкции и использовали обычную воду, а не дистиллированную.
    3. Подробнее…
  • Ультразвуковая стиральная машинка своими руками
    • Усилитель мощности своими руками
    • В статье, ниже давайте рассмотрим простой вариант изготовления ультразвуковой стиральной машинки своими руками.
    • Ультразвуковая стиральная машинка имеет ряд преимуществ перед обычной стиральной машиной. Основные из них:
    1. Большая экономия электроэнергии (потребление всего несколько ватт);
    2. Маленький вес (несколько десятков грамм);
    3. Низкая стоимость (собирается из б/у деталей).

    Подробнее…

  • Декупаж хлебницы. Мастер-класс.
  • Мастер-класс по декупажу хлебницы

    Усилитель мощности своими рукамиХлебница — один из главных атрибутов кухни. Хлеб нужен всем и его надо где-то хранить. Чтобы хорошо сохранялся хлеб, его нужно хранить в хлебнице. Ранее мы рассматривали один из вариантов изготовления хлебницы своими руками из … старого принтера! Сегодня мы расскажем как можно разукрасить уже имеющуюся хлебницу. Для этого мы используем такой прекрасный прием декора хлебницы как декупаж!

    Подробнее…

Популярность: 1 866 просм.

Источник: http://www.mastervintik.ru/usilitel-moshhnosti-nch-svoimi-rukami/

Любой усилитель звука своими руками ⋆ diodov.net

Усилитель мощности своими руками

Рассмотрим, как сделать любой усилитель звука своими руками на примере микросхемы TEA2025B.

Первым делам следует понимать, что усиление любого сигнала, в том числе и сигнала звуковой частоты, происходит за счет мощности источника питания. В качестве источника питания чаще всего применяют батарейки, они же гальванические элементы, аккумуляторы, блок питания постоянного тока.

Блок питания для усилителя звука

К блокам питания, предназначенных для работы в усилителях мощности звуковой частоты (УМЗЧ), предъявляют особые требования. И чем выше класс усилителя звука, тем выше эти требования.

Важнейшие из них – это минимум пульсаций и различного рода электромагнитных излучений. По этой причине в аудиотехнике даже низкого класса применяются исключительно трансформаторные блоки питания.

Импульсным блокам питания (ИБП) в аудиотехнике не место.

Усилитель мощности своими руками

ИБП в процессе работы создают широкий спектр электромагнитных излучений, которые пагубно сказываются на качестве звука. Это объясняется работой полупроводниковых приборов в ключевом режиме. Вследствие чего возникают импульсы тока. Которые в конечном итоге распространяются в виде электромагнитных излучений и пульсаций. По этой причине ИБП подлежат обязательному экранированию.

Для сглаживания пульсаций выпрямленного тока в трансформаторных (линейных) блоках питания применяются электролитические конденсаторы большой емкости. Более того, для БП усилителей звука рекомендуется применять специальные конденсаторы. Однако влияние их на улучшение качества звука до сих пор остается спорным. Но стоимость таких конденсаторов явно превышает стоимость «обычных» конденсаторов.

Ключевым элементом большинства усилителей звука является операционный усилитель ОУ. ОУ зачастую питаются двухполярным напряжением, хотя могут получать питания и от однополярного источника. Но все же мощные усилители питаются, как правило, от двухполярних источников тока.

Стерео усилитель звука своими руками

И так, чтобы сделать усилитель звука достаточно понимать следующее. Любой УМЗЧ имеет как минимум один вход, один выход и два вывода для подключения питания.

Усилитель мощности своими руками

Поскольку мы будем собирать стерео усилитель звука на микросхеме TEA2025B, то будет использоваться два входа. Каждый вход на отдельный канал. А соответственно будут использоваться два выхода для подключения двух динамиков: левого и правого.

Теперь мы можем сделать следующий вывод. Любая микросхема стерео усилителя звука должна иметь минимум шесть выводов. Два входа, два выхода, два питания. Как правило, микросхемы подобного типа имеют больше выводов. К ним подпаиваются дополнительные элементы: конденсаторы, резисторы, которые в народе называют “обвязкой” или “рассыпухой”.

Усилитель звука на TEA2025B

TEA2025B питается в широком диапазоне однополярного напряжения: 3…15 В. Выходная мощность в режиме стерео 2 по 2,3 Вт. Нагрузкой являются два динамика, сопротивлением звуковой катушки 4 Ом. Также на микросхему можно подавать и моно сигнал. Тогда нагрузкой будет служить один динамик.

Усилитель мощности своими руками

Важно!!! Приучите себя проверять схемы, найденные в интернете, с типовыми схемами включения, приведенными в даташите соответствующей микросхемы. Очень часто встречают ошибки. Поэтому не лишним будет заглянуть в первоисточник. Поскольку производители микросхем в технической документации ошибок не допускают, в отличие от сайтов радиолюбителей.

Мы будем делать стерео усилитель.

Прежде всего, для подключения к выходу звуковой карты компьютера или смартфона или просто к аудиовыходу другого устройства, например приемника или тюнера, нам понадобится аудио штекер.

Аудио штекеры бывают для моно сигнала (однопиновый), стереосигнала (2-х пиновый), стерео с микрофоном (4-х пиновый). В нашем случае необходимо использовать аудио штекер 2-х пиновый и без микрофона.

Один пин – это левый канал. Второй пин – правый канал. Третий контакт – это общий провод для двух каналов.

  • Усилитель мощности своими руками
  • Во избежание ошибки, место пайки проводов проще всего прозвонить с соответствующими пинами.
  • И так, штекер готов, но пока что мы его никуда не припаиваем.

Усилитель мощности своими рукамиТакже нам понадобятся два самых простых, но одинаковых по характеристикам динамика. Вполне подойдут динамики, мощность по 3 Вт, сопротивлением звуковой катушки 4 Ом.

Обратите внимание, динамики также имеют полярность, которая обозначает начало и конец звуковой катушки. В дальнейшем нам ее также необходимо придерживаться.

Следующий обязательный компонент любого усилителя звука – это блок питания. Подойдет блок питания на 9 В или 12 В, мощностью от 9 Вт. Чтобы узнать, как сделать такой блок питания, перейдите по ссылке.

Я буду применять блок питания с регулировкой выходного напряжения, который я показывал, как сделать в своем курсе для начинающих электронщиков.

Собираем усилитель звука на TEA2025B

Теперь, когда все дополнительные элементы собраны, мы можем сосредоточить внимание на микросхеме TEA2025B.

Усилитель мощности своими руками

Посмотрев внимательней на схему, мы обнаружим один положительный момент. Шесть электролитических конденсаторов имеют одинаковый номинал – 100 мкФ. Это замечательно, ведь часто во многих микросхемах «обвязка» состоит из радиодеталей разного номинала, что создает некоторое неудобство.

Источник: https://diodov.net/lyuboj-usilitel-zvuka-svoimi-rukami/

Усилитель мощности 1кВт

Усилитель мощности 1кВт на MOSFET от 125 до 1000 Вт

Усилитель мощности 1кВт — здесь представлены гарантированно рабочие схемы усилителей 1000, 500, 250, 125 Вт, концевой каскад которых реализован на полевиках MOSFET.

В этой статье будем рассматривать аппараты начиная с самой большей мощностью — 1000 Вт, который предназначен в основном для профессионального использования, то есть озвучивания больших мероприятий, например: свадеб, различных семейный торжеств, концертных мероприятий,студиях звукозаписи и т.д. Для дома он конечно не подойдет.

Здесь можно скачать архив с печатками в формате .lay на выходную мощность 1000, 500, 400, 250, 125 Вт.

Скачать: printed circuit boards.zip

Раньше тоже были публикации на различных сайтах, где описывался усилитель мощности 1кВт, да и возможно и сейчас такие есть, но в основном с очень простой схемой реализованный на микросхеме.

Такой вариант построения УМЗЧ на мой взгляд имеет серьезные недостатки, которые сводят на нет все положительные стороны усилителя. Одним из таких недостатков является сама интегральная схема, которая не отличается высоким уровнем характеристик.

Второй аспект — использованный там операционный усилитель APEX PA03 стоит очень приличных денег, к тому же находится в дефиците и большинству радиолюбителей он просто будет недоступен.

Поскольку для тех кто собирается повторить схему своими руками в домашних условиях, принципиально важно дешевизна и вместе с тем качественные и доступные электронные компоненты.

Исходя из этого я предлагаю любителям высококачественного и мощного звука четыре схемы усилителей собранных с применением полевых транзисторов MOSFET. Все комплектующие в представленных мощниках доступны в свободной продаже и достаточно популярны в радиоэлектронике.

Поэтому сборка таких аппаратов будет вам вполне по карману, ну может быть немного дороговато обойдется трансформатор на 1 кВт если покупать готовый или делать на заказ, но если у вас есть в наличии хотя бы старое железо (сердечник) и эмаль-провод, то и он ничего не будет стоить для вас, намотайте самостоятельно — делов-то!

Показанные здесь схемы являются усовершенствованным вариантом типичной схемы, а именно усилитель мощности 1кВт реализованный на полевиках.

Общее описание усилителя мощности

Как было написано выше, сегодня мы публикуем четыре схемы, которые являются классическими двухтактными усилителями с выходным трактом собранным на MOSFET. Использование мощных полевиков в оконечном тракте считается существенным аргументом.

Обладая колоссальной мощностью на выходе, аппарат наглядно демонстрирует великолепные значения с низким уровнем коэффициента искажений. Правильно изготовленные УМЗЧ имеют КНИ не более 0,24% при мощности на выходе 1 кВт. А вот при 250 Вт на выходе будет вообще 0,007%.

Это великолепно! Сама структура усилителя фактически остается одной и тоже, меняется только колличество ключей в выходном тракте. Вместе с тем для использования мощных полевых транзисторов необходимо высокое питающее их напряжение.

В частности усилитель мощности 1кВт требует для себя двуполярный блок питания с выходными напряжениями 95v, 70v, 50v.

Усилитель мощности на MOSFET 1 кВт

Пора уже приступать к непосредственному изучению схемы усилителя в порядке от большой мощности к меньшей. Вариант усилителя с выходной мощностью 1000 Вт, как я писал выше не для домашнего использования, а например: для туровых поездок или сценической инсталляции в концертных залах.

Данный аппарат рассчитан на работу с акустикой 4 Ом при питающем напряжении +/- 100v, больше подавать нельзя. Наверное как и у каждой технике, так и в этом аппарате есть свой «минус» связанный как раз с питанием.

Для того, чтобы получить выходную мощность 1 кВт необходим трансформатор по крайней мере в пределах 1300 Вт. Вот именно он является самым дорогостоящим элементом во всей конструкции.

Есть конечно вариант применения импульсного источника питания, но и с таким трансформатором есть свои специфические заморочки, ну это уже совсем другая история. Так, что смотрите сами, что вам удобнее применить трансформаторный блок питания или импульсного построения.

  Усилитель на одном транзисторе

Здесь показана схема усилителя на 1000 Вт в первоначальном варианте:

Здесь усовершенствованная схема усилителя:

Даже при беглом взгляде на данную принципиальную схему можно увидеть различия входного и выходного тракта. К тому же, как показывает тестирование, из модернизированного варианта можно изъять выпрямительный диод 1N4007. Но эту необходимость следует как следует еще раз проверить в опытном порядке.

В оконечных каскадах усилитель мощности 1кВт имеет мощные ключи MOSFET IRFP240.

Параметры этих силовых ключей впечатляют. Вот посмотрите на их характеристики, хотя эти значения могут существенно изменятся в зависимости от температуры, в связи с этим полевики необходимо устанавливать на радиаторы охлаждения с достаточной площадью рассеивания тепла и дополнительно поставить систему принудительного охлаждения в виде вентилятора.

Присутствует несколько вариантов исполнения печатных плат усилителя, например: одна из них имеет форму прямоугольника в общем стандартная форма, а другая с формой квадрата, у которой входной каскад находится по центру платы. Так что используйте печатку, которая наиболее соответствует вашей конструкции корпуса.

  • Рисунок печатной платы и места установки электронных компонентов на ней можно скачать по этой ссылке — размер 300х75 мм.
  • Скачать: 1000Watt.zip
  • На этом фото показана печатная плата почти законченного усилителя мощности:
  • Собранный усилитель мощности на 1кВт с радиатором:
  • На этой фотографии собранный усилитель с использованием выше показанного рисунка печатной платы:
  • Здесь уже готовый образец на этапе тестирования:
  • На этом рисунке изображен еще один альтернативный вариант:
  • По этой ссылке находится файл этой печатки в формате PDF:
  • Скачать: 1000.zip

Усилитель рассчитанный на 500 Вт

Здесь просто нужно сократить количество полевиков в оконечном тракте, то есть установить всего двенадцать штук по шесть в каждое плечо, ну и естественно нужно снизить мощностные характеристики.

Напряжение питания оставляем тоже, что и усилителе 1000 Вт, то есть 95v по плюсу и 95v по минусу, так как выходная мощность аппарата все еще остается достаточно большой, а коэффициент нелинейных искажений снизится до 0,17%. Данная схема тоже является не такой однозначной.

Если как и в предыдущей схеме использовать полевики IRFP240, то на выходе получите 500 Вт.

  1. Транзистор MOSFET IRFP260
  2. Вместе с тем, если вместо ключей IRFP240 применить IRFP260 то без проблем можно и на данной схеме мощника получить те же 1000 Вт.
  3. На этой принципиальной схеме показаны именно MOSFET IRFP260.

Также необходимо предусмотреть конденсатор 220pF выполняющего роль шунта в цепи коллектор-база транзистора MJE15035 и попробовать исключить из схемы диод 1N4007. В первоначальном варианте схемы усилитель расcчитан на работу с нагрузкой 8 Ом, но как показали испытания многими радиолюбителями собравшими этот аппарат, он прекрасно работает и на нагрузке 4 Ом.

Здесь показана печатная плата для этого УМЗЧ:

Скачать плату в формате .PDF 500.zip

В результате должно быть примерно такое:

Усилитель на 250 Вт

250 Вт выходной мощности уже не очень бьет по ушам и возможно для домашнего пользования многие отдадут предпочтения именно этому образцу.

В этом экземпляре использованы восемь ключей IRFP240. Напряжение питания установлено 70v. Рекомендуемая нагрузка 8 Ом. Отличный показывает уровень коэффициента нелинейных искажений в пределах 0,11% при рабочей мощности на выходе 250 Вт. Очень широкий диапазон частот. На этой схеме также нужно попробовать экспериментировать с диодом. Печатная плата для усилителя 250 Вт имеет вот такой вид:

  • Здесь ее можно скачать в формате .PDF Скачать
  • По завершению монтажа получается вот такая конструкция:
  • На этом фото показана печатная плата с теплоотводами предназначенными для транзисторов пред-выходного тракта:

Усилитель мощности 125 Вт

В этом варианте используются только четыре полевых ключа IRFP260. Естественно можно применять транзисторы и IRFP240. Тем более в первоначальной схеме эти полевики и были использованы.

Поэтому при возникновении каких либо проблем в работе усилителя на IRFP260, замените их на IRFP240. Эффективной нагрузкой для этого УМЗЧ является динамик 8 Ом.

Напряжение питания для данного аппарата делаем в пределах 50v, для домашнего пользования такой мощности вполне хватает, к тому же качество звучания становится еще выше, а именно значение КНИ будет в районе 0,1%.

  1. Принципиальная схема усилителя мощности на 125 Вт:
  2. Эта печатная плата является аналогом предыдущей, только в ней убраны четыре ключа из выходного каскада.
  3. Ниже показана принципиальная схем базового варианта усилителя на полевых транзисторах IRFP240, о чем говорилось выше:
  4. Обращаю ваше внимание на то, что в этой схеме был заменен биполярный транзистор на полевик IRF510, а также есть некоторые отличия в номиналах электронных элементов.
  5. А это вот печатка для этой схемы:
  6. Это усилитель мощности отличается высокой надежностью в работе и простотой в обслуживании, способен работать даже в экстремальных условиях эксплуатации без снижения качества звучания.
  7. И наконец подведем итоги:

Следовательно у нас имеется четыре классные схемы одной и той же модели усилителя выполненного на мощных полевых транзисторах. В их конструктивных решениях принципиальных различий нет, а вот по выходной мощности и, что особенно немаловажно — себестоимости, они имеют разницу приличную.

Кстати хотелось бы специально подчеркнуть такой момент: если один раз собрать оконечный каскад и установить на первый случай пару или две MOSFET-транзисторов, то при необходимости изменения мощности на выходе вы без проблем сможете это делать путем увеличения количества транзисторов в оконечном тракте.

Изначальная схема в авторском варианте реализована на MOSFET-ключах IRFP240. Но несмотря на это множество радиолюбителей вносят свои изменения в конструкцию, заменяя некоторые детали более современными и качественными, например используют мощные полевые ключи IRFP250, IRFP260.

Источник: https://usilitelstabo.ru/usilitel-moshhnosti-1kvt.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector