A TDA7294 mikroáramkör kiegészítése nagy teljesítményű komplementer tranzisztorokkal, amelyek a végfokozatáról vezérelhetők, az UMZCH névleges kimeneti teljesítményét 100 W-ra növeli 4 Ohm terhelés mellett. Erre a célra a hazai tranzisztorok mellett nagyobb teljesítményű importált is ajánlható. A szerző egy alacsony zajszintű ventilátort - egy számítógépes processzorból származó "hűtőt" - a tervezésben lehetővé tette a hűtőbordák és az erősítő méretének csökkentését.
A TDA7294 chipen található UMZCH megérdemelt népszerűségre tett szert a rádióamatőrök körében. Minimális költséggel összeállíthat egy kiváló minőségű UMZCH-t.
A TDA7294 chipen alapuló erősítő verzió megbízhatóbbnak bizonyul valódi terhelés mellett, de fő műszaki jellemzői ugyanazok maradnak: az alacsony nemlineáris torzítási együttható 5 W-os kimeneti teljesítmény mellett 0,5% -ra növekszik több mint 50 W. 80 W-nál nagyobb kimeneti teljesítmény 4 ohmos terhelés mellett nem érhető el. A gyártó által ajánlott hídáramkör a mikroáramkör csatlakoztatására nem biztosítja a 4 ohm ellenállású terheléssel történő munkavégzés lehetőségét.
Az erősítő itt bemutatott változata, az 1. ábrán látható áramköre megoldja a kimeneti teljesítmény növelésének és a nemlineáris torzítási együttható csökkentésének problémáját 50 W-nál nagyobb kimeneti teljesítménnyel egy tipikus mikroáramkörhöz képest. A mikroáramkör kimeneti fokozatának terhelésének csökkentése érdekében egy további push-pull jelismétlő van beépítve az erős bipoláris tranzisztorokba, amelyek B üzemmódban működnek. A végfokozatban nincsenek „létra” típusú torzítások, mivel a mikroáramkör kimenete szintén kis ellenállású ellenálláson keresztül csatlakozik a terheléshez, és az OOS feszültséget eltávolítják a további tranzisztorok emitter áramköréből. Az R7 ellenállás biztosítja a kimeneti fokozat tranzisztorainak emitter csomópontjainak kapacitásának gyors kisülését.
Fő műszaki jellemzők:
Bemeneti impedancia: 22 kOhm
Bemeneti feszültség: 0,8V
Névleges kimeneti teljesítmény: 100W/4ohm
Reprodukálható frekvenciasáv: 20 – 20000 Hz
A javasolt UMZCH hátránya a tipikus mikroáramkör-csatlakozó áramkört használó változathoz képest a nemlineáris torzítások meredekebb növekedése a maximumhoz közeli kimeneti teljesítmény mellett. Egy tipikus áramkörben a kimeneti jel korlátozása „puhább” jellegű.
ábrán látható TDA7294 egyszerűsített blokkvázlata. Az 1. ábra a következő feltételezést teszi lehetővé. Az ellenállásos áramérzékelőket a mikroáramkör kimeneti tranzisztorainak áramkörei tartalmazzák, ezért amikor a kimeneti jel feszültsége közel van a tápfeszültséghez (amikor a mikroáramkör erős tranzisztorin áthaladó áram maximális), a védelmi egység zökkenőmentesen kezd működni. korlátozza az áramot a terhelésben a kimeneti fokozat térhatású tranzisztorai valószínűleg szintén hozzájárulnak a lágyabb korlátozáshoz. Ennek az UMZCH-nak a további tranzisztorait nem fedi le egy ilyen nyomkövető áramkör, és a kimeneti jel „kemény” korlátozása következik be, ami füllel észrevehető.
A C6, C7 kapacitás csökkenése az áramkörben jelzetthez képest az UMZCH instabil működéséhez vezet nagy teljesítményen, de a kapacitás növekedése a VT1, VT2 tranzisztorok meghibásodásához vezethet, mivel a terhelés rövidre zárásakor a mikroáramkör A védelmi egység nem mindig biztosít megbízható védelmet további tranzisztorok számára, amíg az FU1, FU2 biztosítékok ki nem kapcsolnak. Az erősítőt 220 V-os hálózatról származó, nem stabilizált tápegység táplálja.
Nem minden rádiópiacon vásárolt alkatrész jó minőségű. Vannak olyan mikroáramkörök, amelyek hajlamosak az öngerjesztésre. A leírt kiviteli alaknál bizonyos mikroáramkörök öngerjesztését ki kell küszöbölni a C6 kondenzátor kiválasztásával.
Az UMZCH-ban az itt javasolt séma szerint még enyhe öngerjesztéssel is „lépés” típusú torzítások lépnek fel. Ha a „sikertelen” mikroáramkör cseréje nem lehetséges, a hatás kiküszöbölhető egy 0,047-0,15 μF kapacitású kondenzátor forrasztásával párhuzamosan az R7 ellenállással. Az öngerjesztést a visszacsatolás mélységének csökkentése (az R3 ellenállás ellenállásának növelése) is kiküszöböli, miközben az erősítő érzékenységét növeli.
Az erősítőben használt alkatrészek:
- MLT ellenállások
- kondenzátorok C1 - K73-17, KM-6; S2 – KT-1, KM-5; C8 – K73-17; SZ-S7 - K50-35 vagy importált.
- fojtó L1 - 25 menet 1 mm átmérőjű PEV-2 huzal - 5 mm átmérőjű keretre tekercselt két rétegben.
Két erősítőcsatorna van összeszerelve egy 2 mm vastag, egyoldalas fóliaüvegszálból készült nyomtatott áramköri lapon; rajza az elemek elrendezésével a 2. ábrán látható (a ventilátorok körvonala feltételesen átlátszó).
A nyomtatott áramköri lapon nincs hely a C9, C10 blokkolókondenzátorok számára. Az alap áramátviteli együtthatóban jelentősen eltérő tranzisztorok használata gyakorlatilag nincs hatással a megbízhatóságra és a hangminőségre.
A nyugalmi áram hiánya lehetővé teszi a Pentium processzor ventilátorának („hűtőjének”) használatát az erősítő mindkét csatornájának hűtőbordájának hűtésére. A táblát és a ventilátorokat úgy kell felszerelni, hogy a meleg levegő ne melegítse fel az erősítő más részeit.
Az erős tranzisztorok a nyomtatott áramköri lap síkjával párhuzamosan vannak felszerelve, a hűtőborda fémfelületével a hűtőhöz. A hűtő lapos oldalán 2,5 mm átmérőjű lyukakat kell fúrnia, amelyek egybeesnek a nyomtatott áramköri lapon lévő lyukakkal, majd vágja el az MZ menetet. A táblán lévő lyukakon keresztül a ventilátort csavarokkal a tranzisztorokhoz nyomják. Vékony csillám távtartókat kell rájuk helyezni és hővezető pasztával bekenni.
A sínek oldalán lévő csavarok feje alá 10-12 mm átmérőjű alátéteket vagy kis fémlemezt kell elhelyezni, hogy a tranzisztorokat szilárdan a hűtőborda felületére nyomják. A nyomtatott áramköri lap és a tranzisztorok közé helyezzen 0,5-0,8 mm vastag vékony kartont, amely biztosítja a tranzisztorok egyenletes nyomását a ventilátor síkjához, mivel vastagságuk nem mindig azonos, még az azonos gyártási tételben készülteknél sem; .
A DA1 chip egy további hűtőbordán található, amelynek effektív felülete legalább 50 cm 2.
A nyomtatott áramköri lapon a tápfeszültséget a kimeneti tranzisztorokra tápláló sávokat célszerű „megerősíteni” úgy, hogy ezek mentén körülbelül 1 mm átmérőjű ónozott rézhuzalt forrasztanak.
A javítható alkatrészekből összeállított erősítő nem igényel beállítást, és még a kezdő rádióamatőrök is megismételhetik. A két éves működés nagy megbízhatóságát mutatta.
Új vezetékezéssel, valamint a mikroáramkör és a tranzisztorok egy radiátorra szerelésével.
A cikk szerzője: Novik P.E.
Bevezetés
Az erősítő tervezése mindig is kihívásokkal teli feladat volt. Szerencsére az utóbbi időben számos integrált megoldás jelent meg, amelyek megkönnyítik az amatőr tervezők életét. Én sem bonyolítottam a feladatot magamnak, és a legegyszerűbb, minőségi, kis alkatrészszámú, konfigurációt és stabil működést nem igénylő, az SGS-THOMSON MICROELECTRONICS TDA7294 lapkáján alapuló erősítőt választottam. A közelmúltban az interneten elterjedtek az ezzel a mikroáramkörrel kapcsolatos panaszok, amelyeket körülbelül a következőképpen fejeztek ki: „spontán gerjeszt, ha a vezetékek nem megfelelőek, bármilyen okból kiég stb. Semmi ilyesmi. Csak nem megfelelő bekapcsolás vagy rövidzárlat miatt éghet meg, gerjesztési eseteket még soha nem vettem észre, és nem csak én. Ezen kívül belső védelemmel rendelkezik a terhelés rövidzárlatával és túlmelegedés elleni védelemmel. Tartalmaz még egy némító funkciót (a kattanás megakadályozására használatos bekapcsolt állapotban) és egy készenléti funkciót (ha nincs jel). Ez az IC AB ULF osztályú. Ennek a mikroáramkörnek az egyik fő jellemzője a térhatású tranzisztorok használata az előzetes és a kimeneti erősítési szakaszban. Előnyei közé tartozik a nagy kimeneti teljesítmény (legfeljebb 100 W 4 Ohm ellenállású terhelés mellett), a tápfeszültségek széles tartományában való működés, a magas műszaki jellemzők (alacsony torzítás, alacsony zajszint, széles működési frekvencia tartomány, stb.), minimálisan szükséges külső alkatrészek és alacsony költség
A TDA7294 fő jellemzői:
Paraméter |
Körülmények |
Minimális |
Tipikus | Maximális | Egységek |
| Tápfeszültség | ±10 | ±40 | BAN BEN | ||
| Frekvenciatartomány | 3 db jel Kimeneti teljesítmény 1W |
20-20000 | Hz | ||
| Hosszú távú kimeneti teljesítmény (RMS) | harmonikus együttható 0,5%: Fel = ± 35 V, Rн = 8 Ohm Fel = ± 31 V, Rн = 6 Ohm Fel = ± 27 V, Rн = 4 Ohm |
60 60 60 |
70 70 70 |
W | |
| Zenei csúcsteljesítmény (RMS), időtartama 1 mp. | harmonikus tényező 10%: Fel = ± 38 V, Rн = 8 Ohm Fel = ± 33 V, Rн = 6 Ohm Fel = ± 29 V, Rн = 4 Ohm |
100 100 100 |
W | ||
| Teljes harmonikus torzítás | Po = 5 W; 1 kHz Po = 0,1-50 W; 20-20000Hz |
0,005 |
0,1 |
% | |
| Fel = ± 27 V, Rн = 4 Ohm: Po = 5 W; 1 kHz Po = 0,1-50 W; 20-20000Hz |
0,01 |
% | |||
| Védelmi reakcióhőmérséklet | 145 | 0 C | |||
| Nyugodt áram | 20 | 30 | 60 | mA | |
| Bemeneti impedancia | 100 | kOhm | |||
| Feszültségerősítés | 24 | 30 | 40 | dB | |
| Csúcs kimeneti áram | 10 | A | |||
| Működési hőmérséklet tartomány | 0 | 70 | 0 C | ||
| A ház hőállósága | 1,5 | 0 C/W | |||
(PDF formátum).
Elég sok áramkör létezik ennek a mikroáramkörnek a csatlakoztatásához, a legegyszerűbbet fogom figyelembe venni:
Tipikus csatlakozási rajz:
Az elemek listája:
| Pozíció | Név | típus | Mennyiség |
| C1 | 0,47 µF | K73-17 | 1 |
| C2, C4, C5, C10 | 22 µF x 50 V | K50-35 | 4 |
| C3 | 100 pF | 1 | |
| C6, C7 | 220 µF x 50 V | K50-35 | 2 |
| C8, C9 | 0,1 µF | K73-17 | 2 |
| DA1 | TDA7294 | 1 | |
| R1 | 680 Ohm | MLT-0,25 | 1 |
| R2…R4 | 22 kOhm | MLT-0,25 | 3 |
| R5 | 10 kOhm | MLT-0,25 | 1 |
| R6 | 47 kOhm | MLT-0,25 | 1 |
| R7 | 15 kOhm | MLT-0,25 | 1 |
A mikroáramkört 600 cm2-nél nagyobb területű radiátorra kell felszerelni. Legyen óvatos, a mikroáramkör testén nem közös, hanem teljesítménymínusz van! Ha a mikroáramkört radiátorra telepíti, jobb, ha hőpasztát használ. A mikroáramkör és a radiátor közé érdemes dielektrikumot (pl. csillámot) helyezni. Amikor először nem tulajdonítottam ennek semmi jelentőséget, arra gondoltam, miért ijednék meg annyira, hogy rövidre zárom a radiátort a házzal, de a tervezés hibakeresése közben az asztalról véletlenül leesett csipesz rövidre zárta a radiátor a házhoz. A robbanás fantasztikus volt! A mikroáramkörök egyszerűen darabokra robbantak! Általában enyhe ijedtséggel és 10 dollárral szálltam le :). Az erősítővel ellátott táblán is célszerű erős, 10 000 mikron x 50 V-os elektrolitokat táplálni, hogy a teljesítménycsúcsok idején a tápegység vezetékei ne okozzanak feszültségesést. Általánosságban elmondható, hogy minél nagyobb a tápegység kondenzátorainak kapacitása, annál jobb, ahogy mondják: „nem tudja elrontani a kását vajjal”. A C3 kondenzátor eltávolítható (vagy nincs telepítve), amit én is megtettem. Mint kiderült, pont ennek köszönhető, hogy amikor az erősítő elé kapcsoltak egy hangerőszabályzót (egy egyszerű változtatható ellenállást), akkor egy RC áramkört kaptak, ami a hangerő növekedésével lekaszálta a magas frekvenciákat, de általában az erősítő gerjesztésének megakadályozására volt szükség, amikor ultrahangot alkalmaztak a bemenetre. C6, C7 helyett 10000mk x 50V-ot tettem a táblára, C8, C9 tetszőleges hasonló értékű beépíthető - ezek tápszűrők, lehetnek tápban, vagy felületi szereléssel forraszthatod, ami pl. amit tettem.
Fizetés:
Én személy szerint nem igazán szeretem a kész táblákat használni, egy egyszerű okból - nehéz pontosan azonos méretű elemeket találni. De az erősítőben a vezetékek nagymértékben befolyásolhatják a hangminőséget, így Ön dönti el, melyik kártyát választja. Mivel 5-6 csatornára szereltem össze egy erősítőt egyszerre, ezért a tábla egyszerre 3 csatornára:
Vektoros formátumban (Corel Draw 12)
Erősítő tápegység, aluláteresztő szűrő stb.
tápegység
Valamiért sok kérdést vet fel az erősítő tápegysége. Valójában itt minden nagyon egyszerű. A tápegység fő elemei a transzformátor, a diódahíd és a kondenzátorok. Ez elég a legegyszerűbb tápegység összeállításához.
A teljesítményerősítő táplálásához a feszültség stabilizálása nem fontos, de a tápegység kondenzátorainak kapacitása fontos, minél nagyobb, annál jobb. A tápegységtől az erősítőig terjedő vezetékek vastagsága is fontos.
A tápegységem a következő séma szerint van megvalósítva:
A +-15 V tápegység a műveleti erősítők tápellátását szolgálja az erősítő előfokozatában. További tekercsek és diódahidak nélkül is megteheti, ha a stabilizáló modult 40 V-ról táplálja, de a stabilizátornak nagyon nagy feszültségesést kell elnyelnie, ami a stabilizátor chipek jelentős felmelegedéséhez vezet. A 7805/7905 stabilizátor chipek a KREN importált analógjai.
Az A1 és A2 blokkok variációi lehetségesek:
Az A1 blokk egy szűrő a tápfeszültség zajának elnyomására.
Az A2 blokk +-15 V stabilizált feszültségű blokk. Az első alternatíva könnyen megvalósítható, gyengeáramú források táplálására, a második egy kiváló minőségű stabilizátor, de az alkatrészek (ellenállások) pontos kiválasztását igényli, különben a „+” és a „-” eltolódást kap. karokat, ami azután nulla eltolódást eredményez a műveleti erősítőkön.
Transzformátor
A 100 W-os sztereó erősítő tápegység-transzformátorának körülbelül 200 W-nak kell lennie. Mivel 5 csatornás erősítőt készítettem, szükségem volt egy erősebb transzformátorra. De nem kellett kiszivattyúznom mind a 100 W-ot, és az összes csatorna nem tud egyszerre áramot venni. Találkoztam egy TESLA transzformátorral a piacon (a képen lent), 250 wattos - 4 tekercs 1,5 mm-es vezetékből, egyenként 17 V-os és 4 tekercs 6,3 V-os. Sorba kapcsolva megkaptam a szükséges feszültségeket, bár a két 17V-os tekercset kicsit vissza kellett tekernem, hogy a két tekercs összfeszültsége ~27-30V legyen, mivel a tekercsek felül voltak - nem volt túl nehéz.
Kiváló dolog a toroid transzformátor, ezekkel halogén lámpákat táplálnak, rengeteg van a piacon, boltban. Ha két ilyen transzformátort szerkezetileg egymásra helyeznek, akkor a sugárzás kölcsönösen kompenzálódik, ami csökkenti az erősítőelemek interferenciáját. Az a baj, hogy van egy 12V-os tekercselésük. Rádiópiacunkon megrendelésre készíthet ilyen transzformátort, de ez az öröm sokba fog kerülni. Elvileg vásárolhat 2 transzformátort 100-150 Watthoz, és visszatekerheti a szekunder tekercsek számát körülbelül 2-2,4-szeresére.
Diódák / dióda hidak
Vásárolhat importált dióda szerelvényeket 8-12A áramerősséggel, ez nagyban leegyszerűsíti a tervezést. KD 213-as impulzusdiódákat használtam, és minden karhoz külön hidat készítettem, hogy áramtartalékot adjak a diódáknak. Bekapcsolt állapotban nagy teljesítményű kondenzátorok töltődnek fel, és az áramlökés nagyon jelentős 40 V feszültségnél és 10 000 μF kapacitásnál, egy ilyen kondenzátor töltőárama ~ 10 A, illetve 20 A két karon. Ebben az esetben a transzformátor és az egyenirányító diódák rövid ideig rövidzárlatos üzemmódban működnek. A diódák jelenlegi meghibásodása kellemetlen következményekkel jár. A diódákat a radiátorokra szerelték fel, de maguk a diódák melegedését nem észleltem - a radiátorok hidegek voltak. Az áramellátási zavarok kiküszöbölése érdekében javasolt egy ~0,33 µF-os, K73-17 típusú kondenzátort beépíteni a híd minden diódájához párhuzamosan. Ezt tényleg nem én csináltam. A +-15V áramkörben KTs405 típusú hidak használhatók, 1-2A áramerősséghez.
Tervezés
Kész kialakítás.
A legunalmasabb tevékenység a test. A tokhoz egy régi vékony tokot vettem egy személyi számítógépből. Mélységben kicsit le kellett rövidíteni, bár nem volt egyszerű. Úgy gondolom, hogy a tok jól sikerült - a táp külön rekeszben van, és szabadon rakhat még 3 erősítő csatornát a házba.
A helyszíni tesztek után kiderült, hogy hasznos lenne ventilátorokat felszerelni a radiátorok fölé, annak ellenére, hogy a radiátorok meglehetősen lenyűgöző méretűek. Alulról és felülről lyukakat kellett készítenem a tokon a jó szellőzés érdekében. A ventilátorok egy 100 Ohm-os, 1 W-os trimmer ellenálláson keresztül csatlakoznak a legalacsonyabb fordulatszámon (lásd a következő ábrát).
Erősítő blokk
A mikroáramkörök csillám és hőpaszta alapúak, a csavarokat is szigetelni kell. A hűtőbordák és a tábla dielektromos állványokon keresztül vannak a házhoz csavarozva.
Bemeneti áramkörök
Nagyon szerettem volna ezt nem csinálni, csak abban a reményben, hogy mindez átmeneti volt...
E belek felakasztása után enyhe zümmögés jelent meg a hangszórókban, láthatóan valami nem stimmel a „földdel”. Arról a napról álmodom, amikor az egészet kidobom az erősítőből, és csak végerősítőnek használom.
Adder kártya, aluláteresztő szűrő, fázisváltó
Szabályozó blokk
Eredmény
Hátulról szebb lett, még akkor is, ha előre fordítottad... :)
Építési költség.
| TDA 7294 | $25,00 |
| kondenzátorok (teljesítmény-elektrolitok) | $15,00 |
| kondenzátorok (egyéb) | $15,00 |
| csatlakozók | $8,00 |
| bekapcsológomb | $1,00 |
| diódák | $0,50 |
| transzformátor | $10,50 |
| radiátorok hűtővel | $40,00 |
| ellenállások | $3,00 |
| változó ellenállások + gombok | $10,00 |
| keksz | $5,00 |
| keret | $5,00 |
| műveleti erősítők | $4,00 |
| Túlfeszültségvédők | $2,00 |
| Teljes | $144,00 |
Igen, nem volt olcsó. Valószínűleg nem vettem figyelembe valamit, csak vettem, mint mindig, sokkal többet mindenből, mert még kísérleteznem kellett, és elégettem 2 mikroáramkört és felrobbantottam egy erős elektrolitot (ezt nem vettem figyelembe ). Ez egy 5 csatornás erősítő számítása. Mint látható, a radiátorok nagyon drágának bizonyultak, akkoriban (másfél éve) nagyon jók voltak a processzorhűtők; Ha úgy gondolja, hogy egy belépő szintű vevő 240 dollárért megvásárolható, akkor felmerülhet a kérdés, hogy szüksége van-e rá :), bár gyengébb minőségű erősítőt tartalmaz. Az ebbe az osztályba tartozó erősítők körülbelül 500 dollárba kerülnek.
Radioelemek listája
| Kijelölés | típus | Megnevezés | Mennyiség | jegyzet | Üzlet | A jegyzettömböm |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DA1 | Audio erősítő | TDA7294 | 1 | Jegyzettömbhöz | ||
| C1 | Kondenzátor | 0,47 µF | 1 | K73-17 | Jegyzettömbhöz | |
| C2, C4, C5, C10 | 22 µF x 50 V | 4 | K50-35 | Jegyzettömbhöz | ||
| C3 | Kondenzátor | 100 pF | 1 | Jegyzettömbhöz | ||
| C6, C7 | Elektrolit kondenzátor | 220 µF x 50 V | 2 | K50-35 | Jegyzettömbhöz | |
| C8, C9 | Kondenzátor | 0,1 µF | 2 | K73-17 | Jegyzettömbhöz | |
| R1 | Ellenállás | 680 Ohm | 1 | MLT-0,25 | Jegyzettömbhöz | |
| R2-R4 | Ellenállás | 22 kOhm | 3 | MLT-0,25 | Jegyzettömbhöz | |
| R5 | Ellenállás |
A TDA7294 mikroáramkör egy integrált alacsony frekvenciájú erősítő, amely nagyon népszerű az elektronikai mérnökök körében, kezdők és profik egyaránt. A hálózat tele van különféle véleményekkel erről a chipről. Úgy döntöttem, építek rá egy erősítőt. A diagramot az adatlapról vettem.
Ez a „micruha” bipoláris diétán táplálkozik. Kezdőknek elmagyarázom, hogy nem elég egy „plusz” és egy „mínusz”.
Szüksége van egy forrásra pozitív, negatív és közös kivezetéssel. Például a közös vezetékhez képest plusz 30 voltnak kell lennie, a másik karban pedig mínusz 30 voltnak.
A TDA7294 erősítője meglehetősen erős. A maximális névleges teljesítmény 100 W, de ez 10%-os nemlineáris torzítással és maximális feszültség mellett történik (a terhelési ellenállástól függően). Megbízhatóan lőhet 70 W-on. Így a születésnapomon két párhuzamosan csatlakoztatott „Radio Engineering S30” hangszórót hallgattam egy TDA 7294-es csatornán. De az erősítő nyugodtan bírta, bár néha túlmelegedett (a rossz hűtés miatt).
Főbb jellemzőkTDA7294
Tápfeszültség +-10V…+-40V
Maximális kimeneti áram 10A-ig
A kristály működési hőmérséklete 150 Celsius fokig
Kimeneti teljesítmény d=0,5%-nál:
+-35V és R=8Ohm 70W mellett
+-31V és R=6Ohm 70W mellett
+-27V és R=4Ohm 70W mellett
d=10%-kal és emelt feszültséggel (lásd) 100W-ot lehet elérni, de piszkos 100W lesz.
Erősítő áramkör a TDA7294-hez
A látható diagram az útlevélből származik, minden címlet megmarad. Megfelelő telepítés és helyesen kiválasztott elemértékek esetén az erősítő először elindul, és nem igényel semmilyen beállítást.
Erősítő elemek
Az összes elem értéke a diagramon látható. Az ellenállás teljesítménye 0,25 W.
Magát a „mikrofont” a radiátorra kell felszerelni. Ha a radiátor érintkezik a ház más fém elemeivel, vagy maga a ház a radiátor, akkor a radiátor és a TDA7294 ház közé dielektromos tömítést kell beépíteni.
A tömítés lehet szilikon vagy csillám.
A radiátor felületének legalább 500 négyzetcm-nek kell lennie, minél nagyobb, annál jobb.
Kezdetben az erősítő két csatornáját szereltem össze, mivel a tápegység lehetővé tette, de nem választottam ki a megfelelő házat, és mindkét csatorna egyszerűen nem illeszkedett a házba méretét tekintve. Próbáltam kicsinyíteni a PCB-t, de nem ment.
Az erősítő teljes összeszerelése után rájöttem, hogy a ház nem elegendő az erősítő egy csatornájának hűtésére. Az én esetem egy radiátor volt. Röviden, az ajkamat két csatornára húztam.
Amikor teljes hangerőn hallgattam a készülékemet, a kristály kezdett túlmelegedni, de csökkentettem a hangerőt, és folytattam a tesztelést. Ennek eredményeként éjfélig közepes hangerőn hallgattam zenét, ami időnként túlmelegedett az erősítőn. A TDA7294 erősítő nagyon megbízhatónak bizonyult.
MódÁLLVÁNY- ÁLTAL TDA7294
Ha a 9. lábra 3,5 V vagy több kerül, a mikroáramkör kilép alvó üzemmódból, ha 1,5 V-nál kisebb feszültséget alkalmaz, alvó üzemmódba lép.
Az eszköz alvó üzemmódból való felébresztéséhez a 9. lábat egy 22 kOhm-os ellenálláson keresztül a pozitív kivezetéshez (bipoláris áramforrás) kell csatlakoztatnia.
És ha a 9. láb ugyanazon az ellenálláson keresztül csatlakozik a GND terminálhoz (bipoláris áramforrás), akkor az eszköz alvó módba lép.
A cikk alatt található nyomtatott áramköri kártya úgy van elhelyezve, hogy a 9. láb egy 22 kOhm-os ellenálláson keresztül csatlakozik a tápegység pozitív kivezetéséhez. Következésképpen, amikor az áramforrást bekapcsolják, az erősítő azonnal alvó üzemmódban kezd működni.
MódNÉMA TDA7294
Ha a TDA7294 10. lábára 3,5 V vagy nagyobb feszültség kerül, az eszköz kilép a némítási módból. Ha 1,5 V-nál kisebb feszültséget alkalmaz, a készülék némítás módba lép.
A gyakorlatban ez így történik: egy 10 kOhm-os ellenálláson keresztül csatlakoztassa a mikroáramkör 10 lábát egy bipoláris áramforrás pluszjához. Az erősítő „énekelni fog”, vagyis nem lesz némítva. A cikkhez csatolt nyomtatott áramköri lapon ez egy pálya segítségével történik. Amikor áram alá helyezik az erősítőt, az azonnal énekelni kezd, mindenféle jumper és billenőkapcsoló nélkül.
Ha a TDA7294 lábat egy 10 kOhm-os 10 ellenálláson keresztül csatlakoztatjuk a táp GND tűjéhez, akkor az „erősítőnk” néma üzemmódba lép.
Tápegység.
A készülék feszültségforrása összeszerelt volt, ami nagyon jól mutatott. Ha egy csatornát hallgat, a gombok melegek. A Schottky diódák is melegek, bár nincs rájuk szerelve radiátor. IIP védelem és lágyindítás nélkül.
Ennek az SMPS-nek az áramkörét sokan kritizálják, de nagyon könnyű összeszerelni. Megbízhatóan működik lágyindítás nélkül. Ez az áramkör nagyon alkalmas kezdő elektronikai mérnökök számára a prosztata miatt.
Keret.
A tokot megvásárolták.
Most a szerkesztőség weboldal bemutatja a híres, alacsony költségvetésű audio teljesítményerősítő több változatát, amely két TDA7294 chipre épül. Az erősítő két, egyenként 150 W teljesítményű hangszóró csatlakoztatására szolgál. Az áramkörök és az előerősítők erre az m/s-ra közös áramkörök alapján vannak összeállítva, ezért nem mutatjuk be újra - .
Van egy előerősítő szabályozókkal és egy teljesítményerősítő. Szimmetrikus tápegység +/- 40 V 2x28V-os transzformátoron és két 10000 µF-os kondenzátoron alapul. A TDA chipeket két mono előerősítő hajtja meg, amelyek párhuzamosan futnak az LM7818 18 V-os táplálásával. A házon belül mindent ventilátor hűt, de a radiátorok fűtése miatt a házon kívülre kerültek. A maximális kimeneti teljesítmény közel 2 x 100 W (4 ohm) vagy 200 W a hídba. Minden elfér a számítógép tápegységében. Az erősítő stabilan működik, kellemetlen idegen hangok nélkül.
A TDA7294 chip paraméterei
- Folyamatos kimeneti teljesítmény - 70 W (4 ohm terhelés +/- 27 V-on)
- Harmonikus torzítás – 0,005% (5 W, 1 kHz)
- Határfeszültség - +/- 50 V (ajánlott 10 - 40 V)
Ez a házi készítésű UMZCH valóban viszonylag nagy kimeneti teljesítménnyel és kis mérettel rendelkezik. A projekt megvalósításának költsége 1000 rubelen belül volt. A tokot és a transzformátort ingyen megkaptuk.
Fényképek a TDA7294 ULF kialakításáról
Igaz, ezzel a transzformátorral ekkora teljesítmény csak jelcsúcsoknál lesz elérhető. A táp és a transzformátor arányait figyelembe véve nem több 100 W-nál, ami hosszú távú RMS-hez nem elegendő. De mi sem leszünk olyanok, mint a zsebmagnók kínai gyártói, akik több száz watt PMPO-t (maximális csúcsteljesítményt) vonnak le rájuk. A valóságban csatornánként akár 70 W is kivehető a mikroáramkörből, ami mindenesetre nem rossz egy otthonnak.
Manapság a legtöbb eszköz, például az audioerősítők toroid transzformátorokat (kör alakú) használnak, mert kevesebb helyet foglalnak el, nagyobb a teljesítményük és kevesebb mágneses teret oszlatnak el, de sajnos van egy hátrányuk. Bekapcsoláskor úgynevezett áramimpulzus lép fel, amely a transzformátor teljesítményének többszörösét is elérheti. Ennek eredményeként az elektromos hálózat biztosítékai kiolvadnak. Ezenkívül az erősítő közepén lévő kondenzátorok a tápfeszültség bekapcsolásakor további rövidzárlatot hoznak létre, amely károsíthatja a tápcsatlakozókat és az alkatrészeket.
A tápegységben lévő összes transzformátorhoz (különösen a toroidokhoz) áramkésleltetés elleni védelmet () kell alkalmazni, mivel a transzformátor bekapcsolásakor a bekapcsolási áram többszöröse lesz, mint a névleges áram, például: 500 VA esetén a névleges áram körülbelül 2 A, és bekapcsolva elérheti a 12 A-t.
Hogyan működik a biztonsági rendszer? A művelet abból áll, hogy a transzformátor bekapcsolása közben átfolyó áramot átmenetileg korlátozzák, hogy ne keletkezzen bekapcsolási áram. Körülbelül 2 másodperc elteltével a relé bekapcsol, és a transzformátor visszatér a normál működéshez. A teljes áramkör külön nyomtatott áramköri lapra épül, összeszerelése nagyon egyszerű.
A TDA7294-el nehéz elérni a kívánt 100 W-ot. Ezért egy 120 W-os transzformátor meglehetősen megfelelő. Kb. 2 x 60W teljesítmény érhető el vele, több nem érhető el.
Általában véve, miután eleget játszottunk a TDA-val és az LM-mel, azt javasoljuk, hogy nézzen szét STK4241 vagy STK4050. Valóban erősebb és jobb hangerősítők. Ami az LM-et vagy a TDA-t illeti, még az STK-val sem lehet összehasonlítani a torzítási együttható tekintetében. Tehát ha egy igazán rendes 2 x 100 W teljesítményű erősítőt készítesz, akkor azt két STK4050-el (az útlevél szerint nyugodtan kiadják 200-at). A rádióamatőr gyakorlás során az STK-n összesen 10 erősítő készült, és senki sem hagyott cserben.
Az erősítő, amelynek összeszerelését ma leírjuk, viszonylagos egyszerűsége ellenére meglehetősen magas paramétereket biztosít. Természetesen a „mikroáramkörű” eszközöknek számos korlátja van, így a „laza” erősítők nagyobb teljesítményt nyújthatnak. Ugyanakkor az általunk választott séma számos előnnyel jár:
- ez egészen egyszerű;
- kevesebbe kerül;
- gyakorlatilag nem igényel beállítást;
- gyorsan összeszerelhető (szó szerint este);
- A minőség felülmúlja a 70-es és 80-as évek számos erősítőjét, és a legtöbb alkalmazáshoz teljesen elegendő (és még a 300 dollár alatti modern rendszerek is rosszabbak lehetnek);
- Az erősítő ezen verziója univerzális (kezdők és tapasztalt rádióamatőrök számára egyaránt alkalmas).
- Nézze meg a jellemzőket - milyen eszközöket lehet létrehozni ez alapján
A Hi-Fi erősítő alapvető paraméterei a TDA7294 chipen
Rögtön megjegyezzük, hogy a mikroáramkör stabilan működött 2-24 Ohm aktív terhelés mellett 4 Ohm aktív ellenállás mellett +/- 15 μF kapacitív terhelés mellett, valamint +/- 1,5 induktív terhelés mellett mH. Ezenkívül a torzítás kicsi maradt a kapacitív és induktív terheléseknél. Érdemes elmondani, hogy a torzítás mértéke erősen függ az áramforrástól (különösen kapacitív terhelés esetén).
A mérési eredményeket közvetlenül az alábbi táblázatban tekintheti meg:
| Paraméter | Jelentése | Mérési feltételek |
| Rout.max, W (hosszú távú szinuszos) | 36 | Tápfeszültség + - 22V, Rн = 4 Ohm |
| Frekvencia tartomány -3 dB szinten | 9 Hz–50 kHz | Rн = 8 Ohm, Uout = 4 V |
| Kg, % (RMAA 5.5 programmal) | 0,008 | Rн = 8 Ohm, Рout = 16 W, f = 1 kHz |
| Érzékenység, V | 0,5 | Rout.max = 50 W, Rn = 4 Ohm, Uip = +/-27 V |
Hi-Fi erősítő a TDA7294 chipen: kapcsolási rajz és leírás
A TDA7294 chipen alapuló Hi-Fi erősítő részletes kapcsolási rajza
Ennek az erősítőnek az áramköre gyakorlatilag a gyártó által kínált kapcsolóáramkör megismétlése. És ez nem véletlen – ki tudja jobban, hogyan kell bekapcsolni. És biztosan nem lesz meglepetés a nem szabványos aktiválás vagy üzemmód miatt.
Rögtön jegyezzük meg, hogy 80 wattot (pláne 100 wattot) nem kapsz belőle. Reálisan 40-60, de ezek becsületes, hosszú távú wattok lesznek. Rövid távú impulzusban sokkal többet kaphat, de ez már RMPO teljesítmény lesz, egyébként szintén őszinte (80-120 W). „Kínai” wattban ez több ezer lesz. Ha valakit érdekel - ötezer. Minden nagyban függ az áramforrástól.
És ne felejtsük el, hogy a sztereó erősítő kétszer erősebb tápegységet igényel (a javasolt program kiszámításakor mindent automatikusan figyelembe vesz).
Fontos!!! Biztosítéknak kell lennie legalább a transzformátor primer tekercsében! Ne feledje, hogy a magas feszültség életveszélyes, a rövidzárlat pedig tüzet okozhat! És még valami: biztosítékot nem lehet a „földelési” áramkörbe kötni!
Az áramkör impulzusforrásról is működik, de itt magával a forrással szemben is magas követelményeket támasztanak: kis hullámzások, akár 10 amperes áramellátás problémamentesen, erős „sapadások” és generálási hibák. Ne feledje, hogy a nagyfrekvenciás pulzációkat a mikroáramkör sokkal rosszabbul elnyomja, így a torzítás szintje 10-100-szorosára nőhet, bár „kívülről” minden rendben van. A Hi-Fi hanghoz megfelelő kapcsolóforrás egy bonyolult és drága eszköz, így a „régimódi” analóg tápegység készítése gyakran egyszerűbb és olcsóbb.
Nyomtatott áramköri lap és erősítő szerelvény a TDA7294 chipen
A nyomtatott áramköri lap egyoldalas, mérete 65x70 mm:
A tábla bekötése figyelembe veszi a kiváló minőségű erősítők bekötésére vonatkozó összes követelményt. A bejárat a lehető legtávolabb van elválasztva a kijárattól, és egy osztott földből álló „ernyőbe” van zárva - bejárat és kijárat. A teljesítményutak biztosítják a szűrőkondenzátorok maximális hatékonyságát (ebben az esetben a C10 és C12 kondenzátorok vezetékeinek hosszának minimálisnak kell lennie). Ebben a kísérleti kártyában sorkapcsokat szereltünk fel a bemenet, a kimenet és a teljesítmény csatlakoztatására. Van nekik helyük (a C10-es kondenzátor kissé akadályozhat), de álló szerkezeteknél jobb, ha ezeket a vezetékeket forrasztja, mert megbízhatóbb.
A széles lánctalpoknak az alacsony ellenállás mellett az az előnyük is van, hogy túlmelegedéskor nehezebb leszedni őket. A „lézervasalásos” gyártásnál pedig ha egy 1x1 mm-es négyzet nincs sehol „nyomtatva”, akkor az nem nagy baj. Mindazonáltal a karmester nem fog eltörni. Ezenkívül a széles vezető jobban tartja a nehéz részeket (míg a vékony vezető egyszerűen leválik a tábláról).
Csak egy jumper van a táblán. A mikroáramkör tüskéi alatt fekszik, ezért először fel kell szerelni, és hagyjon elegendő helyet a csapok alatt, hogy ne zárjon rövidre.
A telepítés során a következő fontos alkatrészeket használták:
- 0,12 W-os ellenállások (kivéve R9);
- kondenzátorok C9, C10, C12 K73-17 63V;
- kondenzátorok C4 K10-47v 6,8 µF 25V.
Bármilyen modern elektrolit megteszi. A tábla mutatja az összes elektrolit kondenzátor és a dióda csatlakozási polaritását. Dióda - bármilyen kis teljesítményű egyenirányító, amely képes ellenállni legalább 50 voltos fordított feszültségnek (például 1N4001-1N4007). Jobb, ha nem használunk nagyfrekvenciás diódákat.
A tábla sarkaiban van hely az M3-as rögzítőcsavarok számára. A táblát csak a chip testére rögzítheti, de még mindig biztonságosabb csavarokkal rögzíteni.
A mikroáramkört legalább 350 cm2-es radiátorra kell felszerelni. A több jobb. Elvileg hővédelem van beépítve, de jobb nem kísérteni a sorsot. Aktív hűtést feltételezve is elég masszívnak kell lennie a radiátornak: a zenére jellemző pulzáló hőleadással a hőt a radiátor (vagyis egy nagy hideg vasdarab) hőkapacitása távolítja el hatékonyabban. mint a környezetbe való szétszóródással.
A mikroáramkör fém háza a tápegység negatív oldalához csatlakozik. Ez kétféleképpen telepítheti a radiátorra:
- Szigetelő tömítésen keresztül. Ebben az esetben a radiátor elektromosan csatlakoztatható a házhoz.
- Közvetlenül ebben az esetben a radiátor szükségszerűen elektromosan el van választva a testtől.
A második lehetőség jobb hűtést biztosít, de óvatosságot igényel (például nem távolíthatja el a chipet, amíg a készülék be van kapcsolva).
Mindkét esetben hővezető pasztát kell használni, és az 1. lehetőségnél mind a mikroáramkör teste és a tömítés, mind a tömítés és a radiátor közé kell felhordani.
A nyomtatott áramköri lapot Sprint-Layout 4.0 formátumban, a diagramot pdf formátumban és az alkatrészek elhelyezkedését gif formátumban az alábbi archívumban találja:
Hi-Fi erősítő hibakeresése a TDA7294 chipen
A gyakorlat azt mutatja, hogy a berendezéssel kapcsolatos problémák 90% -a a „beállítás hiánya” miatt következik be. Azaz, miután még egy áramkört forrasztott, és nem sikerült megjavítania, a rádióamatőr lemond róla, és nyilvánosan rossznak nyilvánítja az áramkört. Ezért a beállítás a legfontosabb (és gyakran a legnehezebb) szakasz az elektronikus eszköz létrehozásában.
A megfelelően összeállított erősítő nem igényel beállítást. Mivel azonban senki sem garantálja, hogy minden alkatrész teljesen jó állapotban van, óvatosnak kell lennie, amikor először kapcsolja be.
Az első bekapcsolás terhelés nélkül és kikapcsolt bemeneti jelforrás mellett történik (jobb, ha rövidre zárja a bemenetet egy jumperrel). Jó lenne körülbelül 1A-es biztosítékokat beépíteni az áramkörbe (mind az áramforrás és maga az erősítő közötti „plusz” és „mínusz” pontban). Röviden (kb. 0,5 mp) Kapcsolja be a tápfeszültséget, és ellenőrizze, hogy a forrásból felvett áram kicsi (a biztosítékok nem égnek ki). Kényelmes, ha a forrás LED-jelzőkkel rendelkezik. A hálózatról leválasztva a LED-ek legalább 20 másodpercig tovább világítanak: a szűrőkondenzátorokat a mikroáramkör kis nyugalmi árama sokáig kisüti.
Ha a mikroáramkör által fogyasztott áram nagy (több mint 300 mA), akkor sok oka lehet:
- Rövidzárlat a telepítés során;
- rossz érintkezés a „föld” vezetékben a forrásból;
- „plusz” és „mínusz” összekeverik;
- a mikroáramkör érintkezői érintik a jumpert;
- a mikroáramkör hibás;
- a C11, C13 kondenzátorok rosszul vannak forrasztva;
- a C10-C13 kondenzátorok hibásak.
A váltakozó feszültség jelenléte a kimeneten problémákat jelez a C7R9, C3R3R4, R10 mikroáramkörrel vagy áramkörökkel. Sajnos a hagyományos tesztelők gyakran nem tudják mérni az öngerjesztés során megjelenő nagyfrekvenciás feszültséget (100 kHz-ig), ezért itt a legjobb az oszcilloszkóp használata.
Ha itt minden rendben van, csatlakoztatjuk a terhelést, újra ellenőrizzük, hogy nincs-e gerjesztés a terhelésnél, és ennyi - hallgathatod!
De jobb egy másik tesztet elvégezni. Az a tény, hogy az erősítő gerjesztésének legundorítóbb típusa a „csengetés” (amikor a gerjesztés csak jel jelenlétében és bizonyos amplitúdó mellett jelenik meg). A fő probléma az, hogy oszcilloszkóp és hanggenerátor nélkül nehezen észlelhető (és nem könnyű kiküszöbölni), a hang pedig óriásit romlik a hatalmas intermodulációs torzítás miatt. Hallással ezt általában „nehéz” hangként érzékelik, vagyis minden további felhang nélkül (mivel a frekvencia nagyon magas), így a hallgató nem tudja, hogy az erősítőjét izgatják. Csak hallgat, és úgy dönt, hogy a mikroáramkör „rossz” és „nem szól”. Az erősítő és a normál áramforrás megfelelő összeszerelése esetén ennek nem szabad megtörténnie.
Az erősítő "csengésének" grafikus ábrázolása
Néha azonban előfordulnak ilyen torzulások, és pontosan a C7R9 áramkör küzd ellenük. De egy normál mikroáramkörben minden rendben van még C7R9 hiányában is. Csengő hanggal rendelkező mikroáramkörökre bukkantunk példákkal. Náluk a C7R9 áramkör bevezetésével sikerült megoldani a problémát (ezért használjuk, pedig nincs benne az adatlapon). Ha ilyen csúnya dolog akkor is előfordul, ha C7R9-ed van, akkor megpróbálhatod az ellenállással „játszva” kiküszöbölni (3 ohmra csökkenthető), de ilyen mikroáramkör használatát nem javasoljuk. Ez mindenképpen valamiféle házasság, és ki tudja, mi sül még ki belőle.
Mint fentebb megjegyeztük, a „csengetés” csak oszcilloszkópon látható, és nem minden rádióamatőr rendelkezik ezzel a berendezéssel. Bár ha jót akarsz szerezni a rádióelektronikában, próbálj meg ilyen eszközöket szerezni, vagy legalább használni valahol. Ahhoz, hogy mindig jó minőségű hangot kapjon, feltétlenül ellenőriznie kell az eszközökön. Ne feledje, a „csengetés” egy nagyon alattomos dolog, amely ezerféleképpen tönkreteheti a hangot.
Az alábbi videóban megtekintheti a Hi-Fi erősítő TDA7294 chipen történő összeszerelésének másik módját:
