Híd erősítő. Erősítők hídcsatlakozása Erősítő kimenet hídáramkörön keresztül

Nagyon egyszerű, még az elektrotechnikában nem túl erős ember is meg tudja ismételni. A chipen található ULF ideális otthoni számítógép, TV vagy mozi akusztikus rendszerének részeként. Előnye, hogy nem igényel finombeállítást és hangolást, mint a tranzisztoros erősítőknél. És mit mondhatunk a lámpakialakítástól való eltérésről - a méretek sokkal kisebbek.

Az anódáramkörök táplálásához nincs szükség nagyfeszültségre. Természetesen van fűtés, mint a lámpakialakításoknál. Ezért, ha az erősítőt hosszabb ideig kívánja használni, a legjobb, ha az alumínium radiátor mellett legalább egy kis ventilátort szerel fel a kényszerlégáramlás érdekében. Enélkül a TDA7294 mikroösszeállítás erősítő áramköre működik, de nagy a valószínűsége annak, hogy hőmérsékletvédelembe kerül.

Miért TDA7294?

Ez a chip több mint 20 éve nagyon népszerű. Elnyerte a rádióamatőrök bizalmát, hiszen nagyon magas karakterisztikával rendelkezik, az erre épülő erősítők egyszerűek, és bárki, még egy kezdő rádióamatőr is megismételheti a dizájnt. A TDA7294 chipen lévő erősítő (az áramkör a cikkben látható) lehet mono- vagy sztereofonikus. A mikroáramkör belső felépítése a következőkből áll: Az erre a mikroáramkörre épített audioerősítő az AB osztályba tartozik.

A mikroáramkör előnyei

A mikroáramkör használatának előnyei:

1. Nagyon nagy teljesítmény. Körülbelül 70 W, ha a terhelés ellenállása 4 ohm. Ebben az esetben a mikroáramkör csatlakoztatására szolgáló szokásos áramkört használják.

2. Körülbelül 120 W 8 ohmon (áthidalva).

3. Nagyon alacsony az idegen zaj szintje, a torzítás jelentéktelen, a reprodukált frekvenciák az emberi fül által teljesen érzékelhető tartományba esnek - 20 Hz-től 20 kHz-ig.

4. A mikroáramkör 10-40 V egyenfeszültségű feszültségforrásról táplálható. De van egy kis hátránya - bipoláris áramforrást kell használni.

Érdemes figyelni egy jellemzőre - a torzítási együttható nem haladja meg az 1% -ot. A TDA7294 mikroösszeállításon a teljesítményerősítő áramkör olyan egyszerű, hogy még az is meglepő, hogy milyen jó minőségű hangzást tesz lehetővé.

A mikroáramkör érintkezőinek célja

És most részletesebben arról, hogy a TDA7294 milyen következtetéseket von le. Az első láb a „jelföldelés”, amely a teljes szerkezet közös vezetékéhez kapcsolódik. A „2” és „3” érintkezők invertáló, illetve nem invertáló bemenetek. A "4" érintkező egyben a "jelföldelés" is a közös vezetékhez csatlakozik. Az ötödik lábat nem használják audioerősítőkben. A „6” láb egy voltos kiegészítő, amelyhez elektrolit kondenzátor van csatlakoztatva. A „7” és „8” érintkező plusz, illetve mínusz tápegység a bemeneti fokozatokhoz. Láb „9” – készenléti üzemmód, a vezérlőegységben használatos.

Hasonlóan: „10” láb - némító mód, erősítő tervezésekor is használatos. A „11” és „12” tűket nem használják az audioerősítők tervezésénél. A kimeneti jel a „14”-es érintkezőből származik, és a hangsugárzórendszerbe kerül. A mikroáramkör „13” és „15” érintkezője „+” és „-” a kimeneti fokozat tápellátásához. A TDA7294 chipen az áramkör nem különbözik a cikkben javasoltaktól, csak a bemenethez csatlakoztatott áramkör egészíti ki.

A mikroösszeállítás jellemzői

Az audioerősítő tervezésekor figyelni kell egy jellemzőre - a mínusz tápegységre, és ezek a „15” és „8” lábak, amelyek elektromosan csatlakoznak a mikroáramkör testéhez. Ezért el kell szigetelni a radiátortól, amelyet minden esetben az erősítőben használnak. Erre a célra speciális hőpárnát kell használni. Ha híderősítő áramkört használ a TDA7294-en, ügyeljen a ház kialakítására. Lehet függőleges vagy vízszintes típusú. A leggyakoribb verzió a TDA7294V.

A TDA7294 chip védelmi funkciói

A mikroáramkör többféle védelmet nyújt, különösen a tápfeszültség esése ellen. Ha a tápfeszültség hirtelen megváltozik, a mikroáramkör védelmi módba kerül, így nem lesz elektromos károsodás. A végfok túlterhelés és rövidzárlat ellen is védett. Ha a készülék teste 145 fokos hőmérsékletre melegszik, a hang kikapcsol. A 150 fok elérésekor készenléti üzemmódba kapcsol. A TDA7294 chip minden érintkezője védve van az elektrosztatikus terheléstől.

Erősítő

Egyszerű, mindenki számára elérhető, és ami a legfontosabb - olcsó. Néhány óra alatt összeállíthat egy nagyon jó hangerősítőt. Sőt, az idő nagy részét a tábla maratásával fogja tölteni. A teljes erősítő szerkezete teljesítmény- és vezérlőegységekből, valamint 2 ULF csatornából áll. Próbáljon meg a lehető legkevesebb vezetéket használni az erősítő kialakításánál. Kövesse az egyszerű ajánlásokat:

1. Előfeltétel, hogy az áramforrást vezetékekkel csatlakoztassa minden egyes ultrahangos áramköri laphoz.

2. Kösse össze a tápvezetékeket egy kötegbe. Ezzel némileg kompenzálhatja az elektromos áram által keltett mágneses teret. Ehhez vegye mindhárom tápvezetéket - „közös”, „mínusz” és „plusz”, és kis feszültséggel egy fonatba fonja őket.

3. Semmilyen körülmények között ne használjon úgynevezett „földelési hurkokat” a tervezésben. Ez az az eset, amikor a szerkezet összes blokkját összekötő közös vezeték hurokba van zárva. A földelő vezetéket egymás után kell csatlakoztatni, kezdve a bemeneti kapcsoktól az ultrahangos áramköri kártyáig, és a kimeneti csatlakozókig. Rendkívül fontos, hogy a bemeneti áramköröket árnyékolt és szigetelt vezetékekkel kösse össze.

Vezérlőegység készenléti és némítási módokhoz

Ezen a chipen is van némítás. A funkciókat a „9” és „10” érintkezőkkel kell vezérelni. Az üzemmód akkor kapcsol be, ha a mikroáramkör ezen lábain nincs feszültség, vagy kisebb, mint másfél volt. Az üzemmód engedélyezéséhez a mikroáramkör lábaira feszültséget kell kapcsolni, amelynek értéke meghaladja a 3,5 V-ot. Az erősítőlapok egyidejű vezérlése érdekében, ami a híd típusú áramköröknél fontos, egy vezérlőegység minden szakaszhoz össze van szerelve.

Az erősítő bekapcsolásakor a tápegység összes kondenzátora fel van töltve. A vezérlőegységben egy kondenzátor is található, amely a töltést tárolja. Amikor a lehetséges maximális töltés összegyűlik, a készenléti mód kikapcsol. A vezérlőegységben használt második kondenzátor felelős a némító üzemmód működéséért. Kicsit később töltődik, így a némítási mód másodszor kikapcsol.

A széles körben használt nagyteljesítményű tranzisztorok, például a KT903 és KT812 típusok különféle betűindexekkel, akár 100-120 W-os transzformátor nélküli kaszkád kimeneti teljesítményét is képesek biztosítani. A kimenő teljesítmény további növeléséhez két vagy három azonos típusú tranzisztor párhuzamos csatlakoztatása vagy a hűtőbordák léghűtése szükséges. Mindez bonyolítja az erősítők tervezését és működését.

Régóta ismert az erősítők kimenő teljesítményének növelésére szolgáló módszer, amely két azonos teljesítményerősítő használatából áll, amelyeket úgy kapcsolnak össze, hogy a bemeneti jel két, azonos amplitúdójú, de ellentétes rezgés formájában kerül a bemeneteikre. előjelben, és a terhelés közvetlenül az erősítők kimenetei közé csatlakozik. Az ilyen erősítőket szimmetrikus híderősítőknek nevezik. Az évek során a hasonló erősítők leírásai megjelentek a Szovjetunió, Kelet-Németország, Lengyelország és más országok rádióamatőr magazinjainak oldalain, bár teljesítményük nem haladta meg a 10 W-ot.

Az ábra egy 250 W-os szimmetrikus híd alacsony frekvenciájú teljesítményerősítő vázlatos rajzát mutatja, amelynek harmonikus torzítási együtthatója körülbelül 2% a 30 Hz és 16 kHz közötti frekvenciasávban. A tervezés alapja két egyforma alacsony frekvenciájú erősítő (A és B), bipoláris szilícium tranzisztorokra szerelve. Nincs sorvégi tranzisztor védelmi eszköz vagy differenciál bemeneti fokozat. A Gn1 aljzatba betáplált bemeneti jel fázisát a T8 tranzisztoron lévő fázisinverterrel változtatjuk, amely egy megosztott terhelésű áramkör szerint van összeszerelve. Egy ilyen kaszkád átviteli tényezője a kollektor terhelésre -1, az emitter terhelésére +1. Ez azt jelenti, hogy a T8 tranzisztoron lévő kaszkád kimeneteiből táplált jelfeszültségek amplitúdójuk egyenlő, de ellentétes előjelű, ami az erősítő normál működéséhez szükséges egy hídáramkörben. Az áramforrás (általános az A és B erősítőknél) teljes hullámú áramkör szerint készül, Tr1 lecsökkentő transzformátor és két D1, D2 dióda felhasználásával. A szűrőáramkör három párhuzamosan kapcsolt 2500 μFx100 V-os elektrolit kondenzátorból áll. Terhelési ellenállás 12-15 Ohm. A terhelés közvetlenül a két erősítő kimenetei közé csatlakozik. A tervezés megismétlése hazai szilícium nagyfeszültségű tranzisztorok, például KT626V (T1), KT801A (T3), KT312A (T2), KT802A (T4), KT903A (T6, T7), KT626V (T5) használatával lehetséges. A D1 és D2 diódákat 10 A-ig terjedő áramerősségre kell méretezni, például D242B típusú. A C1 kivételével minden elektrolit kondenzátor 60 V üzemi feszültségre mérhető. A Tr1 transzformátor W50x70 maggal rendelkezik. A primer tekercs 218 menet 1,1 mm átmérőjű PEV-2 huzalt tartalmaz, a szekunder tekercs 120 menetet tartalmaz középről csappal, PEV-2 huzal 1,9 mm átmérőjű.

Az erősítő normál működésének biztosítása érdekében a T3-T7 tranzisztoroknak hatékony hűtőbordákkal kell rendelkezniük. Használhatja a legegyszerűbb, feketített duralumínium lemezekből készült lemezes hűtőbordákat. A hűtőbordák méretei, amint azt az elsődleges források jelzik, a következők: T6 és T7 tranzisztorokhoz - 3x160x160 mm; T4 és T5 tranzisztorokhoz – 2x60x60 mm; T2 tranzisztorhoz – 2x15x15 mm. Ha a KT602A tranzisztort T2-ként használja, akkor nincs szükség további hűtőbordára.

Az összeszerelt erősítő beállítása a telepítés és a csatlakozások ellenőrzésével kezdődik. Ezután kapcsolja be a tápfeszültséget, és állítsa be az egyes erősítőcsatornák működési módjait külön-külön, kikapcsolt jel és terhelés mellett. Először változó ellenállással R 9 állítsa a B csatorna által fogyasztott áramot 60 mA-re. Ezután egy változó ellenállás R 5 ügyeljen arra, hogy a B csatorna kimenetén az állandó feszültség 30 V legyen. Ezután hasonló műveleteket hajtsunk végre az A csatornával.

Ezután kapcsolja be a terhelést, és mérje meg az állandó feszültséget rajta. Ez a feszültség nem haladhatja meg a ±0,3 V-ot. Ellenkező esetben az A és B csatornák R5 változó ellenállását ismét korrigálni kell, hogy a terhelés állandó feszültsége visszatérjen a normál értékre. És csak ezután tesztelheti az erősítőt a jelforrással.

Természetesen az amatőr gyakorlatok többségében nincs szükség 250 W-os kimeneti teljesítményre. De a fent leírt, kiegyensúlyozott híd alacsony frekvenciájú teljesítményerősítők felépítésének alapelve hasznos lehet kisebb teljesítményű (40-50 W) erősítők létrehozásakor, amelyek két kis teljesítményű erősítőn alapulnak. Csak az szükséges, hogy mindkét forráserősítő azonos típusú, azonos karakterisztikával rendelkezzen, és az áramforrás lehetővé tegye a szükséges teljesítmény vételét. Átlagosan feltételezhetjük, hogy az egyenirányító és a transzformátor teljesítménye legalább kétszerese az erősítő teljes maximális kimeneti teljesítményének.

Végezetül le kell szögezni, hogy bármely kisfrekvenciás teljesítményerősítő működési minősége nagymértékben függ az erősített jel forrásától, az előző szabályozási és korrekciós fokozatoktól, magától az elektroakusztikus berendezéstől, amelyben ezt az erősítőt használják, mivel valamint a hangszóró (vagy hangszórók, ha több van) teljesítményéről, bemeneti impedanciájáról és működési minőségéről.

Az autó mélynyomójának saját kezű összeszerelése meglehetősen megtisztelő feladat, de gyakran nehézségekbe ütközik a mélynyomófejet tápláló teljesítményerősítő összeszerelése. A meglehetősen erős fejekhez a szabványos 12 voltos hálózat nem elegendő, és a feszültséget feszültségátalakítóval kell növelni.

Átalakító nélkül nem lehet nagy teljesítményt elérni, de mit tegyünk, ha nincs megfelelő tapasztalatunk az átalakító gyártásában, de nagyon szeretnénk erősítőt építeni egy mélynyomóhoz?

A fizika törvényei szerint 12 voltos hálózatból 4 Ohm-os terhelésbe lehetetlen 18 wattnál nagyobb teljesítményt elérni - tiszta, szinuszos kimeneti teljesítményről beszélünk, de mint mindig, vannak kivételek. A H osztályban különféle erősítők működnek, amelyek lehetővé teszik 50-70 watt kimeneti teljesítmény elérését 12 voltos hálózatról, de az ilyen mikroáramköri erősítők (például TDA1562) nagyon drágák, ezért meg kell nézni egy másik megoldásért.

Ma megvizsgáljuk az UMZCH egyik legolcsóbb lehetőségét a mélynyomó számára. A jól ismert TDA2003 mikroáramkör legalább a legolcsóbb UMZCH mikroáramkör. Tápellátása 12 volt, és 2 ohmos terhelés mellett 10-12 watt maximális teljesítményt biztosít.

Maga a mikroáramkör fő előnye, hogy alacsony impedanciájú dinamikus fejekkel tud működni, akár 2 ohm tekercsellenállással. A mikroáramkör monofon jellegű (egycsatornás), ezért kell lennie egy hídáramkörnek, amely növeli az erősítő kimeneti teljesítményét.

A hídváltozat szabványos 4 ohmos fejekkel sokáig remekül működik, a kimenő teljesítmény 20 Watt körül mozog, a mély-alacsony frekvenciáknál a csúcslökések akár 30 Watt is, de ez persze nem tiszta teljesítmény. De ezzel az opcióval teljesen lehetséges egy közepes teljesítményű mélysugárzó táplálása.

Ennek az opciónak a második jellemzője, hogy a mikroáramkör egy fillérbe kerül (fél dollár darabonként), az elemalap csak néhány alkatrészt tartalmaz, amelyek összköltsége nem több, mint egy dollár, de ha régi táblái vannak, akkor kiforraszthatja minden szükséges alkatrészt belőlük.

A mikroáramkör AB osztályban működik, ezért nem lehet elkerülni a túlmelegedést, ezért a mikroáramköröket közös hűtőbordára kell telepíteni, és nincs szükség további szigetelő tömítések alkalmazására, mivel a mikroáramkörök tömege azonos.

Áthidalt kapcsolat - erősítő csatlakoztatása hangszórókhoz, amelyben a sztereó erősítő csatornái a monoblokk teljesítményerősítők üzemmódjában működnek. Ugyanazt a jelet erősítik, de ellenfázisban. Ebben az esetben a hangszórót az erősítő csatornák két kimenete között kapcsoljuk.

A hídcsatlakozás lehetővé teszi az erősítő teljesítményének jelentős növelését.


A terhelésen átívelő kimeneti feszültség kétszer nagyobb, ezért azonos tápfeszültség és terhelés mellett a hídáramkört használó erősítő kimeneti teljesítménye elméletileg 1,5-4-szer nagyobb, mint egy különálló erősítőé. A modern fejegységek teljesítményerősítői ennek a kialakításnak megfelelően készülnek. A hídcsatlakozás lehetősége a kiegészítő erősítők szinte minden modelljében biztosított.

A nagyobb kimeneti teljesítmény előnye mellett a híderősítőknek hátrányai is vannak.
Először is, a harmonikus együttható körülbelül 1,2-1,7-szeresére nő az eredeti erősítőkhöz képest, és a csillapítási együttható kétszer olyan rossz (állandó terhelési ellenállás mellett). Elméletileg a harmonikus torzításnak nem szabadna változnia, de a gyakorlatban a növekedés a valódi (akár azonos) erősítők jellemzőinek eltérései miatt következik be. A csillapítás romlása is érthető - az erősítők kimeneti impedanciái felhalmozódtak.

Az erősítő kimeneti teljesítményének növelésének egyik módja alacsony tápfeszültség esetén a bekapcsolása híd áramkör. Két azonos fokozat vagy erősítő ellenfázisban van kapcsolva, és közös terhelésen működik. A hangszóró közvetlenül csatlakozik a hídáramkörhöz, csatolókondenzátorok használata nélkül. A terhelésen lévő kimeneti feszültség kétszer akkora, ezért azonos tápfeszültség és terhelés mellett a hídáramkört használó erősítő kimeneti teljesítménye elméletileg 4-szer nagyobb, mint egy különálló erősítőé. A modern fejegységek teljesítményerősítői ennek a kialakításnak megfelelően készülnek. A hídcsatlakozás lehetősége a kiegészítő erősítők szinte minden modelljében biztosított.

A nagyobb kimeneti teljesítmény előnye mellett a híderősítőknek hátrányai is vannak. Először is, a harmonikus együttható körülbelül 1,2-1,7-szeresére nő az eredeti erősítőkhöz képest, és a csillapítási együttható kétszer olyan rossz (állandó terhelési ellenállás mellett). Elméletileg a harmonikus torzításnak nem szabadna változnia, de a gyakorlatban a növekedés a valódi (akár azonos) erősítők jellemzőinek eltérései miatt következik be. A csillapítás romlása is érthető - az erősítők kimeneti impedanciái felhalmozódtak.
A fejegységek beépített erősítőinek kimenetei a földhöz képest Upit/2 potenciállal rendelkeznek. Ezért a terhelés véletlenszerű rövidzárlata az erősítő meghibásodásához vezet, ha nincs védelmi rendszere. Ennek azonban nagyon kevés köze van a hanghoz, ezt emlékezni kell a telepítés során. Ez a tulajdonság azonban használható. Így a kiegészítő erősítők magas szintű bemeneteit gyakran feszültségérzékelővel látják el, és a fejegység kimenetén lévő állandó feszültséget jelként használják a kiegészítő erősítő bekapcsolásához.

Áthidalt ULF a TDA2030-on – 150 W.

A TDA2030A chipeken alapuló híderősítő sematikus diagramja:

Amint az ábrán látható, az erősítő két azonos fokozatból áll, amelyekben minden TDA2030 mikroáramkör a kimeneten egy pár tranzisztorral rendelkezik, amelyek miatt erősítés történik, és ezek a fokozatok egy hídáramkörbe vannak csatlakoztatva, aminek köszönhetően a az erő megduplázódik. Ez az erősítő jó eredményeket mutatott, ha mélynyomó erősítőjeként használták.

A TDA2030 chipekre épülő, erősítőtranzisztoros híderősítő nyomtatott áramköri lapja az alábbiakban látható:

A mikroáramkörök és tranzisztorok KPT típusú pasztával szigetelő tömítéseken keresztül vannak a radiátorhoz rögzítve. Az elemek rögzítésére szolgáló csavarok szigetelő alátétekkel is rendelkeznek.

A mélysugárzó erősítőkártya-szerelvényének megjelenése a következő képeken látható:

●●● Közvetlen link az archív fájl letöltéséhez formátumban RAR, amely tartalmazza az erősítő kapcsolási rajzát, valamint egy nyomtatott áramköri lapot ebben a formátumban VILÁGI, akkor jelenik meg, ha az alábbi hirdetési blokk bármely sorára kattint, kivéve a „Fizetett hirdetés” sort. Archív fájl mérete - 0,2 Mb.