Автомобільний підсилювач потужності із блоком живлення на мікросхемі TDA7294. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Підсилювачі потужності автомобільні

 Коментарі до статті

За основу взято підсилювач, схему якого було опубліковано в журналі Радіо, №7, 2002. Схема та стаття нижче.

Номінальна вихідна потужність УМЗЧ з коефіцієнтом нелінійних спотворень 0,5% у режимі "Стерео" становить приблизно 2х70 Вт (2х4 Ом), у режимі "Моно" - близько 150 Вт (8 Ом). Він майже вимагає налагодження.

Підсилювач потужності

Підсилювач виконаний на двох мікросхемах DA1, DA2. Інтегральна мікросхема TDA7294 являє собою підсилювач потужності з високими технічними характеристиками та порівняно дешева. Кінцевий та передконечний каскади TDA7294 побудовані на польових транзисторах, мають захист від перегріву та від короткого замикання на виході. При досягненні температури кристала 145 ° С блок захисту переводить мікросхему в режим "MUTE", а при досягненні 150 "С - в режим "STAND-BY". Втрати вихідної потужності При використанні двох мікросхем, включених за мостовою схемою, верхня межа опору підвищується до 7294 Ом. А, і досягає 8 Вт.При коефіцієнті гармонічних спотворень 16% мікросхема віддає в навантаження потужність до 4 Вт.Принципова схема УМЗЧ без блоку живлення показана на рис.

У запропонованій схемі функції STAND-BY і MUTE не використовуються, так як включення підсилювача проводиться в блоці живлення. Резистори R1, R4 задають вхідний опір УМЗЧ. Пари елементів R1, С1 та R4, С4 утворюють на входах обох каналів ФВЧ, обмежують смугу пропускання підсилювача знизу. Аналогічно елементи R2, С2 і R5, С5 ланцюга ООС визначають нижню межу смуги пропускання. Співвідношення опорів R3/R2, R6/R5 задають коефіцієнт посилення УМЗЧ. При зазначених номіналах елементів R2, R3, R5, R6 коефіцієнт посилення напруги становить 30 дБ. Перемикачем SA1 вибирають режим роботи УМЗЧ "Стерео/Моно". У режимі "Стерео" мікросхеми DA1 і DA2 працюють як два незалежні неінвертуючі підсилювачі, в режимі "Моно" підсилювач DA2 перетворюється з неінвертуючого підсилювача з коефіцієнтом посилення Кц = R6/R5 + 1 в підсилювач, що інвертує, з одиничним коефіцієнтом посилення. Положення SA1 на схемі відповідає режиму "Стерео". При використанні УМЗЧ у мостовому режимі висновок "+" АС підключають до виходу DA1, а виведення "-" - до виходу DA2. Перетворювач блоку живлення підсилювача побудований в основному на мікросхемі КР1114ЕУ4 - імпортний аналог TL494CN. Так як мікросхеми TDA7294 мають власні вузли захисту, відпадає необхідність їх використання у самому блоці живлення.

(Натисніть для збільшення)

Мікросхема КР1114ЕУ4 може працювати як у двотактних, так і однотактих перетворювачах; режим роботи задається на вході ОТС (висновок 13). У цьому блоці живлення висновок 13 підключений до джерела зразкової напруги +5 і перетворювач працює в двотактному режимі. Добре імпульсів може змінюватися в широких межах. Виходи мікросхеми можна підключити безпосередньо через резистори R16, R17 до потужних баз біполярних транзисторів VT1 і VT2 перетворювача завдяки великому граничному значенню вихідного струму (до 200 мА). Оскільки мікросхема перетворювача має висновки колекторів і емітерів вихідних транзисторів (висновки 8-11), їх можна включити за схемою із загальним емітером або із загальним колектором, залежно від структури транзисторів VT1 і VT2.

У блоці з транзисторами структури n-р-n застосований другий варіант. При використанні ключів польових транзисторів (n-канальних ПТ) слід видалити резистори R 18 і R19. У мікросхему КР1114ЕУ4 вбудований власний генератор пилкоподібних імпульсів. Елементи R8, С8 є часзадающими, і частоту генерації можна визначити за формулою f = 1/(R8C8). При роботі в двотактному режимі частота автогенератора мікросхеми повинна бути вдвічі вищою за частоту на виході перетворювача. Для зазначених на схемі номіналах ланцюжка, що задає частота генератора - близько 160 кГц, а частота імпульсів на виході - приблизно 80 кГц. Стабільність роботи перетворювача в широкому діапазоні напруги живлення забезпечує вбудоване джерело зразкової напруги (висновок 14) +5 В. Ланцюг R9C7 забезпечує після включення живлення плавне збільшення ширини вихідних імпульсів блоку та потужності в навантаженні. Діод VD1 запобігає виходу з ладу блоку при зворотній полярності напруги живлення; у цьому випадку перегорить лише запобіжник FU1.

Блок живлення має стабілізацію напруги на навантаженні завдяки зворотному зв'язку. Вона здійснюється через резистори R10-R15 з кожного плеча випрямляча. Ці резистори утворюють два дільники напруги, через які частина напруги з виходу блоку живлення надходить на підсилювачі помилки (висновки 1,15). Як зразок напруги, з яким порівнюються вихідні напруги блоку живлення, використовується джерело зразкової напруги (ІОН). Виходи підсилювачів помилки усередині DA1 з'єднані разом через діоди. Висновок 3 призначений для місцевого зворотного зв'язку, що обмежує коефіцієнт посилення підсилювачів.

У цьому блоці висновок 3 використаний для запуску перетворювача, підсилювачі працюють як компаратори. З імпульсного трансформатора Т1 напруга випрямляється діодами VD2-VD5 і згладжується конденсаторами С11-З 14. Для зменшення потужності розсіювання на мікросхемах УМЗЧ DA1 і DA2 і збільшення максимальної вихідної потужності підсилювача потрібно правильно вибрати вихідну напругу перетворювача, виходячи з опору. Даний УМЗЧ розрахований на роботу спільно з навантаженням 4 Ом в режимі "Стерео" і з навантаженням 8 Ом у мостовому режимі. Рекомендоване фірмою-виробником значення напруги живлення DA1, DA2 при заданому опорі навантаження становить ±25...27 В, на цю напругу і розрахований імпульсний перетворювач.

У схемі блоку живлення для його включення потрібен досить потужний перемикач. Найчастіше такий спосіб включення виявляється незручним або неприйнятним. На рис. Нижче показана схема пристрою автоматичного керування запуском перетворювача.

Вона забезпечує включення УМЗЧ при подачі на резистор R20 постійної напруги більше 1 В або при подачі на конденсатор С15 звукового сигналу з чинним значенням напруги не менше 0,6 В. Перший варіант можна використовувати, якщо автомагнітола має вихід для управління зовнішніми пристроями, наприклад, електричної висувний антеною. Придатний інший варіант, якщо в автомобілі встановлено сабвуфер. Тоді конденсатор С15 підключають до одного з виходів УМЗЧ автомагнітоли, і тепер підсилювач автоматично включатиметься при вихідній потужності автомагнітоли більше 0,15 ... 0,2 Вт і відключатися при меншій.

Неприпустимо підключати до магнітолі одночасно два входи, оскільки це може вивести її з ладу. Конденсатор С16 одночасно згладжує пульсації змінної напруги та затримує відключення підсилювача після зникнення сигналу на вході (із затримкою близько 30 с). Діоди VD7, VD8 запобігають впливу ланцюга включення на роботу ШІ-модулятора. Також вони встановлюють поріг напруги на колекторі VT3, при перевищенні якого тривалість імпульсів на виході DA3 почне плавно скорочуватися і при досягненні 4...4,5 блок живлення відключиться. Якщо цей підсилювач використовуватиметься лише для сабвуфера, знадобиться вузол, схема якого наведена нижче.

Це ФНЧ другого порядку із частотою зрізу 80 Гц; його включають перед входом УМЗЛ. На схемі у дужках вказано висновки ОУ другого каналу. У ланцюзі живлення встановлені інтегральні стабілізатори напруги DA2, DA3. Якщо підсилювач планується використовувати лише у мостовому режимі, замість здвоєних ОУ можна застосувати одиночний.

Деталі та конструкція

Як VD1 можна використовувати діоди серій КД2997, КД2999 з будь-яким буквеним індексом. Діоди КД2997Б (VD2-VD5) можна замінити на КД2997А, КД2999А, КД2999Б. Замість транзисторів КТ898А (VT1, VT2) допустимо застосувати інші: КТ890 з будь-яким буквеним індексом, КТ896А, КТ896Б, КТ898Б, КП958А-КП958В, КП954А-КП954В. Можна застосувати імпортні польові транзистори IRFZ48, IRFZ44, IRF540, IRF640, IRF530, BUZ11А, BUZ22 або їх аналоги, вилучивши резистори R18, R19. Потужні транзистори БП VT1, VT2 та мікросхеми підсилювача DA1, DA2 встановлюють на окремі тепловідведення.

Мікросхеми допустимо встановити на один тепловідведення без ізоляції, але при цьому ізолювати його від корпусу підсилювача, так як металева підкладка мікросхем має напругу -Upit щодо загального дроту. Транзистори встановлювати на тепловідведення без ізоляції неприпустимо. Як ізолюючий матеріал можна використовувати слюду. При монтажі силових елементів на тепловідведеннях бажано використовувати теплопровідну пасту КПТ-8, що дозволить значно полегшити тепловий режим роботи цих елементів. Діоди VD1-VD5 встановлюють перпендикулярно до плати. Магнітопровід імпульсного трансформатора Т1 складається з трьох склеєних разом кілець типорозміру К40х25х11 з фериту М2000НМ1. Обмотки I, II намотані по 4 витки джгутом із п'яти проводів ПЕВ-2 1,2 мм. Обмотки III, IV намотані по 10 витків джгутом із чотирьох проводів ПЕВ-2 0,8 мм.

Обмотки I, II та III, IV мають бути симетричними. Перед намотуванням гострі краї склеєного кільця необхідно закруглити надфілем. Між обмотками прокладають ізоляцію з фторопластової стрічки в три-чотири шари. Трансформатор встановлюють у центрі друкованої плати за допомогою прямокутної або круглої пластини, що притискає зверху, з отвором в центрі і гвинта М5 або М6 з гайкою. У схемі управління запуском перетворювача як VD1-VD3 придатні будь-які малопотужні кремнієві діоди, КТ3102А (VT1) замінюється транзистором з будь-яким буквеним індексом з цієї серії або КТ315. У ФНЧ допустимо встановити ОУ КР574УД2, КР140УД20, КР544УД4. Замість стабілізаторів DA2, DA3 можна застосувати будь-які інтегральні стабілізатори позитивної та негативної напруги на 15 Ст.

Потрібно постаратися підключити проводи живлення підсилювача якомога ближче до акумулятора автомобіля (на щиток запобіжників), щоб унеможливити вплив інших споживачів струму. Оскільки піковий струм, що споживається підсилювачем, може досягати 15 А, в ланцюзі живлення слід використовувати дроти великого перерізу (3...5 мм2). За наявності пристрою, критичного до ВЧ пульсація напруги в бортовій мережі, потрібно збільшити ємність С9, а якщо це не принесе бажаного ефекту, то включити в ланцюг живлення перетворювача високочастотний фільтр.

Налагодження

Під час справних елементів підсилювач починає працювати відразу. Налаштування потребує лише блок живлення. Тому монтаж та налаштування доцільно проводити у два етапи наступним чином. На друкованій платі встановлюють лише елементи блоку живлення (деталі підсилювача не впаюють). Далі випаюють резистор R14 і між загальним проводом та позитивним виходом блоку живлення підключають еквівалент навантаження - дротяний резистор опором 6...7 Ом потужністю не менше 100 Вт.

Після включення живлення заміряють напругу на цьому резисторі, воно повинно бути в межах 26...28 В. Далі опір навантаження збільшують до 50 Ом. Обертанням двигуна підстроювального резистора R 13 домагаються такого ж вихідного напруги блоку живлення, як і при 100-ватному навантаженні. Потім R14 впаюють, a R12 випоюють. Налаштування другого ланцюга стабілізації аналогічне. Після закінчення налаштування впаюють резистор R12. Потім монтують деталі УМЗЧ та перевіряють працездатність пристрою у зборі на еквіваленти навантаження від генератора звукової частоти. Пристрій автоматичного включення підсилювача налаштування не потребує, але якщо перетворювач запускається і за відсутності вхідних сигналів, то зменшують опір R21 до значення, при якому напруга на колекторі VT1 знаходиться в інтервалі 6...6,5 В.

Коментарі

Підсилювач, що працює у мене в машині, зібраний за бруківкою і розгойдує лише сабвуфер (лівий і правий канали озвучують TDA1518BQ за схемою, запозиченою з підсилювача першої редакції). Потужні npn-транзистори VT1 ​​та VT2 працювати відмовилися, мабуть, через розкид параметрів. Замінено на польові IRFZ44 з урахуванням зазначених у статті змін у схемі, причому на кожне плече встановлено по 2 таких транзистори, включених паралельно.

література

1. Шихатов А. Автозвук: встановлюємо самі. - Радіо, 2000, № 1, с.16,17.

2. Сириц А. УМЗЧ на мікросхемі TDA7294. – Радіо, 2000, Ns 5, с. 19-21.

3. Інтегральні мікросхеми: Мікросхеми для імпульсних джерел живлення та їх застосування. - М: ДОДЕКА, 1997.

4. Підсилювач автомобільний на TDA7294

Публікація: cxem.net

Дивіться інші статті розділу Підсилювачі потужності автомобільні.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Управління об'єктами за допомогою повітряних потоків 04.05.2024

Розвиток робототехніки продовжує відкривати перед нами нові перспективи у сфері автоматизації та управління різними об'єктами. Нещодавно фінські вчені представили інноваційний підхід до управління роботами-гуманоїдами із використанням повітряних потоків. Цей метод обіцяє революціонізувати способи маніпулювання предметами та відкрити нові горизонти у сфері робототехніки. Ідея управління об'єктами за допомогою повітряних потоків не є новою, проте донедавна реалізація подібних концепцій залишалася складним завданням. Фінські дослідники розробили інноваційний метод, який дозволяє роботам маніпулювати предметами, використовуючи спеціальні повітряні струмені як "повітряні пальці". Алгоритм управління повітряними потоками, розроблений командою фахівців, ґрунтується на ретельному вивченні руху об'єктів у потоці повітря. Система керування струменем повітря, що здійснюється за допомогою спеціальних моторів, дозволяє спрямовувати об'єкти, не вдаючись до фізичного. ...>>

Породисті собаки хворіють не частіше, ніж безпородні 03.05.2024

Турбота про здоров'я наших вихованців – це важливий аспект життя кожного власника собаки. Однак існує поширене припущення про те, що породисті собаки більш схильні до захворювань у порівнянні зі змішаними. Нові дослідження, проведені вченими з Техаської школи ветеринарної медицини та біомедичних наук, дають новий погляд на це питання. Дослідження, проведене в рамках Dog Aging Project (DAP), що охопило понад 27 000 собак-компаньйонів, виявило, що чистокровні та змішані собаки в цілому однаково часто стикаються з різними захворюваннями. Незважаючи на те, що деякі породи можуть бути більш схильні до певних захворювань, загальна частота діагнозів у обох груп практично не відрізняється. Головний ветеринарний лікар Dog Aging Project, доктор Кейт Криві, зазначає, що існує кілька добре відомих захворювань, що частіше зустрічаються у певних порід собак, що підтримує думку про те, що чистокровні собаки більш схильні до хвороб. ...>>

Випадкова новина з Архіву Перешкода для грипу 23.02.2012 Щороку у світі гине від грипу близько 300 тисяч людей. Антибіотики на вірус не діють, специфічні антивірусні ліки поступово втрачають ефективність, оскільки вірус до них пристосовується, щеплення не надто надійні, і щороку доводиться випускати новий варіант вакцини. Китайські вчені виявили, що полімер хітозан, що виробляється з відходів харчової промисловості – хітинових панцирів раків, крабів та креветок, на своїй поверхні має молекули вуглеводів, до яких охоче приєднується білок оболонки грипозного вірусу. Справа в тому, що ці молекули відповідають тим, які присутні на поверхні людських клітин, що заражаються вірусом, і використовуються для попадання в клітину. Маска з хітозанових волокон бере на себе віруси грипу, не пускаючи їх у легені здорової людини та не випускаючи назовні з легенів хворого.

Інші цікаві новини:

▪ Жирна вода

▪ Арал непомітно отримує воду з Гімалаїв

▪ Windows-ПК без системного блоку

▪ Оптичний діод

▪ Турбіна з іншого кінця світу

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Електричні лічильники. Добірка статей

▪ стаття Вам не бачити таких битв! Крилатий вислів

▪ статья Який з африканських ссавців вбиває більше людей, ніж будь-яке інше? Детальна відповідь

▪ стаття Щетинник золотий. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Порошкові дрова як альтернативне моторне паливо. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Норми приймально-здавальних випробувань. Конденсатори. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024