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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Amplificador no chip TDA7294. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Amplificadores de potência a transistor Introdução O design do amplificador sempre foi um desafio. Felizmente, nos últimos anos, surgiram muitas soluções integradas que facilitam a vida dos designers amadores. Eu também não compliquei a tarefa para mim e escolhi o mais simples, de alta qualidade, com um pequeno número de peças, não exigindo ajuste e operação estável do amplificador baseado no chip TDA7294 da SGS-THOMSON MICROELECTRONICS. Recentemente, na Internet, espalhei afirmações sobre este microcircuito, que foram expressas aproximadamente da seguinte forma: "excitado espontaneamente, com fiação incorreta; queima, por qualquer motivo, etc." Nada como isto. Você pode queimá-lo apenas por ativação inadequada ou curto-circuito, e casos de excitação nunca foram notados, e não apenas comigo. Além disso, possui proteção interna contra curtos-circuitos na carga e proteção contra superaquecimento. Ele também tem uma função mudo (usado para evitar cliques quando ligado) e uma função de espera (quando não há sinal). Este IC é um ULF classe AB. Uma das principais características deste microcircuito é o uso de transistores de efeito de campo nos estágios de amplificação preliminar e de saída. Suas vantagens incluem alta potência de saída (até 100 W a uma carga de 4 ohms), capacidade de trabalhar em uma ampla faixa de tensões de alimentação, altas características técnicas (baixa distorção, baixo ruído, ampla faixa de frequência de operação, etc.), os componentes externos mínimos necessários e baixo custo. Principais características do TDA7294:
Descrição da empresa e diagramas de fiação típicos do fabricante (formato PDF). Existem muitos esquemas para ligar este microcircuito, considerarei o mais simples. Circuito de comutação típico
Item da lista
O microcircuito deve ser instalado em um radiador com uma área de \u600e XNUMX cm2. Tenha cuidado, no caso do microcircuito não há um comum, mas um poder negativo! Ao instalar um chip em um dissipador de calor, é melhor usar pasta térmica. É aconselhável colocar um dielétrico entre o microcircuito e o radiador (mica, por exemplo). A primeira vez que não dei importância a isso, pensei, por que eu teria tanto medo de fechar o radiador no gabinete, mas no processo de depuração do design, as pinças que caíram acidentalmente da mesa encurtaram o radiador para O caso. A explosão foi ótima! Chips apenas quebrado em pedaços! Em geral, saí com um leve susto e $ 10 :). Na placa com um amplificador, também é desejável fornecer eletrólitos poderosos de 10000 mícrons x 50V, para que nos picos de energia os fios da fonte de alimentação não causem quedas de tensão. Em geral, quanto maior a capacitância dos capacitores da fonte de alimentação, melhor, como dizem, "você não pode estragar o mingau com óleo". O capacitor C3 pode ser removido (ou não instalado), fiz exatamente isso. Como se viu, foi precisamente por causa dele que quando o controle de volume (um simples resistor variável) foi ligado na frente do amplificador, foi obtido um circuito RC, que cortava altas frequências quando o volume era aumentado, mas em geral é necessário para evitar a excitação do amplificador quando o ultra-som é aplicado à entrada. Em vez de C6, C7, coloco na placa 10000mk x 50v, C8, C9, você pode colocar qualquer denominação próxima - estes são filtros de energia, eles podem estar na fonte de alimentação ou você pode soldá-los por montagem em superfície, que eu fez. Плата Eu pessoalmente não gosto de usar placas prontas, por uma razão simples - é difícil encontrar elementos exatamente do mesmo tamanho. Mas em um amplificador, a fiação pode afetar muito a qualidade do som, então fica a seu critério qual placa escolher. Desde que montei o amplificador imediatamente para 5-6 canais, respectivamente, a placa imediatamente para 3 canais:
Em formato vetorial (Corel Draw 12) Fonte de alimentação do amplificador, filtro passa-baixa, etc. Unidade de fornecimento de energia Por alguma razão, a fonte de alimentação do amplificador levanta muitas questões. Na verdade, só aqui, tudo é bastante simples. O transformador, a ponte de diodos e os capacitores são os principais elementos da fonte de alimentação. Isso é suficiente para montar a fonte de alimentação mais simples.
Para alimentar o amplificador de potência, a estabilização de tensão não é importante, mas a capacitância dos capacitores para alimentação é importante, quanto mais, melhor. A espessura dos fios da fonte de alimentação ao amplificador também é importante. Minha fonte de alimentação é implementada da seguinte forma:
A fonte de +-15V é projetada para alimentar os amplificadores operacionais nos estágios preliminares do amplificador. Você pode ficar sem enrolamentos adicionais e pontes de diodos alimentando o módulo de estabilização de 40V, mas o estabilizador terá que amortecer uma queda de tensão muito grande, o que levará a um aquecimento significativo dos microcircuitos do estabilizador. Os microcircuitos estabilizadores 7805/7905 são análogos importados do nosso KREN. Variações dos blocos A1 e A2 são possíveis:
O bloco A1 é um filtro de supressão de ruído da fonte de alimentação. Bloco A2 - um bloco de tensões estabilizadas + -15V. A primeira alternativa é fácil de implementar, para alimentar fontes de baixa corrente, a segunda é um estabilizador de alta qualidade, mas requer uma seleção precisa de componentes (resistores), caso contrário você obterá inclinação de braços "+" e "-", que então dará zero skew em amplificadores operacionais. Трансформатор O transformador da fonte de alimentação para um amplificador estéreo de 100W deve ser de aproximadamente 200W. Como eu estava fazendo um amplificador de 5 canais, precisava de um transformador mais potente. Mas eu não tive que bombear todos os 100W, e todos os canais não podem receber energia simultaneamente. Me deparei com um transformador TESLA no mercado (abaixo na foto) watt comercial para 250 - 4 enrolamentos com fio de 1,5 mm em 17V e 4 enrolamentos em 6,3V. Ao conectá-los em série, obtive as tensões necessárias, embora precisei rebobinar um pouco dois enrolamentos para 17V para obter a tensão total dos dois enrolamentos ~ 27-30V, já que os enrolamentos estavam no topo - não era muito trabalhar. Uma grande coisa é um transformador toroidal, usado para alimentar halogênios em lâmpadas, há muitos deles em mercados e lojas. Se estruturalmente dois desses transformadores forem colocados um em cima do outro, a radiação será compensada mutuamente, o que reduzirá a interferência nos elementos amplificadores. O problema é que eles têm um enrolamento de 12V. Em nosso mercado de rádio, você pode fazer esse transformador sob encomenda, mas esse prazer valerá a pena. Em princípio, você pode comprar 2 transformadores para 100-150W e rebobinar os enrolamentos secundários, o número de voltas do enrolamento secundário precisará ser aumentado em cerca de 2 a 2,4 vezes. Diodos / pontes de diodo Você pode comprar conjuntos de diodos importados com uma corrente de 8-12A, isso simplifica muito o projeto. Usei diodos de pulso KD 213 e fiz uma ponte separada para cada braço para fornecer uma margem de corrente para os diodos. Quando ligados, capacitores poderosos são carregados, o pico de corrente é muito significativo, a uma tensão de 40 V e uma capacitância de 10000 μF, a corrente de carga desse capacitor é de ~ 10 A, respectivamente, ao longo de dois braços 20A. Neste caso, os diodos transformador e retificador operam brevemente em modo de curto-circuito. A quebra dos diodos pela corrente trará consequências desagradáveis. Os diodos foram instalados nos radiadores, mas não encontrei nenhum aquecimento dos próprios diodos - os radiadores estavam frios. Para eliminar a interferência da fonte de alimentação, recomenda-se instalar um capacitor ~ 0,33 μF tipo K73-17 em paralelo com cada diodo na ponte. Eu realmente não fiz isso. No circuito + -15V, você pode usar pontes do tipo KTs405, para uma corrente de 1-2A. projeto
Design pronto A ocupação mais chata é o corpo. Como estojo, peguei um estojo antigo e fino de um computador pessoal. Eu tive que encurtar um pouco em profundidade, embora não fosse fácil. Eu acho que o gabinete foi bem sucedido - a fonte de alimentação está localizada em um compartimento separado e você pode colocar mais 3 canais de amplificação no gabinete livremente. Projeto geral
Após testes de campo, descobriu-se que seria útil colocar os ventiladores nos radiadores, apesar de os radiadores serem muito impressionantes em tamanho. Eu tive que fazer furos na caixa de baixo e de cima, para uma boa ventilação. Os ventiladores são conectados através de um trimmer de 100Ω 1W na velocidade mais baixa (veja a figura a seguir). Bloco amplificador
Os cavacos são em mica e pasta térmica, os parafusos também precisam ser isolados. Os dissipadores de calor e a placa são aparafusados ao gabinete através de racks dielétricos.
Circuitos de entrada Eu realmente queria não fazer isso, apenas com a esperança de que tudo isso seja temporário ....
Depois de pendurar essas tripas, um pequeno zumbido apareceu nos alto-falantes, aparentemente algo estava errado com o "chão". Sonho com o dia em que vou jogar tudo fora do amplificador e usá-lo apenas como amplificador de potência. Placa de somador, filtro passa-baixa, deslocador de fase
Bloqueio de regulamento
resultado As costas ficaram mais bonitas, mesmo virando o bumbum pra frente... :)
Custo de construção
Sim, algo saiu barato. Muito provavelmente, não levei em conta algo, apenas comprei, como sempre, muito mais, porque ainda tinha que experimentar, e queimei 2 microcircuitos e explodi um eletrólito poderoso (não levei tudo isso em conta). Este é um cálculo do amplificador para 5 canais. Como você pode ver, os dissipadores de calor ficaram muito caros, usei coolers baratos, mas enormes para processadores, naquela época (um ano e meio atrás) eles eram muito bons para resfriar processadores. Se você levar em conta que um receptor de nível básico pode ser comprado por $ 240, então você pode se perguntar se precisa dele :), embora haja um amplificador de qualidade inferior lá. Amplificadores desta classe custam cerca de US$ 500. Autor: Novik P.E.; Publicação: pavel.artmech.com
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Comentários sobre o artigo: vencedor Valeu a pena projetar tudo isso quando comprei alto-falantes com esse amplificador embutido para 3500 DNS. Lá, no entanto, o “topo” é feito por uma empresa vergonhosa, então troquei alguns conduítes de HF e adicionei prata nos fios e tudo ficou tipo top. Portanto, não acho que o design seja uma boa ideia, você pode apenas lembrar dos produtos comprados - será mais barato e menos problemático, acho que sim.
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