Estabilizador de tensão para UMZCH no chip TDA2030. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Os circuitos integrados TDA2030, TDA2030H, TDA2030V, TDA2030A, TDA2030AH, TDA2030AV são amplificadores de potência de áudio de canal único de alta qualidade. Os microcircuitos desta série são muito populares há duas décadas, tanto em projetos de rádio amador quanto em UMZCH industrial. Normalmente, os UMZCHs montados nesses microcircuitos são conectados a uma fonte de energia não estabilizada.

Tal solução leva a uma diminuição na confiabilidade dos amplificadores, um aumento na distorção e uma “falta” de potência de saída.

Os microcircuitos TDA2030 (sem índice "A") e os análogos domésticos K174UN19 permitem alimentação de tensão bipolar de até ±18 V e desenvolvem potência de saída de até 14 W a uma carga de 4 ohms. O TDA2030A pode ser alimentado até +22V e fornecer até 18W de potência de saída em uma carga de 4 ohms.

Para melhorar as características do UMZCH no TDA2030, é aconselhável alimentá-los através de um regulador de tensão bipolar. O circuito da fonte de alimentação para o UMZCH no TDA2030 ou K174UN19 é mostrado na Fig. 1.

A tensão de rede é fornecida ao transformador abaixador T1 através dos fusíveis FU1, FU2, dos contatos fechados da chave SA1, do filtro LC de supressão de ruído L1-C1 e dos termistores limitadores de corrente Rt1, Rt2. O varistor RU1 protege o dispositivo contra surtos de tensão de rede e os termistores fornecem uma ativação "suave" da PSU e do amplificador. Dos enrolamentos secundários do transformador abaixador, uma tensão alternada de 2x20 V é fornecida ao diodo retificador VD3 da ponte. Os capacitores C 10 ... C13 suavizam as ondulações das tensões retificadas de polaridade positiva e negativa.

Uma tensão positiva através de um fusível de autocorreção de polímero FU3 é fornecida a um regulador de tensão, feito em um regulador integrado DA1, um transistor VT1 e elementos auxiliares. O transistor aumenta a corrente de carga em relação ao estabilizador de baixa corrente MC7818C (corrente operacional máxima - não mais que 1 A). Os diodos VD1, VD4 protegem o microcircuito e o transistor contra surtos e interferências. O resistor R5 descarrega os capacitores de óxido depois que a energia é desligada, o que é importante se nenhuma carga estiver conectada às saídas da PSU.

O regulador de tensão de polaridade negativa, feito em DA2 e VT2, funciona de maneira semelhante.

A tensão nos enrolamentos secundários do transformador abaixador é escolhida de forma que, com uma tensão nominal de rede de 220 V e o volume máximo do amplificador, a potência térmica dissipada pelos transistores não exceda 10 ... 15 W (cada ). Os microcircuitos MC7818C e MC7918C estabilizam as tensões de saída com uma diferença mínima entre as tensões de entrada e saída de 2 V.

Esta PSU foi projetada para funcionar com um UMZCH de 5 canais, um dos canais dos quais é feito em dois TDA2030A conectados em um circuito de ponte (Pout = 36 W). Deve-se notar que os sistemas acústicos ativos de "computador" de 6 canais da produção industrial são frequentemente equipados com tais amplificadores para 5 ICs. Vamos calcular a potência máxima de saída de tal UMZCH:

Рвых=14,4+36,1=56+36=92 (Вт).

Levando em conta que a tensão de alimentação normalmente não ultrapassa ±15 V, que cai para ±10 em alto volume. 12 V, a potência total de saída real de tal amplificador será de apenas cerca de 52 W e de forma alguma o som "mais limpo". Portanto, para que o UMZCH mostre tudo o que é potencialmente capaz, ele deve ser alimentado com tensões estabilizadas.

No projeto, você pode usar um transformador de potência com potência total de 250 W (para um amplificador de 5 canais). Um transformador de potência conveniente para desmontagem de uma antiga série de TV doméstica UPIMTST-61/67 (TV "tiristor") é adequado. Todos os enrolamentos secundários de tal transformador são removidos. É desejável deixar a tela de cobre, ela é conectada eletricamente a um fio comum.

Os enrolamentos secundários são enrolados com fio de enrolamento de cobre 1,4 ... 1,6 mm (não confunda com o fio de enrolamento de alumínio "amarelo"). O número de voltas de ambas as metades do enrolamento secundário deve ser o mesmo, é determinado pela contagem do número de voltas do enrolamento do filamento (6,3 V) destinado a alimentar o aquecedor de cátodo do cinescópio.

Você também pode usar outros transformadores abaixadores com potência total suficiente e tensão do enrolamento secundário 2x19...21 V (marcha lenta na tensão nominal da rede).

Termistores com negativo. O tipo TCS SCK103 pode ser substituído por qualquer similar com uma resistência de 5,6 ... 18 Ohm à temperatura ambiente.

Termistores de PSUs de computador são adequados. Varistor MYG20-471 pode ser substituído por FNR-20K470, FNR-14K470 Resistores fixos - MLT, OMLT, C1-4, C2-23 ou similares importados. Capacitores apolares - cerâmicos ou de filme para uma tensão operacional de pelo menos 50 V.

Nas saídas dos estabilizadores podem ser instalados capacitores para uma tensão de operação de 25 V. O capacitor C1 é um capacitor de filme, para uma tensão de operação de pelo menos 630 V (250 V CA). Quatro capacitores de óxido com capacidade de 6800 uF cada um podem ser substituídos por dois com capacidade de 10000 ... 15000 uF.

É indesejável usar capacitores domésticos de alta capacidade K50-18 por causa de sua alta corrente de fuga e grandes dimensões. No lugar dos capacitores C10 ... C13, usei capacitores de óxido de alumínio de tamanho pequeno (6800 uFx50 V), retirados da fonte de alimentação de antigas impressoras matriciais Epson.

A ponte de diodos KBU6M deve ser instalada em um dissipador de calor de duralumínio com nervuras ou em forma de agulha com uma área de superfície de resfriamento de aproximadamente 100 cm2.

Em alguns casos, o dissipador de calor do VD3 pode ser uma caixa de metal ou um chassi de amplificador. Em vez dessa ponte de diodo, você pode usar RS603, KBU6D, RS803, BR81, KVRS804 (o primeiro dígito indica a corrente operacional máxima - 6 ou 8 A). Em vez de uma ponte de diodos, quatro diodos P600G ou KD213 podem ser usados. incluído no circuito da ponte. Os diodos 1N5401 podem ser substituídos por qualquer uma das séries 1N5400, 1N5408, KD226, KD411 ... KD257.

Em vez do microcircuito MC7818C (estabilizador de tensão de polaridade positiva), você pode usar qualquer uma das séries xx7818, xx78M18, em vez do MC7918C (estabilizador de tensão de polaridade negativa) - qualquer uma das séries xx7918, xx79M18 (preste atenção à pinagem diferente desses microcircuitos). Cada chip é instalado em seu próprio dissipador de calor com uma área de resfriamento de cerca de 8 cm2.

O transistor TIP2955 pode ser substituído por MJ2955, KT739A, 2T818A KT818GM, o transistor TIP3055 - com 2N3055, KT738A, 2T819A, KT819GM. Transistores adequados com um coeficiente de transferência de corrente de base de pelo menos 30 em uma corrente de coletor de 1 A. Ao substituir, deve-se ter em mente que entre os poderosos transistores domésticos oferecidos pelo varejo, há uma porcentagem muito grande de abaixo do padrão, especialmente entre lançados após 1989.

Ambos os transistores são instalados através de espaçadores de mica em um dissipador de calor de duralumínio nervurado comum com tamanho de base de 175x100x5 mm (de acordo com o tamanho da placa). Se os transistores, quando o amplificador estiver operando no volume máximo, aquecerem mais de 75 ° C, é necessário usar um dissipador de calor mais eficiente ou um fluxo de ar forçado.

Choque L1 de dois enrolamentos - industrial, do filtro de rede da TV CRT "Panasonic" (com uma diagonal de tela grande). Qualquer indutor semelhante de dois enrolamentos para uma corrente operacional de pelo menos 1 A com uma indutância de cada enrolamento de pelo menos 0,5 mH é adequado. Na ausência de tal estrangulamento, ele pode ser feito independentemente, enrolando-o em dois anéis de ferrite K32x20x9 colados. HM3000 30 voltas de fio de montagem dobrado duplamente com uma seção transversal de cobre de 0,5 mm2. O botão liga / desliga ESB99902S, projetado para alternar a tensão de rede de 250 V a uma corrente de 5 A, pode ser substituído por qualquer outro semelhante.

Um desenho da placa de circuito impresso do dispositivo é mostrado na Fig.2. Ele contém todos os elementos relacionados ao retificador e estabilizadores, exceto os transistores poderosos.

Antes de fabricar uma placa, você deve verificar a colocação das peças existentes nela, principalmente capacitores de óxido. Os flanges do dissipador de calor dos microcircuitos TDA2030 são conectados ao "menos" da fonte de alimentação, e todos os microcircuitos, em princípio, podem ser instalados em um dissipador de calor comum sem juntas isolantes. É verdade que tal arranjo levará a algum aumento na distorção UMZCH devido à fiação não ideal dos circuitos de energia do microcircuito. Em geral, é desejável que os compartimentos do microcircuito sejam isolados um do outro e um par "próprio" de capacitores de bloqueio com capacidade de 470 ... 1000 microfarads seja instalado próximo aos cabos de alimentação de cada IC.

Em vez de fabricar uma fonte de alimentação estabilizada, se necessário, você pode fazer o contrário e substituir os microcircuitos UMZCH TDA2030 por análogos mais potentes, por exemplo, TDA2050, alimentado por uma fonte não estabilizada (± 25 V, enquanto Pout = 35 W).

Em conclusão, mais uma nota. Como diodos de proteção na saída de tais microcircuitos, os diodos de "baixa frequência" 1N4001, KD208A ou similares são geralmente instalados. Como a prática tem mostrado, esses diodos costumam ser danificados, "retirando" o microcircuito protegido. Em seu lugar, é desejável instalar diodos retificadores "rápidos", por exemplo, UF4004, KD226E, 1N4935, 1N5393.

Autor: A.Butov, vila de Kurba, região de Yaroslavl

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