Схема транзисторного УНЧ для сабвуфера 300Вт
категория Схемы усилителей материалы в категории * Подкатегория Схемы усилителей на транзисторах
Автор статьи: ft. Elliott. Статья опубликована в РЛ, №3…4, 2002 г.
Усилители низкой частоты большой мощности нельзя отнести к обычным конструкциям, так как они по своей сути всегда достаточно сложны в изготовлении. Малейшая ошибка в процессе сборки приводит к тому, что все приходится начинать сначала, и это становится очень дорогим удовольствием.
Описываемый усилитель-достаточно серьезная конструкция, несмотря на его очевидную простоту и небольшие размеры. Усилитель может быть собран опытным радиолюбителем за несколько часов. Рекомендуется при сборке этого усилителя использовать печатную плату. Не пытайтесь собрать этот усилитель, если это ваша первая серьезная конструкция.
Напряжение постоянного тока в схеме достигает величины 110В, что может привести к серьезным поражениям электрическим током.
Рассеиваемая выходными транзисторами мощность достигает очень больших значений, поэтому при их установке необходимо тщательно соблюдать меры по обеспечению хорошего теплового контакта их с радиатором.
Усилитель предназначен для кратковременного режима работы на нагрузку сопротивлением 4 Ом, как обычно принято в сабвуферах.
В случае длительной работы усилителя в режиме номинальной мощности необходимо нагружать усилитель на АС сопротивлением не менее 8 Ом. При этом усилитель может качественно работать длительное время и отдавать мощность около 150 Вт. Для работы в непрерывном режиме при номинальной мощности на нагрузку сопротивлением 4 Ом необходима дополнительная установка еще 4 выходных транзисторов (по 2 в каждое плечо усилителя).
В усилителе нет защиты выходных транзисторов от короткого замыкания выхода. Короткое замыкание выхода мгновенно выведет из строя выходные транзисторы.
Конструктивно усилитель размещен в корпусе сабвуфера. Усилитель сохраняет свои рабочие характеристики при изменении напряжения источника питания не более чем на ±5 В.
Принципиальная электрическая схема усилителя приведена на рис. 1.
Схема усилителя
Усилитель выполнен по схеме, ставшей традиционной для большинства современных усилителей НЧ: с двухполярным питанием и дифференциальным каскадом на входе.
Цепочка R1, С2 служит для фильтрации радиочастотных помех. Сигнал подается на вход через неполярный конденсатор С1 емкостью 4,7 мкФ. Полное комплексное сопротивление этой емкости обеспечивает малый завал частотной характеристики на очень низких частотах. Если применить конденсатор с полистирольным или фторопластовым диэлектриком емкостью 1 мкФ, то при номинальном входном сопротивлении 22 кОм, завал на частоте 7,2 Гц будет около -3 дБ.
Дифференциальный каскад выполнен на транзисторах VT2 и ѴТЗ. Транзистор ѴТ1 выполняет функцию источника тока. База транзистора ѴТЗ соединена с выходом усилителя через резистор R12. Как только на выходе усилителя появится отличное от нуля постоянное напряжение, усиленный дифференциальным каскадом сигнал рассогласования поступит на последующие каскады и изменит их режим так, чтобы постоянное напряжение на выходе стало равно нулю.
Низкочастотный сигнал, усиленный транзистором ѴТ2т снимается с нагрузочного резистора R5 и подается на базу транзистора ѴТ4. Далее усиленный низкочастотный сигнал подается на двухтактный усилитель на транзисторах VT5…VT8. Диоды VD2 и VD3 обеспечивают начальное смещение транзисторов выходного каскада и также размещаются на радиаторе. Они должны быть в хорошем тепловом контакте с радиатором усилителя. Нарушение этого правила приведет к тому, что температурный режим выходных транзисторов выйдет из под контроля и, как следствие, выход оконечных транзисторов из строя от температурного перегрева.
В выходном каскаде применены транзисторы 2SC3856 и 2SA1492. Их можно заменить на более дешевые М J21193/M J21194 или 2SC3281 / 2SA1302 соответственно. В качестве светодиода VD1 (рис. 1) можно использовать любой маломощный, зеленого свечения.
Глубокая ООС в области низких частот позволяет получить искажения на частоте 1 кГц около 0,04%. При выходной мощности 250 Вт пиковые значения мощности при переходных процессах могут достигать более 300 Вт. При применении в блоке питания мощного трансформатора и больших номиналов емкостей фильтра можно обеспечить устойчивую работу усилителя при выходной мощности до 350 Вт. В этом случае выходной каскад нужно собрать по схеме, приведенной на рис. 2, добавив 4 мощных транзистора VT13…VT16 и низкоомные резисторы R23…R26.
Несмотря на широкую полосу пропускания усилителя, искажения на частотах выше 10 кГц значительны. При измерении пиковой мощности напряжение источника питания “проваливалось” с 56 В до 50,7 В при нагрузке 8 Ом и до 47,5 В при нагрузке 4 Ом.
На рис. 3 приведена схема пикового индикатора перегрузки.
Индикатор перегрузки предназначен для слежения за режимом работы усилителя. Входы а и 6 индикатора подключены к базовым цепям дифференциального каскада усилителя. При линейном режиме работы усилителя напряжения в точках а и 6 равны. В случае перегрузки усилителя искаженный сигнал обратной связи поступающий на базу транзистора ѴТЗ дифференциального каскада, будет отличаться от входного сигнала и на выводе 1 микросхемы DA1.1 появится напряжение ошибки, которое усиливается усилителем на DA1.2 и поступает на пиковый детектор DA2.1 …DA2.2.
Схема выходного каскада
Индикатором перегрузки является светодиод VD3 красного цвета, включенный в колле торную цепь транзисторного ѴТ1. Время свечения светодиода в случае появления даже кратковременного сигнала ошибки определяется постоянной времени цепочки C3R12. Регулировка индикатора заключается установке движков потенциометров F и R9 в положение, при котором свечение светодиода VD3 наступает при наличии нелинейных искажений выходного сигнала.
Схема пикового индикатора перегрузки
Параметры усилителя
Лабораторные измерения параметров усилителя показали следующие результаты, приведенные ниже.
Технические характеристики
| Выходная мощность, Вт | |
| при RH = 4 Ом | 240 |
| 185 | |
| пРиТимп = 10мс | 172 |
| Номинальное входное напряжение, В | 1,3 |
| Уровень собственных шумов, дБВ. | -63 |
| Отношение сигнал/шум, дБ | 92 |
| Коэффициент искажений, % | 0,4 |
| при РВых — 4 Вт, F = 1 кГц | 0,04 |
| при РВых = 4Вт, F = 10 кГц | 0,04 |
| Время нарастания, В/мкс | >3 |
| Ширина полосы пропускания, кГц | 30 |
Блок питания усилителя
Схема блока питания приведена на рис.
4.
Трансформатор необходимо использовать с мощностью не менее 400 Вт и выходным напряжением 2×40 В.
Конденсатор С1 должен быть рассчитан на напряжение не менее 240 В, мостовые выпрямители — на ток 35 А, конденсаторы фильтра — на рабочее напряжение не менее 63 В, емкость конденсатора фильтров — 4700… 10000 мкФ.
Схема 40 Вт усилителя сабвуфера на TDA8563 с низковольтным питанием
40 ватт выходной мощности при 14,4 вольтах питания и 2-омной нагрузке.
Схема усилителя автомобильного сабвуфера и для кучи — как я модифицировал
подаренный музыкальный центр.
«Только в свой день рождения узнаёшь сколько на свете ненужных вещей…». Эта народная мудрость, имеющая законченный, но унылый смысл,
знакома каждому, кто имел счастье однажды родиться на свет и неосторожность собрать гостей на свой ДР.
Однако в данной истории — всё обстояло не так, чтобы совсем уж и плохо.
И вместо категорически не рекомендованного мной перечня всякой
бесполезной мелкой хрени, коллектив напрягся, собрался с мыслями и подарил мне… одну большую тяжёлую хрень, сдобрив её оригинальными,
добрыми и искромётными пожеланиями.
Большая и тяжёлая… вещь оказалась винтажным стерео-проигрывателем винила, кассет, CD, USB и радио. А в описании гордо уточнялось, что это — не какой-нибудь там член моржовый, а оригинальное изделие от известной швейцарской компании, выпол- ненное в деревянном корпусе в ретро стилистике 60 — 70 гг.
На поверку изделие швейцарских мастеров оказалось выструганным в городе Шэньчжэнь, что раскинулся в дельте Жемчужной реки, и не из дерева, а из МДФ, покрытого шпоном.
При этом нареканий к качеству самого продукта никаких не возникало: приёмник хорошо ловил ФМ станции, CD и USB исправно работали, музыка звучала громко и относительно чисто.
Хорошая вещь на дачу! — сказал я жене.
Единственный нюанс — низкие частоты. И не сказать, чтобы они были плохие. Заморочка состояла в том, что их не было…, а конкретнее — НЕ БЫЛО ВООБЩЕ! Как класса!!!
Ну, ничего, — подумал я, — вертушка винила (в столь примитивном исполнении) мне ни разу не нужна, а на её место нормально встанет приличного размера низкочастотник. Акустика, само собой, выйдет не по учебнику, но басить с хорошим динамиком — должна.
На место без сомнений выдранной вертушки так и просился 8-дюймовый динамик. Однако глубина большинства низкочастотников была чрезмерно высокой для того, чтобы вместить его в чрево конструкции. Поэтому выбор пал на динамик с малой монтажной глубиной — Audison APBMW S8-2. К плюсам громкоговорителя также можно отнести и его низкое номинальное сопротивление — 2 Ома.
Итак, что мы имеем в сухом остатке?
Поэтому — входной сигнал для сабвуфера будем снимать с клеммы штатного динамика.
Методом тыканья щупом мультиметра в разные точки ящика было выяснено, что усилитель внутри музцентра — мостовой и питается от 12 В, что выдаёт нам на-гора около 15Вт выходной мощности, а также постоянное напряжение на обоих выходах, а соответственно, и на обеих клеммах встроенных динамиков +6В.
В результате собранной информации получилась очень простая схема усилителя для сабвуфера, которая за счёт низковольтного (8…18 В) питания окажется весьма полезной и для автомобильных аудио-инсталляций.
Рис.1
На самом деле, довольно сложно найти микросхему УНЧ, которая в штатном режиме готова работать на 2-омную нагрузку.
Поэтому недорогие и не сильно дефицитные мостовые ИМС TDA8560Q и TDA8563Q меня весьма порадовали, оказавшись в поле моего зрения.
Кроме того, выходной каскад усилителя работает в режиме мягкого ограничения (Soft Klipping). А это значит, что при достижении выходным сигналом максимальных значений, пики сигнала срезаются не резко, а наступает мягкая компрессия, что, в итоге, даёт мощное, неискажённое звучание.
На схеме Рис.1 микросхема TDA8563 (вернее один из 2-х её каналов) включена в штатном режиме, рекомендованном производителем, и никаких пояснений не требует.
На транзисторе Т1 выполнен фильтр нижних частот (ФНЧ) третьего порядка, жизненно необходимый для нормальной работы любого сабвуфера.
Спад АЧХ за пределами высшей частоты полосы пропускания составляет 18дБ/октаву, а сама частота среза ФНЧ плавно перестраивается
посредством переменного или подстроечного резистора R6. Коэффициент передачи фильтра близок единице.
Выбор полевого транзистора в фильтре обусловлен: как его высоким входным сопротивлением, так и возможностью достижения максимального значения
размаха выходного напряжения, практически равного Up.
Входное напряжение может достигать таких же величин.
Резисторы R1 и R2 задают режим работы полевика по постоянному току. Номинал R1 подбирается при настройке схемы с целью — получить на
истоке Т1 уровень постоянного напряжения, равный Up/2.
Ввиду того, что низкочастотная составляющая звукового спектра у оригинального изделия полностью отсутствовала и, собственно говоря,
сабвуферу не с чем было вступать в фазовые (временные) конфликты — от регулировки фазового сдвига также было решено отказаться.
В иной ситуации я бы посоветовал остановиться на схеме фильтра, снабжённого регулировкой фазового сдвига. Именно такую схему мы
рассмотрели на странице (ссылка на страницу).
Простой 3-транзисторный усилитель мощности с 600 Вт RMS Сабвуфер + плата
| 6 Для версии на португальском языке нажмите здесь! Транзисторный усилитель мощности 100 Вт Sch. Пожалуйста, включите JavaScript0018 Это простой усилитель, в котором используются только 3 транзистора, и он может с большим мастерством раскачивать динамик сабвуфера мощностью 600 Вт RMS . Схема довольно простая и легкая в сборке, мы взяли эту схему у нашего бразильского партнера FVM Learning, и это их прямая ссылка www.fvml.com . Этот мини-усилитель тестировался в два этапа: один с 24 В с несимметричным источником питания, а 30 В тоже с несимметричной мощностью, результат вы можете посмотреть в оригинальном видео в конце этого поста. Вас также может заинтересовать:Схема усилителя Схема усилителя очень проста в рис. 2 чуть ниже, она разделена на два этапа: предварительное усиление и в то же время используется в качестве привода для усиления выходного каскада. Он образован транзистором средней мощности BD139 , который поддерживает напряжение до 80 В и ток 1,5 А при мощности 12,5 Вт, согласно техническому описанию того же.
ПримечаниеПоместите силовые транзисторы в радиатор, особенно если вы собираетесь подавать напряжение выше 20 В и постоянно использовать усилитель, они будут нагреваться. . Список компонентов
Смотреть оригинальное видео FVML канал о тестах, а сборка пошагово и удивишься!!!! Предлагаем скачать ссылку с файлами печати печатной платы, они есть; Gerber, макет PDF, PNG , все файлы с прямой ссылкой на Мегу. Прямая ссылка для загрузки Нажмите на ссылку ниже, чтобы скачать файлы: PCB Layout, PDF, GERBER Если у вас есть какие-либо вопросы, предложения или исправления, оставьте их в комментариях, и мы ответим на них в ближайшее время. Подписывайтесь на наш блог!!! Щелкните здесь — elcircuits.com!!! С наилучшими пожеланиями!!! Подписаться на: Post Comment (Atom) TDA2030 Схема усилителя сабвуфераКиран Салим 1540 просмотров В этом уроке мы собираемся сделать «схему усилителя сабвуфера TDA2030». Сабвуфер (или сабвуфер) — это громкоговоритель, предназначенный для воспроизведения низких (басов и суббасов) звуковых частот, эти частоты ниже, чем те, которые могут генерироваться низкочастотным динамиком. Здесь мы разрабатываем простую схему усилителя сабвуфера с использованием микросхемы TDA2030, предназначенную для использования в качестве усилителя низких частот класса AB. Он обеспечивает выходную мощность 14 Вт, при добавлении еще одного каскада он может дать выходную мощность до 30 Вт. Эта схема нуждается в разделенном источнике питания с номинальным током в один ампер для лучшей производительности. И используйте радиатор поверх TDA2030 IC, чтобы избежать теплового разгона. Требуемое аппаратное обеспечениеTDA 6 7 49017 Провода
Схема Детали основной цепи. |
..
д.
Типичный диапазон частот для сабвуфера составляет около 20–200 Гц для потребительских товаров и ниже 100 Гц для профессионального живого звука. Они никогда не используются по отдельности, так как предназначены для расширения низкочастотного диапазона громкоговорителей, перекрывающих более высокие полосы частот. Хотя термин «сабвуфер» технически относится только к динамику динамика, в просторечии этот термин часто относится к динамику сабвуфера, установленному в корпусе динамика, часто со встроенным усилителем.
Эта микросхема поставляется в корпусе Pentawatt Horizontal и имеет широкий диапазон рабочих напряжений до 36 В. И он способен работать в одном или раздельном источнике питания.