Микросхемы усилителя звука 100 ватт. Мощный УНЧ на микросхемах TDA7294 (100 Вт)

Данная схема усилителя на 100 ватт собрана по типовой схеме, содержащейся в datasheet TDA7294. Усилитель работает от нестабилизированного двухполярного источника питания с напряжением в диапазоне 10…40В и может отдавать в нагрузку мощность до 100 Вт.

Схему следует оснастить предусилителем или хотя бы для регулировки громкости и, конечно же, использовать радиатор для TDA7294.

С помощью схемы управления можно отключить усилитель без использования автоматических мощных выключателей. Вход управления можно использовать в ситуации, когда предусилитель долго «оживает», или когда требуется внешнее управление вкл/выкл усилителя.

Принцип работы моно усилителя на 100 ватт

Принципиальная схема усилителя представлена на следующем рисунке:

Сердцем схемы является интегральная микросхема DD1 (TDA7294). Это полупроводниковый усилитель, работающий в классе AB, и очень часто используется в бытовой аудиотехнике. Микросхем TDA7294 работает в широком диапазоне питающего напряжения, имеет высокую эффективность и способна работать как с нагрузкой в 4 Ом, так и с нагрузкой в 8 Ом.

Схема питается двухполярным напряжением 10…40В. Электролитические конденсаторы C8-C11(2200 мкФ/50В), а также керамические C6-C7 (100 нФ) фильтруют питающее напряжение. Входом системы является разъем XP1. Резистор R6 (22k) определяет входное сопротивление. Конденсатор C12 (22 мкФ/50В) выходной разделительный. Элементы R5 (680 Ом) и R7 (22k) определяют коэффициент усиления.

После включения питания транзистор VT1 (BC546) заперт, так как выключатель SA1 замкнут, а конденсатор C1 (100 нФ) разряжен. Конденсаторы C4 (10 мкФ/50В) и C5 (10 мкФ/50В) заряжаются через резисторы R2 (10k), R3 (10k) и R4 (33k). Когда напряжения на ножках STBY и MUTE микросхемы DD1 меньше, чем 1,5В усилитель полностью отключен. Медленно увеличивая напряжение на этих выводах, включается DD1, плавно переходя в нормальный режим работы. Эта задержка способствует к тому, что в колонках не слышно щелчков при включении усилителя.

Стабилитрон VD2 (BZX55-C12V) ограничивает напряжение на коллекторе транзистора T1. Если возникла необходимость отключения звука усилителя, то это можно сделать путем размыкания выключателя SA1.
Монтаж следует начинать с припаивания трех перемычек. Далее в все мелкие детали, а потом микросхема TDA7294. В самом конце следует впаивать большие конденсаторы фильтра. Микросхема TDA7294 должна быть установлена на радиатор, и не обязательно использовать изолирующую прокладку. Следует иметь ввиду, что в этом случае на радиаторе будет потенциала отрицательной шины питания (-Vcc).

Для стоваттного усилителя необходимо собрать простой нестабилизированный блок питания. Он должен состоять из трансформатора, выпрямительного моста и электролитического конденсатора емкостью 4700 мкФ/50В или более (может быть несколько конденсаторов меньшей емкости).

Необходим трансформатор с двумя одинаковыми вторичными обмотками (4 провода) или с одной обмоткой, имеющей отвод от середины обмотки (3 провода). В случае двух вторичных обмоток соединяем их так, чтобы конец одной обмотки был соединен с началом другой обмотки.

(3,1 Mb, скачано: 1 183)

Собираем транзисторный УНЧ 100 Ватт на канал.

Как обычно “забугор-нэт” делится с нами очередным проектом качественного усилителя мощности с высокими техническими характеристиками. На нагрузку сопротивлением 8 Ом каждый канал выдает 100 Ватт. Ниже на картинке показана принципиальная схема одного канала усилителя:

Входная цепь собрана на операционном усилителе UA741 (можно заменить на TL071), питание двуполярное через параметрические стабилизаторы на одноваттных стабилитронах с напряжением стабилизации 15 Вольт.

Предвыходной каскад собран на транзисторах TIP41/TIP42, смещение на базах 0,7 Вольта (указано на схеме). Выходной каскад собран на комлементарной паре 2SC3858 и 2SA1494:

Данные из Datasheet на транзисторы 2SC3858 и 2SA1494:

Ниже показаны исходники печатной платы усилителя:

Печатная плата LAY6 формата имеет следующий вид:

Фото-виид печатной платы LAY6 формата:

Блок питания собран на одной плате с усилителем. Состоит из диодного моста (4 диода на ток не менее 3 Ампера) и сглаживающих конденсаторов 4700 mF/63V.

Цепь Зобеля вынесена на отдельную небольшую плату, которая включается между выходом усилителя мощности и нагрузкой. Исходник и вид LAY6 формата платы фильтра показаны ниже:

Внешние соединения с платой усилителя:

Список элементов для сборки одного канала усилителя (для стерео – умножайте количество на 2):

Микросхемы:

UA741 – 1 шт. (можно заменить на TL071)

Транзисторы:

2SC3858 – 1 шт.
2SA1494 – 1 шт.
TIP41 – 1 шт.
TIP42 – 1 шт.
C945 – 1 шт.
A1015 – 1 шт.

Конденсаторы:

4700 mF/50V – 2 шт.
100 mF/50V – 2 шт.
220 mF/50V – 1 шт.
0,47 mF (474) пленка – 1 шт.
10 pF керамика – 1 шт.
4700 pF (472) керамика – 2 шт.
220 pF (201) керамика – 2 шт.
330 pF (331) керамика – 2 шт.

Резисторы:

0,22 Ом/10W – 2шт.
100 Ом/1W – 2 шт.
220 Ом/0,25W – 2 шт.
100 Ом/0,25W – 3 шт.
15 кОм/0,25W – 2 шт.
1 кОм/0,25W – 2 шт.
2,2 кОм/1W – 2 шт.
56 кОм/0,25W – 1 шт.
22 кОм/0,25W – 1 шт.

Диоды:

4 диода на ток не менее 6 Ампер, например P600J
1N4007 – 2 шт.
2 стабилитрона (ZENER) на напряжение 15 Вольт

Фильтр Зобеля:

2 конденсатора 0,1 mF/250V (104)
2 резистора 10 Ом 1W
Катушка мотается проводом ПЭВ-2 диаметром 1,4...1,6 мм на оправке диаметром 12 мм, кол-во витков – 10...12.

Трансформатор с двумя вторичками по 33 Вольта на ток 5...6 Ампер.
Сетевой предохранитель на 3 Ампера.

Всем Привет! В этой статье я буду подробно описывать как изготовить классный усилитель для дома или авто . Усилитель несложный в сборке и настройке, и имеет хорошее качество звучания. Ниже вашему вниманию представлена принципиальная схема самого усилителя.

Схема выполнена на транзисторах и не имеет дефицитных деталей. Питание усилителя двуполярное +/- 35 вольт, при сопротивлении нагрузки в 4 Ома. При подключении 8-ми Омной нагрузки, питание можно увеличить до +/- 42 вольт.

Резисторы R7, R8, R10, R11, R14 - 0,5 Вт; R12, R13 - 5 Вт; остальные 0.25 Вт.
R15 подстроечный 2-3 кОм.
Транзисторы: Vt1, Vt2, Vt3, Vt5 - 2sc945 (на корпусе пишется обычно c945).
Vt4, Vt7 - BD140 (Vt4 можно заменить нашим Кт814).
Vt6 - BD139.
Vt8 - 2SA1943.
Vt9 - 2SC5200.

ВНИМАНИЕ! У транзисторов c945 есть разная цоколевка: ЭКБ и ЭБК. Поэтому перед впайкой нужно проверять мультиметром.
Светодиод обычный, зеленого цвета, именно ЗЕЛЕНОГО! Он здесь не для красоты! И НЕ должен быть сверхъярким. Ну а остальные детали видно на схеме.

И так, Погнали!

Для изготовления усилителя нам понадобятся инструменты :
-паяльник
-олово
-канифоль (желательно жидкий), но можно обойтись и обычным
-ножницы по металлу
-кусачки
-шило
-медицинский шприц, любой
-сверло 0.8-1 мм
-сверло 1.5 мм
-дрель (лучше какую-нибудь мини дрель)
-наждачная бумага
-и мультиметр.

Материалы:
-односторонняя текстолитовая плата размером 10х6 см
-лист тетрадной бумаги
-ручка
-лак для дерева (желательно темного цвета)
-небольшой контейнер
-пищевая сода
-лимонная кислота
-соль.

Список радиодеталей я перечислять не буду, их видно на схеме.
Шаг 1 Готовим плату
И так, нам нужно изготовить плату. Так как лазерного принтера у меня нет (вообще нет ни каково), плату мы будем изготавливать «по старинке»!
Для начала нужно просверлить отверстия на плате для будущих деталей. У кого есть принтер, просто распечатайте эту картинку:

если нет, то тогда нам надо перенести на бумагу разметку для сверловки. Как это сделать вы поймете на фото ниже:

когда будете переводить, не забудьте про размер платы! (10 на 6 см)

вот как то так!
Отрезаем ножницами по металлу нужный нам размер платы.

Теперь прикладываем листок к вырезанной плате и фиксируем скотчем, чтобы не съехала. Далее берем шило и намечаем (по точкам) где будем сверлить.

Можно конечно обойтись без шила и сверлить сразу, но сверло может съехать!

Теперь можно и начать сверловку. Сверлим дырки 0.8 - 1 мм.Как я говорил выше: лучше использовать мини дрель, так как сверло очень тонкое и легко ломается. Я например использую моторчик от шуруповерта.

Дырки под транзисторы Vt8, Vt9 и под провода сверлим сверлом 1.5 мм. Теперь надо зачистить наждачкой нашу плату.

Вот теперь можно и начать рисовать наши дорожки. Берем шприц, стачиваем иголку, чтоб была не острой, набираем лак и вперед!

Подравнивать косяки лучше когда лак уже застынет.

Шаг 2 Травим плату
Для травления плат я использую самый простой и самый дешевый метод:
100 мл перекиси, 4 ч ложки лимонной кислоты и 2 ч ложки соли.

Размешиваем и погружаем нашу плату.

Далее счищаем лак и получается вот так!

Желательно сразу все дорожки покрыть оловом для удобства пайки деталей.

Шаг 3 Пайка и настройка
Паять удобно будет по этой картинке (вид со стороны деталей)

Для удобства с начало впаиваем все мелкие детали, резисторы и прочее.

А потом уже все остальное.

После пайки плату нужно отмыть от канифоли. Отмыть можно спиртом или ацетоном. На крайняк можно даже бензином.

Теперь можно и пробовать включать! При правильной сборке усилитель работает сразу. При первом включении резистор R15 надо вывернуть в сторону максимального сопротивления (меряем прибором). Колонку не подключать! Выходные транзисторы ОБЯЗАТЕЛЬНО на радиатор, через изолирующие прокладки.

И так: включили усилитель, светодиод должен гореть, меряем мультиметром напряжение на выходе. Постоянки нет, значит все хорошо.
Далее нужно установить ток покоя (75-90mA): для этого замкните вход на землю, нагрузку не подключать! На мультиметре поставьте режим 200mV и подсоедините щупы к коллекторам выходных транзисторов. (на фото отмечено красными точками)

TDA7294 - микросхема усилителя низкой частоты производства французской фирмы THOMSON. Эта микросхема построена на полевых транзисторах, что обеспечивает высокое качество звучания, а минимум навесных элементов гарантирует хорошую повторяемость устройства. Правильно собранный усилитель из исправных деталей начинает работать сразу и в наладке не нуждается. Внешний вид микросхемы показан на первом рисунке.

Для сборки усилителя на TDA7294 понадобятся следующие детали:

1. Микросхема TDA7294 (или TDA7293)
2. Резисторы мощностью 0.25 вата
R1 - 680 Om
R2, R3, R4 - 22 kOm
R5 - 10 kOm
R6 - 47 kOm
R7 - 15 kOm
3. Конденсатор плёночный, полипропиленовый:
C1 - 0.74 mkF
4. Конденсаторы электролитические:
C2, C3, C4 - 22 mkF 50 volt
C5 - 47 mkF 50 volt
5. Резистор переменный сдвоенный - 50 kOm

Для стерео усилителя понадобится двойной комплект деталей, за исключением переменного резистора.
Монтаж выполнен на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Её чертёж представлен на втором рисунке. Так же добавлен архив с платой в формате.cdr в масштабе один к одному.

На плату устанавливается микросхема, у которой удалены не использующиеся выводы: 5, 11 и 12. Производите монтаж проводом с сечением не менее 0.74 мм2. Саму микросхему необходимо установить на радиатор площадью не менее 600 см2. Радиатор не должен касаться корпуса усилителя так, как на нём будет отрицательное напряжение питания. Сам же корпус необходимо соединить с общим проводом.

Теперь несколько слов о блоке питания.

Блок питания представляет собой понижающий трансформатор с двумя обмотками напряжением 25 вольт и силой тока 5 ампер. Диоды в выпрямителе лучше поставить сверхбыстрые, но в принципе подойдут и обычные. Желательно параллельно каждому диоду припаять конденсатор ёмкостью 0.01 mkF. Конденсаторы фильтра C1 и C3 имеют ёмкость 22.000 mkF на напряжение 50 вольт, конденсаторы C2 и C4 имеют ёмкость 0.1 mkF. Блоку питания уделите особое внимание, напряжение на обмотках должно быть одинаковым и конденсаторы фильтра тоже. Нельзя допускать перекоса напряжения. При подаче питания на усилитель, оно должно подаваться одновременно. В противном случае микросхема взорвётся, что очень впечатляет!

Напряжение питания в 35 вольт должно быть только при нагузке 8 Ом, если у вас нагрузка 4 Ома, то напряжение питания надо уменьшить до 27 вольт. В этом случае напряжение на вторичных обмотках трансформатора должно быть 20 вольт.

Файлы печатных плат для данной схемы усилителя на микросхеме TDA7294 вы можете скачать .

Источник: http://bezkz.su

C этой схемой также часто просматривают:

Данный усилитель мощности основан на PA100, подробно описанный в приложении от National Semiconductor"s AN1192

Когда я собрал свои мощные самодельные 4-х омные колонки, то усилитель не мог "раскачать" такую нагрузку, поэтому решено было собирать более мощный усилитель. Я разработал схему усилителя мощности, в которой используется две микросхемы LM3886 на канал, в схеме с параллельным включением. На 8-ми омной нагрузке выходная мощность усилителя получается порядка 50 Ватт, на 4-х омной 100 Ватт. В данном усилителе используется четыре микросхемы УНЧ LM3886.

Кстати Jeff Rowland в некоторых своих Hi-Fi конструкциях использует LM3886 и имеет хорошие отзывы. Так что недорогой усилитель тоже может быть качественным!

Микросхема LM3886 включена по схеме неинвертирующего усилителя. Входное сопротивление УНЧ зависит от резистора R1 (47 кОм). Резистор R20 (680 Ом) и конденсатор C20 (470 пФ) образуют фильтр высоких частот на входных RCA-разъемах. Конденсаторы C4 и С8 (220 пФ) служат для фильтрации ВЧ на входах микросхемы LM3886.

При сборке усилителя, в некоторых местах я использовал высококачественные конденсаторы: C1 (1 мкФ) "Auricap" для фильтрации постоянной составляющей, С2 и С6 (100 мкФ) "Blackgate" и С12, С16 (1000 мкФ) "Blackgate".

Принципиальная схема усилителя приведена ниже.

Разработка печатной платы велась с учетом того, чтобы силовая земля (питания) и сигнальная были разделены. Сигнальная земля находится в середине и окружена силовой землей. Возле С5 они соединены тонкой дорожкой. Проектирование печатной платы велось в программе PADS PowerPCB 5.0.

Сам делать печатную плату я не стал, а отдал фирме. Когда забрал ее, то обнаружил,что некоторые отверстия были меньшего диаметра чем нужно. Рассверлил уже сам вручную. На фото ниже фотография платы.

Резисторы 1кОм и 20кОм были вручную подобраны с точностью до 0.1%. В качестве выходных резисторов я использовал шесть резисторов номиналом 1 Ом 0.5 Ватт 1%, потому как 3-х Ваттный 1% резистор найти проблематично.

Я использовал изолированную версию микросхемы - LM3886 TF, поэтому я напрямую присоединил к корпусу и радиатору через теплопроводную пасту.

Разделительный конденсатор "Auricap" 1мкФ 450В. Был куплен высококачественный конденсатор, поскольку он задействован в главной сигнальной цепи.

Конденсаторы в ВЧ-фильтре: "Silver Mica" 47пФ и 220пФ.

В фильтре по питанию использовался конденсатор "Blackgate" 1000мкФ 50В

Кондеры C2 и C6 тоже фирмы "Blackgate" номиналом 100мкФ 50В. Для лучшего результата лучше использовать биполярные конденсаторы, однако я использовал электролиты, т.к. биполярные не поместились бы на плату.

Фильтрующая цепочка R20(680 Ом) + C20(470 пФ) помещена прямо на RCA-разъеме. Это помогает отфильтровывать ВЧ-шумы до того, как они попадут на плату усилителя.

Разделительный конденсатор источника питания 0.1мкФ припаян с обратной стороны платы усилителя прямо на ножку LM3886, это позволяет лучше фильтровать ВЧ-шумы.

Микросхема LM3886 посажена на алюминиевый радиатор, а затем к корпусу усилителя. Снаружи корпуса я прикрепил еще 3 радиатора от процессорных вентиляторов PC. Везде использовалась термопаста для лучшей теплоотдачи.

Со всеми этими радиаторами усилитель греется совсем немного на средней громкости.

В источнике питания я использовал микросхему регулируемого стабилизатора напряжения LT1083. Перед ней поставил конденсаторы емкостью 10000 мкФ после - 100 мкФ. Преимущество использования регулируемого стабилизатора напряжения в том, что практически отсутствует напряжение пульсаций. Без него слышен небольшой 50/100 Гц шум.

В диодных мостах использовались мощные диоды MUR860.

Стабилизатор напряжения LT1083 может обеспечивать ток до 8А.

Трансформатор использовался мощностью 500ВА 2х25В. После стабилизатора, напряжение 30 Вольт.

В дальнейшем планирую заменить стабилизатор на более мощный (см. схему ниже). Транзистор TIP2955 способен выдерживать токи до 15А.

После сборки усилителя я измерил постоянное напряжение и получил смещение около 7 мВ на разъемах динамика. Разница напряжения между двумя выходами микросхем меньше чем 1 мВ.

Звучание усилителя чем то похоже на звучание собранного мною ранее усилителя на LM3875 - очень чистое. Не слышен ни шум, ни шипение, ни гудение. Сравнивая с усилителем на LM3875, данный усилитель развивает примерно вдвое большую мощность на моих 4-х Омных колонках и обеспечивает глубокий и напористый бас и хорошую динамику.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Мой блокнот
	УНЧ
U1, U2	Аудио усилитель	LM3886	2	В блокнот
C1	Конденсатор	1 мкФ	1	В блокнот
C2, C6		100 мкФ	2	В блокнот
C3, C7	Конденсатор	4.7 пФ	2	В блокнот
C4, C8	Конденсатор	220 пФ	2	В блокнот
C5, C9	Электролитический конденсатор	10 мкФ	2	В блокнот
C10, C11, C13	Конденсатор	0.1 мкФ	3	В блокнот
C12, C14	Электролитический конденсатор	1000 мкФ	2	В блокнот
C20	Конденсатор	470 пФ	1	В блокнот
R1	Резистор	47 кОм	1	В блокнот
R2, R3, R7, R8	Резистор	1 кОм	4	В блокнот
R4, R9	Резистор	22 кОм	2	В блокнот
R5, R10	Резистор	10 кОм	1	В блокнот
R6, R11, R13-R16	Резистор	0.5Ом 1Вт 1%	6	В блокнот
R12	Резистор	2 Ом	1	В блокнот
R20	Резистор	680 Ом	1	В блокнот
	Блок питания
U1, U2	Линейный регулятор	LT1083	2	В блокнот
D1-D8	Выпрямительный диод	MUR860	8	В блокнот
C1, C4	Электролитический конденсатор	10000 мкФ	2	В блокнот
C2, C5	Конденсатор	1 мкФ	2	В блокнот
C3, C6	Электролитический конденсатор	100 мкФ	2	В блокнот
R1, R2	Резистор	100 Ом	2	В блокнот
R3, R4	Подстроечный резистор	2.5 кОм	2	В блокнот
TX1, TX2	Трансформатор	220/25В	2	В блокнот
	Мощный стабилизатор
N1, N2	Линейный регулятор	LM317	2	В блокнот
V1, V2	Биполярный транзистор	TIP2955	2	В блокнот
V3-V12	Выпрямительный диод	MUR1560	10	В блокнот
V13, V14	Выпрямительный диод	1N4007	2