TDA2030a с повышенной мощностью | AUDIO-CXEM.RU
Ранее я уже публиковал несколько УМЗЧ на TDA2030a. Схема, представленная в этой статье, взята из документации производителя (datasheet) микросхемы и представляет собой одноканальный усилитель звуковой частоты с повышенной мощностью, относительно классической схемы включения. Повышенная мощность обеспечивается двумя выходными биполярными транзисторами.
Усилитель не требует сложного источника питания, так как работает от однополярного напряжения.
Некоторые характеристики усилителя
Напряжение питания ….. +36В (+44В макс.)
Сопротивление нагрузки ….. 4 Ома
Выходная мощность (THD=0.5%, Rout=4Ома, Vs=+36В) ….. 28Вт
Схема
Все примененные резисторы мощностью 0.25Вт, в качестве сопротивлений R6,R7,R8 я применил резисторы мощностью 0.5Вт, но это необязательно, при работе на умеренной громкости их температура комнатная.
В качестве емкостей лучше всего применить пленочные конденсаторы, за исключением полярных электролитов.
Транзисторы BD907, BD908 найти мне не удалось, поэтому я заменил их на BD911, BD912 соответственно.
Радиатор охлаждения необходимо устанавливать на фланцы транзисторов и микросхемы TDA2030a через изолирующие прокладки и втулки (обязательно). Площадь его поверхности должна составлять 300-400см2.
При подаче на усилитель напряжения питания, он автоматически включается в режим усиления.
Также хотелось сказать, что оригинальные интегральные схемы TDA2030a включают в себя защиту от перегрева и защиту от короткого замыкания на выходе.
Читайте также статьи «Усилитель на TDA2030a с однополярным питанием» и «Усилитель на TDA2030/LM1875 с выпрямителем, темброблоком и защитой».
Печатная плата СКАЧАТЬ
Похожие статьи
Усилитель мощности на микросхеме TDA2030
Есть много примеров, когда требуется построить (и относительно дешевый) усилитель мощности.
TDA2030 представляет собой монолитную интегральную схему в Pentawatt пакет, предназначенный для использования в качестве усилителя низкой частоты класса AB. Он обеспечивает выходную мощность 14 Вт (D = 0,5%) в 14V/4Ω на ± 14В или 28В, гарантированный выходной мощностью 12 Вт на нагрузке 4Ω или 8 Вт на 8Ω
Он может быть использован практически для любого приложения.
Мощность этого усилителя является средней среди многих усилителей, который означает, что он может найти применение в любом месте.
Пара может образовывать усилитель для стерео системы.
Этот усилитель может быть использована для завершения систем объемного звучания (например, центрального и тыловых каналов усилителя). Я использовал этот усилитель для центрального канала в моей оригинальной системе объемного звучания . Пара может быть использован для улучшения звука NICAM ® TV, или даже может быть использована для улучшения моно ТВ. Укрепляя тем 400W усилитель + в Колонки (серьезно)!
 |
Как видно, схема довольно проста действительности. Для нее можно сделать свою собственную печатную плату.
Резисторы должны быть не менее 1/4W типа с допуском 1%. Я использовал 0.6W 1% резисторов металлической пленкой, и они работают хорошо. Конденсаторы я использовал, были электролитические для C2, C5 и C6. Во время здание, у меня не было 100uF и я использовал 220uF вместо него, это не вызовет проблем.
C1 может быть электролитический, я использовал тантала себя (не спрашивайте, почему, так как на самом деле они дороже).Некоторые читатели могут захотеть использовать полиэфирный конденсатор для ввода (C1), это будет работать также, но я не уверен, что никакой выгоды будут связаны с дополнительных расходов. Другие конденсаторы C3, C4 и C7 полиэстеровые.
Значения R5 и С8 определяются из уравнений, но я использовал 1.8k Ом для R5 и 220pF для C8 и они работают нормально.
Диоды должны быть 1N4001 или аналогичный (убедитесь, что вы припаяли их в правильном направлении).
Хороший теплоотвод имеет важное значение, и это должно быть большого размера с хорошей теплопроводностью.
Когда Вы эксплуатируете TDA2030 от источника питания (рекомендуется), необходимо изолировать устройство от теплоотвода, с помощью шайбы слюды или аналогичных. С одинарными направляющими питания это не требуется.
TDA2030 схема усилителя 20 Вт
TDA2030 печатная плата
TDA2030 35W Мостовой усилитель
Габариты, электрические параметры, характеристики, маркировка… TDA2030
<<< Схемы электрические
Усилитель низкой частоты на TDA2030
Автор: Beshenyi
Город: Житомир, Украина
Схема очень простого и качественного усилителя низкой частоты на TDA2030 с выходной мощностью 100 ватт
Как и обещал, расскажу Вам как на TDA2030 сделать УНЧ мощностью 100 ватт.
Схема не претендует на оригинальность, она давно гуляет на просторах интернета.
Мною повторялась много раз и в разных вариантах:
R1, R2 и R3 – 100 кОм
R4 – 3,3 кОм
R5 – 30 кОм
R6, R7 – 1,5 Ом, 2 Вт
R8 – 1 Ом
С1 – 1 мкф
С2, С7 – 2200 мкф
С3 – 10 мкф
С4, С5, С6 – 0,22 мкф
Д1, Д2 – КД209, КД226
О транзисторах нужно сказать более подробно.
В цепи питания микросхем включены резисторы R6 и R7, падение напряжения на которых является открывающим для транзисторов VT1 и VT2.
При малой выходной мощности, падения напряжения на резисторах R6 и R7 недостаточно для открывания транзисторов VT1 и VT2. Работают внутренние транзисторы микросхемы. По мере роста выходной мощности и потребляемого тока, падение напряжения на резисторах R6 и R7 достигнет величины открытия транзисторов VT1 и VT2, при этом они окажутся включенными параллельно внутренним транзисторам микросхемы. Возрастет ток, отдаваемый в нагрузку, и соответственно увеличится выходная мощность.
Микросхему нужно использовать TDA2030А – именно с буквой “А”, так-как эта микросхема рассчитана на питание ±22 вольта, в нашем случае +44 вольта однополярного напряжения.
При нагрузке 2 Ома выходная мощность составляет порядка 100 ватт.
Блок питания не стабилизированный, способный отдавать в нагрузку ток 5 Ампер. При более слабом блоке питаниянаблюдаются хрипы и искажения в пиках громкости. Конденсатор фильтра питания – не менее 5000 мкф.
С ув. Beshenyi.
Звуковой усилитель на TDA 2030, TDA2040, TDA2050 – схема
Блок оконечных усилителей низкой частоты. УНЧ, часть 5.
Медленно, но верно, продвигаясь к окончанию постройки звукового усилителя, публикую очередную статью из цикла «Самодельный усилитель и колонки для компьютера, плеера или мобильного телефона».
В статье описана конструкция блока оконечного стерео усилителя низкой частоты мощностью 2х10 Ватт и даны некоторые советы по организации охлаждения микросхем.
Самые интересные ролики на Youtube
Другие статьи посвящённые постройке этого УНЧ.
Как рассчитать и намотать силовой низкочастотный трансформатор для блока питания УНЧ? FAQ.
Самодельный усилитель и колонки для компьютера, плеера или мобильного телефона из доступных деталей. УНЧ, часть 1.
Техническое задание и сборочный чертёж для самодельного усилителя. УНЧ, часть 2.
Блок питания для усилителя низкой частоты из доступных деталей. УНЧ, часть 3.
Блок электронной регулировки громкости, стереобазы и тембра. УНЧ, часть 4.Простые технологии обработки пластмассы и металла. УНЧ, часть 6.
Финальная сборка, наладка и испытание. УНЧ, часть 7.
Выбор микросхемы для УНЧ.
Выбирая тип микросхемы для УНЧ, я просмотрел даташиты на несколько современных микросхем – усилителей мощности, но либо стоимость оказывалась внебюджетной, либо уровень искажений подозрительно высоким, либо питание однополярное.
Исходя из поговорки «Лучшее – враг хорошего», вернулся к старой проверенной линейке микросхем: TDA2030, TDA2040, TDA2050.
Микросхемы TDA2030A удалось купить на местном радиорынке всего по 0,38$.
Микросхема TDA2030A (К174УН19).
Микросхема TDA2030A представляет собой мощный операционный усилитель с низким уровнем гармонических искажений (THD Total Harmonic Distortion) менее 0,08%.
Микросхема имеет встроенную тепловую защиту, которая срабатывает при температуре кристалла 150ºС, и защиту от коротких замыканий, которая может защитить микросхему в течение 10 секунд при перегрузке.
Микросхему можно питать от двухполярного источника питания, что не создаёт дополнительных трудностей с пульсацией напряжения питания и щелчками при включении.
Советский аналог этой микросхемы К174УН19.
Предельные эксплутационные данные.
Напряжение питания – ±6… ±22 В*,
Максимальное входное напряжение – ±15 В,
Максимальные выходной ток – 3,5 А,
Максимальная температура кристалла – 150ºС,
Максимальная мощность, рассеиваемая микросхемой, при температуре корпуса ≤ 90ºС – 20 Вт.
——————————
* Предельное допустимое напряжение для К174УН19 — ±6… ±18 В
Электрическая схема включения микросхемы TDA2030.
Оконечные усилители собраны по типовой схеме. На чертеже изображён один из каналов оконечного усилителя.
C1, C8 – 100mkF
C2, C4, C7 – 0,22mkF
C3 – 1mkF
C5 – 47mkF
C6* – 15… 82pF
R1, R5 – 22k
R2 – 1Ω
R3 – 1k
R6 – 680R
R7* – 2k
FU1, FU2 – 1A
VD1, VD2 – КД208
Назначение элементов схемы.
С3 – разделительный. R5, R6, C5 – цепь отрицательной обратной связи по переменному току, которая определяет коэффициент усиления, где R5 и R6 делитель напряжения, а C5 – разделительный. Уменьшение номинала R6 увеличивает коэффициент усиления, а увеличение наоборот.
VD1, VD2 – защищают выходной каскад от пробоя при работе на индуктивную нагрузку.
C1, C2, C7, C8 – блокировочные.
R2, C4 – цепь, предотвращающая самовозбуждение.
R7*, C6* – эта цепочка устанавливается в случае самовозбуждения (опционально).
R3 – балластный резистор, ограничивающий мощность подводимую у телефонам (наушникам).
FU1, FU2 – предохранители, защищающие блок питания от перегрузки при замыкании в цепи нагрузки или выходе микросхемы из строя.
Печатная плата.
Печатная Плата (ПП) спроектирована исходя из имеющихся радиоэлементов и корпуса.
Рациональнее было бы разместить блок питания и оконечные усилители на одной печатной плате, но сделать это не позволила конструкция корпуса, а именно то обстоятельство, что большую часть корпуса занял силовой трансформатор.
Для увеличения сечения дорожек и уменьшения расхода хлорного железа, площадь дорожек была увеличена с использованием инструмента «Полигон».
На картинке фрагмент печатной платы, выполненной из стеклотекстолита сечением 1мм, по описанной здесь технологии.
Для повышения надёжности и ремонтопригодности, в отверстиях, предназначенных для установки плавких вставок, развальцованы медные пустотелые заклёпки (пистоны) поз.1.
Для соединения с другими блоками усилителя, в соответствующие отверстия платы заклёпаны медные штырьки поз.2.
This movie requires Flash Player 9 |
||
На интерактивной картинке видно, как собиралась эта печатная плата. Добавил этот ролик, так как, как раз во время сборки экспериментировал с цейтраферной съёмкой. Чтобы «управлять» картинкой, потяните изображение мышкой.
В качестве предохранителей я использовал отрезки отдельных жил провода МГТФ (провод во фторопластовой изоляции) диаметром 0,07мм. Такие импровизированные плавкие вставки заменяют предохранители номиналом около 1-го Ампера.
При установке микросхемы TDA2030 на радиатор, нужно иметь в виду, что корпус этого чипа соединён с минусом источника питания. Если на один радиатор устанавливаются сразу две микросхемы, то нужно предусмотреть и установку изоляционных прокладок. Последние можно выполнить из любого материала обеспечивающего зазор в 0,03… 0,05мм между сопрягаемыми поверхностями. Например, можно использовать марлю, бинт или канву, пропитанную термопроводящей пастой КПТ-8.
Крепление удобно осуществлять винтами М2,5, на которые нужно предварительно надеть изоляционные шайбы и отрезки изоляционной трубки (кембрика).
На этой картинке изображен разрез соединения микросхемы с радиатором охлаждения.
- Винт М2,5.
- Шайба стальная М2,5.
- Шайба изоляционная М2,5.
- Корпус микросхемы.
- Прокладка – отрезок трубки (кембрика).
- Прокладка – х/б канва, пропитанная пастой КПТ-8.
- Радиатор охлаждения.
Несколько советов по выбору радиатора охлаждения.
Расчёт радиатора пассивного охлаждения сопряжён со сложными вычислениями и измерениями. Результаты зависят от множества переменных, а значения некоторых из них радиолюбителю могут быть неизвестны.
Однако есть несколько простых правил, которые позволяют обеспечить надёжное охлаждение любых компонентов электронной аппаратуры.
- Нужно обеспечить хороший контакт полупроводникового элемента с радиатором. Для этого желательно хорошо выровнять контактируемую поверхность радиатора и применить теплопроводную пасту КПТ-8 или любую другую. Когда нет ничего подходящего, можно использовать силиконовую смазку.
- При использовании изоляционных прокладок между микросхемой и радиатором, использование теплопроводной пасты обязательно.
- Лучше всего выбирать радиаторы чёрного цвета с матовой поверхностью.
- Снижение температуры на 10ºС увеличивает ресурс микросхемы вдвое.
- Не стоит поднимать температуру радиатора выше 60… 65ºС, а температуру корпуса микросхемы выше 80… 85ºС.
Ориентировочно, необходимую площадь радиатора можно определить при помощи калькулятора, скачав последний из «Дополнительных материалов» к этой статье. Для данного УНЧ, необходимая площадь радиатора – 310см² и более.
Испытание блока оконечного усилителя.
Это схема подключения оконечного УНЧ при тестировании. Проверять каналы УНЧ лучше по-очереди. Коммутировать питание можно установкой или удалением соответствующих предохранителей.
Нагрузкой могут служить 10-ти Ваттные резисторы типа ПЭВ сопротивлением 4Ω.
Вначале нужно подать питание на микросхему и убедиться в том, что она не греется. Если микросхема греется из-за возбуждения на ультразвуковых частотах, то нужно установить цепочку C6*, R7*.
Возбуждаться микросхема может так же, если между блокировочными ёмкостями и микросхемой слишком длинные дорожки ПП или проводники.
Затем, подав на микросхему сигнал и доведя его уровень до ограничения на выходе, нужно проследить за динамикой повышения температуры. Если температура радиатора не превышает 60… 65ºС, а температура корпуса микросхемы – 80… 85ºС, то можно считать, что тепловой режим в норме.
Если на радиаторе установлены сразу две микросхемы, то после того, как каждая из них будет проверена, нужно включить обе микросхемы и снова проверить тепловой режим при максимальной выходной мощности усилителя.
Дополнительные материалы к статье.
Скачать чертёж печатной платы в формате LAY (58КБ).
Скачать калькулятор приблизительного расчёта площади радиатора охлаждения микросхем в формате EXL (3КБ).
Портативная программа Sprint Layout 6.0 для рисования, редактирования и вывода на печать печатных плат. Интерфейс русский. (4,4МБ).
Даташит на микросхему TDA2030
7 Январь, 2011 (23:39) в Аудиотехника, Сделай сам
