Усилитель 20 ватт – Компактный стерео усилитель мощностью 20Вт с питанием от 12В – Поделки для авто

Компактный УНЧ на 20 Ватт

Компактный УНЧ на 20 Ватт
Добрый день! Сейчас мы соберём усилитель низкой частоты. За основу взята микросхема TDA2004.
Компактный УНЧ на 20 Ватт
Она имеет два выхода, но мощность каждого по отдельности – 8 Ватт, а это не так уж много. Поэтому мы воспользуемся мостовым включением. Такое включение позволит повысить мощность более чем в два раза.

Характеристики усилителя


Итак, основные характеристики нашего усилителя:
  • Напряжение питания: 8-18 вольт;
  • Номинальная выходная мощность: 20 Ватт;
  • Максимальная выходная мощность: 25 Ватт.

Схема выглядит следующим образом:
Компактный УНЧ на 20 Ватт

Необходимые детали


  • DD.1 – TDA2004;
  • C1, C2, C3, C7, C8 – 0.1 мкФ;
  • C4 – 470 мкФ, 25 Вольт;
  • C5 – 10 мкФ;
  • C6 – 1 нФ;
  • R1 – 470 Ом;
  • R2, R3 – 22 Ом.

Компактный УНЧ на 20 Ватт

Печатная плата


Для печатной платы нам понадобится кусочек текстолита размером 3х2 см, а также рисунок платы:
pp.zip [33,05 Kb] (cкачиваний: 200)
Компактный УНЧ на 20 Ватт

Изготовление усилителя низкой частоты


Вырезаем и переносим лазерно-утюжным методом. Всё, что не до конца перенеслось, дорисовываем лаком.
Компактный УНЧ на 20 Ватт
Травить будем в растворе перекиси водорода и лимонной кислоты. В большой одноразовый стаканчик наливаем три столовые ложки перекиси, сыпем столовую ложку лимонной кислоты и добавляем щепотку обычной соли, она – катализатор, и в процессе реакции не расходуется. Перемешиваем раствор до полного растворения веществ и бросаем туда плату. Начинают выделяться пузырьки водорода, а раствор окрашивается в голубой цвет.
Компактный УНЧ на 20 Ватт
Плата травится около получаса. Чуть ускорить процесс можно, поставив раствор на солнце.
Когда лишняя медь растворится, достаём плату и промываем её водой.
Компактный УНЧ на 20 Ватт
Использованный раствор следует вылить в общую канализацию.
Далее ацетоном очищаем плату от тонера и лудим дорожки.
Компактный УНЧ на 20 Ватт
Вначале впаиваем на своё место микросхему, затем остальные компоненты.
Монтаж производите, ориентируясь на картинку:
Компактный УНЧ на 20 Ватт
На данном этапе усилитель готов. Перед включением микросхему следует установить на теплоотвод.
Компактный УНЧ на 20 Ватт

Компактный УНЧ на 20 Ватт
Вот такой получился компактный, но довольно мощный усилитель. Подключал к нему НЧ головку на 25 Ватт 4 Ома – справился отлично, на полной громкости никаких хрипов, щелчков и прочих искажений звука не наблюдалось. За час работы радиатор нагрелся до 60 градусов.
А на этом моя статья подошла к концу, всем удачи в повторении!

Компактный стерео усилитель мощностью 20Вт с питанием от 12В – Поделки для авто

Усилители, работающие от 12В постоянного тока, как правило, не имеют большой мощности, а также, они не HiFi класса. Но этот маленький усилитель имеет хорошие характеристики. При питании 14,4В он выдает 20Вт на канал на нагрузке 4 Ом, а коэффициент гармоник при более низких уровнях мощности, как правило, меньше, чем 0,03%.

Это идеальный проект для желающих иметь компактный стерео усилитель, который может работать от батареи 12В. Он может использоваться в автомобилях, для отдыха на природе, дачных домиках или где-либо еще.

12v-20watt-stereo-amplifier

Конструкция проста и безопасна для повторения начинающими радиолюбителями, т. к. нет опасности поражения током от сети.

По сравнению с версией на TDA1519A, в этом усилителе, построенном на TDA¬7377, значительно улучшено отношение сигнал-шум, а коэффициент гармонических искажений примерно в 50 раз лучше – при типичных условиях не более 0,03%.

25645312

Кроме того, расход энергии усилителя в режиме ожидания низок – не более чем 1 Вт. В результате, если вы не будете выжимать из него максимум, а будете использовать в номинальном режиме, то он не будет разряжать батарею слишком быстро.

12v-20watt-stereo-amplifier-circuit-2

И потому, что усилитель имеет схему самозащиты, то он практически “несгораемый”. При перегреве или коротком замыкании, соответственно включится самоограничение или отключение нагрузки.

Основные характеристики TDA7377:

Параметр Мин. Тип. Макс.
Напряжение питания 8V 14,4V 18V
Ток покоя 150mA
Постоянное напряжение на выходе 150mV
Ток потребления в режиме “Stand by” 100µA

Коэффициент усиления

(раздельные каналы)

19dB 20dB 21dB

Коэффициент усиления

(мостовое включение)

25dB 26dB 27dB
Выходная мощность в мостовом режиме максимальная (Uп=14,4V) 2x31W 2x35W

Выходная мощность в мостовом режиме по стандарту EIAJ

(Un=13,7V, Кни=1%)

2x27W 2x30W

Выходная мощность в мостовом режиме

(Un=14,4V, Rн=4om, Кни=10%)

2х20W

Выходная мощность раздельных каналов

(Un=14,4V, Rн=2om, Кни=10%)

4х10W
Kни (P=0,1..10W мост) 0,03% 0,3%
Полоса пропускания 22…22000 Hz
Входное сопротивление (раздельно) 20Kom 30Kom
Входное сопротивление (мост) 10Kom 15Kom
Напряжение включения режима Stand-By 1,5V
Напряжение рабочего режима на входе ST-BY 3,5V

Принципиальная схема:
Снимок2

Назначение выводов TDA7377:

1 OUT1 Выход 1
2 OUT2 Выход 2
3 Vcc “+” питания
4 IN1 Вход 1
5 IN2 Вход 2
6 SVR Выход 1
7
Stand-By
Вход переключения “Mute/Stand by”
8 PW-GND Земля выходных каскадов
9 S-GND Сигнальная земля
10 DIAG Диагностический выход
11 IN4 Вход 4
12 IN3 Вход 3
13 Vcc “+” питания
14 OUT4 Выход 4
15 OUT3 Выход 3

С 12В питанием, максимальная амплитуда, которую обычный усилитель может генерировать это ± 6В. Это приводит к скудным 4.5Вт на 4 Ом нагрузке или 2,25 Вт на 8Ом, не считая потери в выходных транзисторах. . Даже если питание постоянного тока составляет около 14,4 (максимум, что обычно можно ожидать от автомобильного аккумулятора 12В), то мощность увеличится до 6.48Вт и 3.24Вт для 4 Ом и 8 Ом нагрузок соответственно – что не совсем достаточно для потребителей .

pcb-layout-of-20w-stereo-amplifier1

Есть три распространенных решения этой проблемы. Первый – использование DC преобразователя в ключевом режиме для повышения напряжения питания. Однако это значительно увеличивает стоимость и сложность усилителя, хотя это один из способов получить гораздо больше мощности от источника 12В. Но мы хотели, чтобы этот проект оставался простым, что исключает эту технику.

Компоновка деталей:

Есть варианты для повышения мощности усилителя, например применение Н -архитектуры, но с некоторым ухудшением коэффициента гармонических искажений. В этом случае сам усилитель обеспечивает ключевой режим.

Второй способ заключается в снижении сопротивления громкоговорителей. Некоторые автомобильные колонки имеют импеданс 2 Ом, что позволяет в два раза увеличить мощность, при том же напряжении питания. Тем не менее, мы не стали ограничивать применение этого усилителя громкоговорителями в 2 Ома.

Похожие статьи:

Готовый 2х20Вт стереоусилитель Kinter MA-180

Всех приветствую, кто заглянул на огонек. Речь в обзоре пойдет, как вы наверно уже догадались, о бюджетном стереоусилителе AB класса (автомобильный усилитель), который можно легко использовать в качестве усилителя к домашним колонкам, на даче, в автомобиле и т.д. Благодаря наличию темброблока (низкие и высокие частоты), регуляторов громкости и баланса, а также стильному внешнему виду, хорошему качеству звучания и достаточно высокой выходной мощности, он легко впишется в домашний интерьер в качестве бюджетного усилителя для стереоколонок, если таковые имеются.

Общий вид стереоусилителя Kinter MA-180:

Краткие ТТХ:
— Номинальная выходная мощность — 2х20 Вт (4 Ом)
— Максимальная выходная мощность — 2х35 Вт (4 Ом)
— Специализированная микросхема — - TDA7377, AB класс
— Коэффициент нелинейных искажений (режим стерео, 10Вт) – 0,3%
— Отношение сигнал/шум — 100 дБ
— Чувствительность — 0,25-50 мВ
— Питание — 12V/5A
— Сопротивление нагрузки — 4-16 Ом
— Частотный диапазон: 20Гц-20кГц
— Входные разъемы: RCA вход (тюльпан), mini Jack 3,5мм
— Выходные разъемы: самозажимная колодка для стереозвука, USB 5V
— Регулировка: громкость/баланс/высокие/низкие частоты
— Наличие защиты – да (температура, переполюсовка, перенапряжение, КЗ)
— Размеры — 155мм*102мм*42мм
— Вес — 247гр

Комплектация:

Поставляется стереоусилитель в компактной картонной коробке в синих тонах, на ней присутствуют основные характеристики:

Внутри коробки, кроме самого усилителя ничего нет, сам усилок окутан пупыркой, инструкции также нет:

Размеры усилителя совсем небольшие, всего 155мм*102мм*42мм:


Вес также мизерный, всего 247гр:

Теперь непосредственно сам стереоусилитель:

Как видим, внешний вид довольно стильный:

На передней панели расположены все необходимые регуляторы (басы/высокие/баланс/громкость), а также кнопка включения питания. На боковых ребрах присутствуют отверстия для крепления усилителя к чему-либо:

Регуляторы мягкие, при поворотах ручки нет абсолютно никакого треска и постороннего шума. Также при подаче питания начинает гореть подсветка регулятора громкости. Выглядит довольно эффектно, она не зависит ни от положения регулятора, ни от громкости, т.е. меняется плавно сама по себе в произвольном порядке:

На задней панели стандартные разъемы для подключения:

— слева входной разъем под стандартный миниждек (наушники) – можно подавать сигнал от ПК, смартфона, плеера или любого устройства с выходом AUX (магнитола, к примеру). Т.е. тот сигнал, который нужно усилить
— далее два аналоговых RCA разъема (тюльпаны, белый для левого канала, красный для правого) – в основном для подключения старенькой видеоаппаратуры: видеомагнитофоны, DVD плееры и т.д.
— колодка с 4-мя подпружиненными выходными разъемами – для непосредственного подключения колонок (правый и левый канал, плюс красный, минус черный)
— 5V USB выход – для зарядки электронных гаджетов
— справа DC Port питания 12V/5A. Выходная мощность и качество звучания напрямую зависят от качества БП/адаптера. Маломощный адаптер не сможет выдать всю заявленную мощность, БП без должной фильтрации помех будет «фонить», поэтому используйте надежные проверенные БП с заявленным током, как минимум 2А (БП/Адаптеры от ЗУ для аккумуляторов, ноутбуков, светодиодных лент и т.д., либо на худой конец выход 12V с разъема ПК). Я использую БП от ЗУ Opus BT-C3100 V2.2 на 12V/3А, о нетипичном применении упоминал в той статье:

С данным блоком питания практически нет никакого постороннего шума. Для моих советских 8Вт колонок 8АС-3 хватает за глаза (два 4Вт динамика 4ГД-35/8ГДШ-1):

Разборка стереоусилителя:

Как видим, обвязка деталей минимальная, да и то благодаря тому, что используется темброблок на ОУ TL072CP:

Непосредственно в качестве усилителя используется специализированная микросхема AB класса TDA7377, номинальной мощностью 40ВТ в мостовом режиме:

В качестве радиатора используется корпус стереоусилителя, т.к. он алюминиевый и хорошо отдает тепло. Между корпусом и микросхемой присутствует термопаста, чем-то напоминающая нашу российскую КПТ-8:

На средней выходной мощности корпус практически не греется, на практически максимальной – чуть теплый, что говорит о достаточно неплохом КПД микросхемы.

Вот даташит на микросхему:

Как видим, она содержит минимальную обвязку деталей и имеет всевозможную защиту от КЗ, переполюсовки, перенапряжения, перегрева и может включаться в различных комбинациях, поэтому если есть желание и навыки работы с паяльником, то можно переделать разводку под конфигурацию 2.1 (стереоколонки и сабвуфер) или 4 (квадроаккустика):

Для подключения используйте по возможности медный акустический кабель:

Достаточно немного зачистить изоляцию кабеля и просто воткнуть жилы в соответствующий разъем – благодаря подпружиненным колодкам, контакт получается отличный и держится крепко. По возможности не путайте полярность динамиков, иначе колонки будут играть в «противофазе», что не очень хорошо сказывается на звучании.
Входной провод можно использовать подобный (два mini Jack «папа»):

Выходной разъем USB расположен очень неудобно — на задней панели рядом с разъемом питания, да и при небольшой мощности БП/адаптера лучше не подключать прожорливые девайсы. В данном случае USB предназначен только для заряда:

Небольшой видеоролик работы (громкость максимум, басы на максимуме колонки не вытягивают, начинают «хлюпать», запись на смартфон SGS3):


Смартфон всю громкость не передает, на самом деле довольно громко. На средней громкости базы отличные, «сочные». До этого был самопал на TDA8561Q, басы совсем не нравились…

Пожелания разработчикам:
— встроить в корпус БП достаточной мощности
— добавить переключатель для различных конфигураций (2, 2.1, 4)
— подсветку регулятора сделать меняющейся в такт с музыкой, либо в зависимости от положения регулятора (максималка — горит красный, средняя громкость — зеленый)
— добавить выход на наушники
— добавить прорезиненные ножки

Плюсы:
+ Хорошее качество звучания
+ Стильный внешний вид
+ Универсальный (благодаря компактным размерам и распространенному питанию, можно взять загород, подключить автоаккустику)
+ Достаточная выходная мощность
+ Практически не греется
+ Наличие темброблока
+ Наличие USB выхода
+ Легко переделывается под нужную конфигурацию
+ Корпус можно использовать для более мощной микросхемы (класс D, 50-100W)

Минусы:
— чуток великовата цена
— не у всех в хозяйстве найдется лишний БП/адаптер на 12V/2-5А
— нет прорезиненных ножек (можно поцарапать стол, лечится наклеиванием 2-3 слоев скотча/изоленты)

Вывод: неплохой готовый усилитель для тех, кому лень собирать своими руками. Лично мне звук понравился, мощности хватает с запасом. В качестве бюджетного стереоусилителя подходит идеально, рекомендую к покупке!

Киса:


Кому интересно, еще обзоры:

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Простой усилитель на 20 ватт

   Сколько ватт мощности оптимально для нормальной громкости в условиях комнаты? Предполагаем, что 10 маловато (недостаточно будут НЧ воспроизводиться), а 50 ватт - слишком сложно и дорого. Не считая самих микросхем, найти 100 ваттный блок питания и трансформатор будет не легко. Поэтому для среднего уровня вполне хватит и 20 ватт. Теперь вопрос по схеме. Делать такой УНЧ на рассыпухе сложно, в том числе в настройке, а покупать современную интегральную микросхему - уже минимум 10 долларов. Значит будем использовать старые, добрые, и главное, массово доступные, ТДА2005. Так как они по 10 ватт на канал (внутри их 2) - включим паралельно. Вотмостовой 20 Вт аудиоусилитель звука, специально разработанный для автомобильного ФМ-модулятора, для компьютера в дом, для LED телевизора и других аналогичных устройств.

Схема УНЧ 20 вт

Список радиодеталей

Рисунок печатной платы УМЗЧ

Спецификация усилителя

  • Вход питания: 12-18 В постоянного тока 
  • Выходная мощность : 20 Вт, 4 Ω 
  • Встроенная тепловая защита, защита от перепадов напряжения 
  • При включении питания зажигается светодиодный индикатор 
  • Размеры печатной платы примерно 65 x 65 мм

   Блок питания берём любой на 12 вольт, можно до 18. Ток он должен выдавать не менее 2 ампер. Обязательно использование экранированных кабелей для подключения потенциометра - регулятора звука, а также наличие хорошего теплоотвода на микросхему.


Понравилась схема - лайкни!

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ

Смотреть ещё схемы усилителей

       УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ          УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ  

   

УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ          СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ   

    

Author:

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о