Köprü amplifikatör devresi nedir? TDA7294: amplifikatör devresi

Bir araba subwoofer'ını kendi ellerinizle monte etmek oldukça onurlu bir iştir, ancak subwoofer kafasına güç vermesi gereken güç amplifikatörünün montajında ​​​​genellikle zorluklar vardır. Oldukça güçlü kafalar için standart 12 Volt ağ yeterli değildir ve voltajı bir voltaj dönüştürücüyle artırmanız gerekir.

Dönüştürücü kullanmadan yüksek güce ulaşmak mümkün değildir, ancak dönüştürücü oluşturma konusunda yeterli deneyiminiz yoksa ancak gerçekten bir subwoofer için amplifikatör oluşturmak istiyorsanız ne yapmalısınız?

Fizik yasalarına göre, 12 Volt'luk bir ağdan 4 Ohm'luk bir yüke 18 watt'tan fazla güç elde etmek imkansızdır - saf, sinüzoidal çıkış gücünden bahsediyoruz, ancak her zaman olduğu gibi istisnalar da vardır. H sınıfında çalışan ve 12 Volt ağdan 50-70 watt çıkış gücü elde etmenize olanak tanıyan çeşitli amplifikatörler vardır, ancak bu tür mikro devre amplifikatörleri (örneğin, TDA1562) çok pahalıdır, bu nedenle bakmanız gerekir. başka bir çözüm için.

Bugün bir subwoofer için UMZCH'in en ucuz seçeneklerinden birini ele alacağız. Tanınmış TDA2003 mikro devresi en azından en ucuz UMZCH mikro devresidir. 12 Volt ile çalışır ve 2 ohm'luk bir yüke maksimum 10-12 watt'a kadar güç sağlayabilir.

Mikro devrenin ana avantajı, 2 ohm'a kadar bobin direncine sahip düşük empedanslı dinamik kafalarla çalışabilmesidir. Mikro devre doğası gereği monofoniktir (tek kanal), bu nedenle amplifikatörün çıkış gücünü artıracak bir köprü devresi bulunmalıdır.

Köprü versiyonu standart 4 Ohm'luk kafalarla uzun süre harika çalışır, çıkış gücü 20 Watt civarındadır, derin düşük frekanslardaki tepe dalgalanmaları 30 Watt'a kadar çıkar, ancak elbette bu saf güç değildir. Ancak bu seçeneği kullanarak orta güçlü bir subwoofer'a güç vermek oldukça mümkündür.

Bu seçeneğin ikinci özelliği, mikro devrenin bir kuruşa (parça başına yarım dolar) mal olması, eleman tabanının yalnızca birkaç bileşen içermesi ve toplam maliyeti bir dolardan fazla olmamasıdır, ancak eski panolarınız varsa, lehimi çözebilirsiniz. onlardan gerekli tüm bileşenler.

Mikro devre AB sınıfında çalışır, bu nedenle aşırı ısınmayı önlemek imkansızdır, bu nedenle mikro devreler ortak bir ısı emici üzerine kurulmalıdır ve mikro devrelerin kütlesi aynı olduğundan ek yalıtım contalarının kullanılmasına gerek yoktur.

Bugün, bir amplifikatörü bir köprüye bağlamak ve 2 amplifikatörün benzer şekilde nasıl bağlanacağı gibi ilginç bir güç artırma olasılığına bakacağız. Bu modda bir kanal artı (+) için çalışır ve diğeri eksi (-) için Bu da gücü 2-2,5 kat artırır. Sonuç, sistem güç kaynağına ve amplifikatör modeline bağlı olacaktır.

Çoğu zaman bu çalışma modu, en fazla güç gerektiren öğe olan subwoofer için kullanılır. Bir köprüye bağlanabilirsiniz Nasıl iki amplifikatör kanalı, Bu yüzden ve iki ayrı monoblok.

İki kanalın köprü bağlantısı

Yani, bir amplifikatörün iki kanalını köprülemek için birinden artı (+), diğerinden eksi (-) almanız gerekir. İki ve dört kanallı amplifikatörler için devreler farklı değildir.

Prensip olarak bir amplifikatörü bir köprüye bağlamak zor bir işlem değildir; herhangi bir jumper veya ek bağlantı gerektirmez. Subwoofer'dan gelen pozitif kabloyu bir kanalın pozitif terminaline (+) ve negatif kabloyu sırasıyla ikincinin negatif (-) terminaline bağlayın.

Öncelikle amplifikatörünüzün köprülendiğinden emin olun.

İki amplifikatörü bir köprüye bağlama

Köle başı

Bu bağlantı için tasarlanan amplifikatörlerde MASTER/SLAVE anahtarları bulunur. Bu nedenle köprü bağlantısıyla amplifikatörlerden biri önde gelen olacaktır ( Usta) ikinci köle ( Köle), anahtarları buna göre ayarlayın. Radyodan gelen ara bağlantı kabloları (laleler) Master'a bağlanır ve ondan bir mono konektör aracılığıyla sinyal Slave'e (tek bir ara bağlantıyla) iletilir. Bu, tüm ayarların ve kontrolün tek bir monobloktan - Master'dan - gerçekleştirilmesi için yapılır. kazanç, filtreler, ses altı ve benzeri. sadece orada sergilenecek. Ara bağlantıları Slave'e takmayı denemek için Y ayırıcıları almanıza da gerek yoktur.

Üretici, amplifikatörün bir köprüde çalışabileceğini ancak Master / Slave anahtarlarının bulunmadığını beyan ederse, aşağıdakine benzer adlara sahip iki sokete sahip olacaktır: Köprü Girişi Ve Köprü Çıkışı. Bu durumda, ana amplifikatör üzerindeki Köprü Çıkışı jakını kullanın ve bunu ikincil amplifikatörün Köprü Giriş jakına bağlayın.

Hoparlör kablolarını bağlama

Burada dikkatli olun ve hiçbir şeyi karıştırmayın: iki amplifikatörün negatif konektörlerini birbirine bağlarız; daha sonra Master'ın artı (+) ucunu subwoofer'ın artı ucuna bağlarız ve artı Eksi subwoofer'a bağımlı!

Evet, subwoofer'a giden iki pozitif kablo var, gerilmeye gerek yok - her şey doğru. Gerçek şu ki, bir amplifikatörün girişine doğrudan bir sinyal veriliyor ve ikincisi için sinyal 180 derece döndürülüyor. Bu nedenle, birinin çıkışında pozitif potansiyel artarken, ikincinin çıkışında aynı fakat negatiftir. Güçteki artış, amplifikatörlerin veya kanalların (bir wuxia kullanılması durumunda) düşük dirençte çalışması nedeniyle meydana gelir. Örneğin, sub 4 ohm'a bağlıysa, her amplifikatör veya kanal 2 ohm'da vb. çalışır.

Önemli noktalar

• • Amplifikatörünüzün köprülü bağlantıları desteklediğinden emin olun.

• • Amplifikatörünüzün veya amplifikatörlerinizin amaçlanan empedansı desteklediğinden emin olun.

• • İki amplifikatörü bir köprüye bağlarken Slave'in korumasının devre dışı bırakılabileceğini unutmayın. Onu yakından izleyin.

• Bobinlere farklı kanalları/amplifikatörleri ayrı ayrı bağlamayın.

İki amplifikatörün bir köprüye nasıl bağlanacağına ilişkin basit ve net bir video:

İki TDA7294 entegre devre kullanılarak bir köprü devresi kullanılarak yapılan Hi-Fi sınıfının düşük frekanslı güç amplifikatörü. Bir subwoofer için mükemmel olan 170 watt'a kadar çıkış gücü elde etmenizi sağlar.

Özellikler

• 8 Ohm yükte ve güç kaynağında çıkış gücü ±25V - 150 W;
• 16 Ohm yükte ve ±35V güç kaynağında çıkış gücü - 170 W.

Şematik diyagram

Amplifikatörün çıkış katı için kısa devre koruması, termal koruma (ağır yükler altında meydana gelen aşırı ısınma durumunda azaltılmış güce geçiş), aşırı gerilim koruması, kapatma modu (Bekleme), giriş sinyali açma/kapama modu (Mute), ve açma/kapama sırasında "tıklama"ya karşı koruma. Bütün bunlar zaten TDA7294 entegre devrelerinde uygulanmıştır.

Pirinç. 1. İki TDA7294 mikro devresini bağlamak için köprü devresi - güçlü bir köprü düşük frekanslı amplifikatör.

Parçalar ve PCB

Pirinç. 2. TDA7294 mikro devrelerinin dahil edilmesinin köprü versiyonu için baskılı devre kartı.

Pirinç. 3. TDA7294 mikro devrelerinin dahil edilmesinin köprü versiyonu için bileşenlerin konumu.

Böyle bir güç amplifikatörüne güç sağlamak için en az 250-300 watt gücünde transformatörlü bir güç kaynağına ihtiyacınız vardır. Doğrultucu devresinde her kola 10.000 μF veya daha fazla elektrolitik kapasitörlerin takılması tavsiye edilir.

Veri sayfasından köprü devresi

Pirinç. 4. İki TDA7294 mikro devresini bağlamak için köprü devresi (veri sayfasından).

Köprü modunda yük direnci en az 8 ohm olmalıdır, aksi takdirde mikro devreler aşırı akımdan yanacaktır!

Baskılı devre kartı

İki kanallı ve köprülü güç amplifikatörü seçenekleri için evrensel baskılı devre kartı.

UMZCH'yi açmak için kullanılan köprü devresi, birinde sinyal girişinin toprağa bağlı olduğu ve geri besleme girişinin (bacak 2) 22K'lık bir direnç aracılığıyla ikinci kanalın çıkışına bağlandığı iki özdeş kanaldan oluşur.

Ayrıca mikro devrelerin 10. bacaklarının (Sessiz) ve 9. bacaklarının (Bekleme) dirençler ve kapasitörler kullanılarak monte edilmiş bir mod kontrol devresine bağlanması gerekir (Şekil 6).

Pirinç. 5. TDA7294 çiplerini temel alan bir güç amplifikatörü için baskılı devre kartı.

Kartların veri sayfasındaki şemadan (daha iyisi için) hafif sapmaları var:

• Mikro devrelerin girişlerinde (pim 3), 0,56 µF değil, 4 µF kapasitörler takılıdır;
• 680 Ohm'luk direnç (pim 2'ye giden) ile toprak arasına 470 µF'lik bir kapasitör bağlanır;
• Bacaklar 6 ve 14 arasındaki kapasitörler 22 µF değil 470 µF'dir;
• Güç kaynağı için 0,22 µF kapasitörler yerine 680 nF (0,68 µF) kurulması önerilmektedir;

Köprü bağlantısında 10 ve 9 numaralı pinler sırasıyla birbirine bağlanır ve mod kontrol devresine bağlanır.

Pirinç. 6. TDA7294 yongaları için Bekleme-Sessiz modları için basit bir kontrol devresi.

Mikro devreleri açmak için (onları sessiz ve enerji tasarrufu modlarından çıkarmak), "VM" ve "VSTBY" kontaklarının pozitif +V güç kaynağı pinine bağlanması yeterlidir.

Bu baskılı devre kartı evrenseldir, amplifikatörün TDA7294 yongalarındaki hem çift kanallı hem de köprü çalışma modları için kullanılabilir. Topraklama kablolaması (GND) burada çok iyi yapılmıştır, bu da UMZCH'in güvenilirliğini ve gürültü bağışıklığını artıracaktır.

Edebiyat:

1. TDA7294 yongası için veri sayfası - İndir (7-Zip arşivi, 1,2MB).
2. TDA7294 için SSS - cxem.net/sound/amps/amp129.php

TDA2005 yongasındaki güçlü bir köprü AF güç amplifikatörünün şematik diyagramı, 4 ohm'luk bir yüke 20 watt çıkış sağlar. TDA2005 tipi mikro devre, çok eski bir entegre ULF mikro devresidir. Ancak yine de, eskimesi nedeniyle çoğu zaman çok düşük bir fiyata satın alınabilmektedir. Ayrıca birçoğunun eski stoklarında da bulunabilir.

Modern IC'lerle karşılaştırıldığında UMZCH TDA2005, önemli sayıda bağlantı gerektirdiğinden kesinlikle devre karmaşıklığını kaybeder. Ancak parametreler açısından daha modern olanlarla oldukça kafa kafaya gidiyor.

Bir keresinde yazar, Hint kökenli olduğu bilinmeyen eski bir müzik merkezini onarmak zorunda kaldı. Görev, işlevselliği geri yüklemek için değil, bu cihazı kişisel bir bilgisayarla çalışmak için aktif bir hoparlör sistemi gibi bir şeye dönüştürmek için belirlendi.

Kendi ULF'si hatalıydı ve onu onarma isteği yoktu, çünkü "yaşam boyunca" bile olağanüstü olan çok az şey vardı. Uzun süredir boşta kaldıkları için ULF'nin TDA2005 mikro devrelerindeki iki modülle değiştirilmesine karar verildi. Aynı zamanda gücü artırın ve ses kalitesini iyileştirin.

Elbette bu aynı zamanda güç kaynağında da değişiklik yapılmasını gerektirdi ama bu başka bir konu.

Şematik diyagram

Şekil 1. TDA2005 yongasındaki köprü AF güç amplifikatörünün şematik diyagramı, 4 Ohm yükte 20 Watt.

ULF kanallarından birinin şeması Şekil 1'de gösterilmektedir. İkinci kanal da tamamen aynıdır. ULF mikro devreleri, daha fazla güç ve daha iyi kalitede düşük frekans üretimi elde etmek için bir köprü ile bağlanır.

Bu şemaya göre, 14V besleme voltajıyla amplifikatör aşağıdaki özelliklere sahiptir:

• 4 Ohm - 20W hoparlör sistemi direncine sahip güç.
• 4 ohm yükte 4 W güçte THD% 0,2'den fazla değildir.
• Çalışma frekans aralığı 20-20000 Hz.
• Giriş hassasiyeti 200 mV.
• Çalışma besleme voltajı 8 ila 18 V arasında değişir.
• Maksimum güçte akım tüketimi 3,5 A'dır (tek kanal).

Giriş sinyali ses seviyesi kontrol direnci R1'den geçer. Diyagramda gösterilmiştir ancak müzik merkezinin ön panelinde olduğundan baskılı devre kartında yoktur.

Prensip olarak, R2 direnci kurulamaz, görevi gerekirse stereo kanalları kazanç açısından eşitlemektir. Ayrıca stereo dengesini ayarlamak için bir değişkenle değiştirilebilir.

Bu amplifikatör dijital bir sinyal kaynağıyla, örneğin kişisel bilgisayar ses kartının çıkışıyla çalışacaksa R3-C2 devresi çok kullanışlıdır. Bu devre, dijital bir sinyal kaynağının dijitalden analoğa dönüştürücüsünün çalışmasından kaynaklanan RF parazitini baskılayan basit bir pasif RF filtresidir.

A1 çipinin 3 numaralı pimi bir kilittir. Bu durumda, hoparlör sistemi üzerinden açıldığında akım dalgalanması olmaması için mikro devreyi sorunsuz bir şekilde başlatmak için kullanılır. Devre R5-C9, güç uygulandıktan sonra ULF çıkışının bağlantısını biraz geciktirir.

Daha önce de belirtildiği gibi, besleme voltajı 8 ila 18V arasında olabilir. Aynı zamanda tüm kapasitörlerin besleme voltajının en az bir buçuk katı voltaja sahip olması arzu edilir. Bu devrede tüm elektrolitik kondansatörler 25V'tur.

Baskılı devre kartı ve kurulumu

Kurulum kompakt bir baskılı devre kartı üzerinde gerçekleştirilir (Şekil 2). Yazdırılan parçaların deseni sanki parçalara bakıyormuşsunuz gibi gösterilir. Tahtayı bir fotoğraf yöntemi veya "lazerli ütü" kullanarak yapmayı planlıyorsanız, bu çizimin yansıtılması gerekecektir (bu, herhangi bir grafik düzenleyicide tarama yapılarak yapılabilir).

Pirinç. 2. TDA2005 çipli köprü güç amplifikatörü devresi için baskılı devre kartı.

Ancak bence bu kadar basit bir düzen, kalıcı bir kalemle manuel olarak çizilebilir. Mikro devrenin çalışması için bir soğutucu gerekir. Radyatör olmadan geçici olarak bile açılmasını önermiyorum. Bu ULF kartı, yalnızca onarım modülü olarak değil aynı zamanda otomotiv ULF'si olarak başka bir amaç için de kullanılabilir.

Köprülü bağlantı - bir amplifikatörün, stereo amplifikatörün kanallarının monoblok güç amplifikatörleri modunda çalıştığı hoparlörlere bağlantısı. Aynı sinyali yükseltiyorlar, ancak antifazda. Bu durumda hoparlör, amplifikasyon kanallarının iki çıkışı arasında geçiş yapar.

Köprü bağlantısı, amplifikatörün gücünü önemli ölçüde artırmanıza olanak tanır.

Yük üzerindeki çıkış voltajı iki kat daha yüksektir, bu nedenle aynı besleme voltajı ve yükte, köprü devresi kullanan bir amplifikatörün çıkış gücü teorik olarak ayrı bir amplifikatörünkinden 1,5 - 4 kat daha fazladır. Modern ana ünitelerin güç amplifikatörleri bu tasarıma göre yapılmıştır. Ek amplifikatörlerin hemen hemen tüm modellerinde köprü bağlantısı imkanı sağlanmaktadır.

Daha yüksek çıkış gücünün avantajının yanı sıra, köprü amplifikatörlerinin dezavantajları da vardır.
Öncelikle harmonik katsayısı orijinal amplifikatörlere göre yaklaşık 1,2-1,7 kat arttırılmıştır ve sönümleme katsayısı iki kat daha kötüdür (sabit yük direnciyle). Teorik olarak harmonik distorsiyonun değişmemesi gerekir, ancak pratikte artış, gerçek (hatta aynı) amplifikatörlerin özelliklerindeki farklılıklar nedeniyle meydana gelir. Sönümün bozulması da anlaşılabilir bir durumdur - amplifikatörlerin çıkış empedansları birikmiştir.

Besleme voltajı düşük olduğunda amplifikatörün çıkış gücünü arttırmanın bir yolu onu açmaktır. köprü devresi. İki özdeş aşama veya amplifikatör antifazda anahtarlanır ve ortak bir yük üzerinde çalışır. Hoparlör, bağlantı kapasitörleri kullanılmadan doğrudan köprü devresine bağlanır. Yük üzerindeki çıkış voltajı iki kat daha yüksektir, bu nedenle aynı besleme voltajı ve yükte, bir köprü devresi kullanan amplifikatörün çıkış gücü teorik olarak ayrı bir amplifikatörünkinden 4 kat daha fazladır. Modern ana ünitelerin güç amplifikatörleri bu tasarıma göre yapılmıştır. Ek amplifikatörlerin hemen hemen tüm modellerinde köprü bağlantısı imkanı sağlanmaktadır.

Daha yüksek çıkış gücünün avantajının yanı sıra, köprü amplifikatörlerinin dezavantajları da vardır. Öncelikle harmonik katsayısı orijinal amplifikatörlere göre yaklaşık 1,2-1,7 kat arttırılmıştır ve sönümleme katsayısı iki kat daha kötüdür (sabit yük direnciyle). Teorik olarak harmonik distorsiyonun değişmemesi gerekir, ancak pratikte artış, gerçek (hatta aynı) amplifikatörlerin özelliklerindeki farklılıklar nedeniyle meydana gelir. Sönümün bozulması da anlaşılabilir bir durumdur - amplifikatörlerin çıkış empedansları birikmiştir.
Ana ünitelerin dahili amplifikatörlerinin çıkışları toprağa göre Upit/2 potansiyeline sahiptir. Bu nedenle, yükün toprağa kazara kısa devre yapması, koruma sistemleri yoksa amplifikatörün arızalanmasına neden olur. Ancak bunun sesle çok az ilgisi var, kurulum sırasında bunun hatırlanması gerekiyor. Ancak bu özellik kullanılabilir. Bu nedenle, ek amplifikatörlerin yüksek seviyeli girişleri genellikle bir voltaj sensörüyle donatılmıştır ve ana ünitenin çıkışındaki sabit voltaj, ek amplifikatörü açmak için bir sinyal olarak kullanılır.