Главная Интерьер Собираем усилитель на TDA2050_TDA2030, LM1875. Типовая схема

Собираем усилитель на TDA2050_TDA2030, LM1875. Типовая схема

TDA2050 — монофонический усилитель низкой частоты с выходной мощностью 32 ватт на нагрузку 4 Ом. Микросхема стоит всего полтора доллара и выпускается в стандартных 5-выводных корпусах.
В последнее время микросхему начали использовать в автомобиле , сложность заключается в том, что нужен встроенный инвертор для питания микросхемы от бортовой сети 12 Вольт, но не смотря на это микросхему с успехом используют для питания штатных «блинов» и других головок в авто.

32 ватта — думаете мало? на самом деле это чистая мощность под синусом 1кГц, а максимальная мощность микросхемы — 80 ватт! Этой мощи вполне хватит, для того, чтобы при желании разорвать любой штатный динамик, который используют в автомобильной акустике.

В китайской индустрии, данная микросхема используется в бытовых аудиосистемах, представляет из себя законченный выходной каскад, который питает сабвуферную головку, редко используется для питания широкополосных аудиосистем.

Питание двухполярное, ниже основные характеристики микросхемы TDA2050 в случае однополярного включения.

Напряжение питания: 10 — 50 В.
Пиковое значение выходного тока: 5 А.
Ток в режиме покоя: 30 — 55 мА.
Долговременная выходная мощность при коэффициенте гармоник = 0,5 % и
Uп = 36 В, Rн = 4 Ом: 28 Вт,
Uп = 36 В, Rн = 8 Ом: 18 Вт,
Uп = 44 В, Rн = 8 Ом: 25 Вт.
Долговременная выходная мощность при коэффициенте гармоник = 10 % и
Uп = 36 В, Rн = 4 Ом: 35 Вт,
Uп = 36 В, Rн = 8 Ом: 22 Вт,
Uп = 44 В, Rн = 8 Ом: 32 Вт.
Uп = 36 В, Rн = 4 Ом, F = 1 кГц, Pвых = 0,1 — 24 Вт: 0,03 %.
Суммарное значение коэффициента нелинейных искажений при
Uп = 44 В, Rн = 8 Ом, F = 1 кГц, Pвых = 0,1 — 20 Вт: 0,02 %.
Коэффициент усиления по напряжению Au: 30 дБ.
Входное сопротивление: 22 кОм.
Диапазон воспроизводимых частот: 20 — 25000 Гц.

Судя из параметров, микросхема способна отдавать максимальную мощность до 35 ватт при питании ±25 В на нагрузку 4 Ом, но так ли это?
На самом деле да! но это не все, максимальная мощность микросхемы на самом деле не 35, а 80 ватт!!! как это возможно?

Дело в том, что мною делались разные замеры выходной мощности при частоте входного сигнала 1кГц и питании ±29Вольт на нагрузку 4Ом. С такими параметры получил на выходе порядка 13 Вольт, из этого следует — 13х13/4=42.25 ватт, при питании ±25 В выходная мощность составила 36 ватт — эта же и мощность указана в паспортных данных микросхемы.

Увеличивая номинал выходного сигнала до 1-1,2 Вольт и подняв питания до 31 Вольт (в плече) удалось получить до 80 ватт!!! но это кратковременная мощность, и так извращаться можно в том случае, если к выходу УМЗЧ подключена сабвуферная головка, в случае широкополосной акустики, КНИ будут в районе 10% — а это уже ой как не качественно.
Автор — АКА КАСЬЯН

Под катом фото, описание процесса, немного схем и детальное описание некоторых моментов создания этого чуда.

Вот попали ко мне старые советские колонки S-50(если руки дойдут – хочу модернизировать их, но пока что есть, то есть), их ТХ:

Паспортная электрическая мощность не менее 50 Вт
Номинальная электрическая мощность 25 Вт
Номинальное электрическое сопротивление 8 Ом
Диапазон воспроизводимых частот не уже 40-20000 Гц

Номинальная выходная мощность 32Вт
Интегрированная защита от КЗ
Интегрированная защита от перегрева
Питание до 50В от однополярного БП

(Сразу замечание, возможно, мне попалась подделка, однако при КЗ, одна TDA2050 взорвалась так, что осколком микросхемы оставила на моем предплечье довольно глубокую рану, повезло, что не в глаз, будьте внимательны, Техника безопасности превыше всего!)

Корпус

Для начала определимся с корпусом. Как вариант, использование корпуса от сгоревшего Одиссей У-010, отпал сразу, по причине размера того корпуса с небольшую тумбочку (460х360х120). Нам же подойдет что-то более компактное. Сначала смотрел в сторону алюминиевых корпусов, но быстро отказался от затеи ввиду цены этих самых корпусов. Те, что мне нравились от 100$, что уже никак не вписывается в «бюджетный усилитель». Поэтому был выбран промежуточный вариант «временного» самого дешевого корпуса, в котором он стоит уже как 6 месяцев. Этим корпусом стал «Z16 Черный» (легко находится в гугле по этому запросу).
Габариты (H/W/L): 89 x 257 x 148

Схема

Далее надо было определиться с самой схемой, ведь под TDA2050 их огромное количество. Выбор пал на так называемую «схему Скифа ». Да и обычные компоненты, не SMD, для меня стали плюсом, ведь опыта в пайке SMD и самой паяльной станции не было, только обычный паяльник на 40Вт.
Итак, сама схема (рисунок платы для этой схемы можно скачать по ссылке в конце статьи):

Обращаю ваше внимание на то, что для этой схемы нужно ДВУПОЛЯРНОЕ питание.
Размер готовой платы под один канал усилителя: 35х45мм (а их нужно 2), что вполне компактно в результате.

Блок питания

Итак, для питания 2-х каналов по 32 Вт, нам нужно 64 Вт(хотя это все условно и можно меньше). По счастливой случайности в закромах валялся без дела трансформатор ТПП-287-220-50 мощностью 90 ВА, и с него как раз легко снять двуполярное питание. Фото и схема:

Для того, что бы снять с него по 35,26 В переменного тока со средней точкой, необходимо соединить выводы с номерами: 12-15, 11-20, 13-18, 14-21, 17-16, а снимать напряжение мы будем с 16, 19, 21 выводов.
Далее схема выпрямителя:

Вот пример самой платы. Хотя я её сделал, просто нарисовав перманентным маркером на текстолите, и вытравив, без всякого ЛУТа. Все довольно просто.

В случае с трансформатором ТПП-287-220-50 нужно соединить 16 вывод трансформатора с входом «средняя точка» платы выпрямителя. 19 и 21 в оставшиеся два, какой куда решать вам, и припаять перемычку от входа средней точки к площадке между конденсаторами. После подключения можно проверять напряжения на выходах выпрямителя. Между + и – должно быть от 42 до 50 В, в зависимости от напряжения в сети. Между «+» и землей, а так же землей и «-» должны быть одинаковые значения. Если у вас нет в наличии чего-то из элементов для выпрямителя, то не спешите, как разберемся с платой усилителя, поедем на радиорынок брать все кучей. Список всех элементов будет далее по тексту.

Усилитель

Для начала травим две вот такие платы:

И пока они травятся, можем съездить в ближайший магазин радиокомпонентов или радиорынок.

Итак, нам понадобятся на весь усилитель:

Блок питания:

Эл. литические конденсаторы минимум 10 000 мкФ х 25 (или больше) В
Диодный мост практически любой, до 10А (с огромным запасом) и более 50 В. (я взял на 10А и 400В – стоит копейки)

Сами усилители (все посчитано на 1 плату, соответственно берете в 2 раза больше):
Конденсаторы эл. литические:

С7, С8 – 1000мкФ x 25 В
С3 – 22мкФ x 25 В

Конденсаторы керамические:

С2- 220пФ

Конденсаторы пленочные:

С1, С4, С6 – 4,7мкФ
С5 - 0,47мкФ

Резисторы (все по 0.125 Вт, а R6 и R7 2Вт):

R1, R3 – 2,2k
R2, R5 – 22k
R4 – 680
R6 – 2,2
R7 – 10

Ну и конечно сама TDA2050, возьмите штуки 3, что бы запас был, а то мало ли.
Ещё вам понадобится:

2 RCA входа,
4 зажима под выход на колонки
выключатель
и сдвоенный переменный резистор на 50 кОм
ручка регулятора на этот самый резистор (но я просто снял алюминиевую со старого радио)
Радиатор от старого процессора (если у вас нет ненужного)

После чего сверлим и собираем по схеме. У меня все заработало сразу, вот только был треск в динамиках, но об этом я расскажу позже. Единственное, что хочу заметить, так это радиаторы. Я пошел легким путем и просто разрезал, обычной ножовкой, старый радиатор от какого-то AMD пополам, и на каждую половину прикрутил микросхему, предварительно просверлив и нарезав резьбу. Вот только мои микросхемы не на самих платах расположены, а на отдельно стоящих радиаторах, соединены с платами небольшими шлейфами примерно вот так:

А катушка L1 по схеме мотается очень просто, берете одну жилу с витой пары, и мотаете 5 витков прямо на резисторе R7, концы припаиваете к выводам этого же резистора.
Вот и все, с электроникой закончили, к этому моменту у вас должны быть готовы 3 платы: выпрямитель и 2 одинаковые платы усилителя на оба канала.

Компоновка и сборка

А после этого можем приступать к сборке всего этого уже в корпусе. Итак, для начала лучше разметить и высверлить отверстия для крепления плат, трансформатора, радиаторов охлаждения микросхем, входов-выходов. Кстати, если вы купили прямоугольный выключатель для своего усилителя, есть маленький хинт, как под него легко сделать отверстие на панели. Для начала размечаете размеры вашего будущего отверстия прямо на панели, и сверлите тонким сверлом аккуратную дырочку внутри периметра этого самого отверстия. А теперь самое интересное: возьмите самую обычную хлопковую нить (желательно потолще, тонкая часто рвется в процессе), проденьте в отверстие и, натянув нить, можно, как полотном лобзика, вырезать любую форму. Вот только лобзиком вы вырезаете, а здесь, как бы «расплавляете». Именно поэтому лучше вырезать немного меньшее отверстие, что бы потом надфилем довести его до ровного. Ещё желательно сделать вентиляционные отверстия недалеко от радиаторов. Я перестраховался и ставил ещё кулер, который оказался бесполезен, усилитель сильно не греется даже на максимальной громкости. Включаю только тогда, когда усилитель летом на улице работает.

Моя компоновка выглядит так (и хотя куча проводов и вообще не красиво, но все работает как часы уже полгода при регулярном использовании):

Крайняя слева плата – выпрямитель, остальные 2 – усилители.

Вот и все, можно начинать собирать и спаивать. Я спаивал прямо в корпусе, без всяких зажимов, штекеров и прочего. Возможно, кто-то захочет сделать все удобнее.

Схема подключения регулятора громкость (два резистора - это один сдвоенный):

Выходы с усилителей лучше выполнить как можно более толстым кабелем.
Если после сборки и спайки в колонках слышите отчетливый шум – проверяйте конденсаторы на платах усилителя
Если треск в колонках, то проверяйте дорожки питания на усилителях – я плохо отмыл флюс кислотный, и если присмотреться в темноте были видны маленькие искры между дорожками, как только отмыл плату от флюса, треск пропал.

В итоге выглядит все так:

Расходы:

Все конденсаторы и резисторы в сумме – 4$
Микросхемы TDA2050(3 шт) – 2$
Корпус – 3$
Все штекера, гнезда, ручки, выключатели – 7-8$

Итого 17$ и куча положительных эмоций «Оно работает!»

Архив со всеми схемами и рисунками плат в формате Sprint-Layout 6.

Под катом фото, описание процесса, немного схем и детальное описание некоторых моментов создания этого чуда.

Паспортная электрическая мощность не менее 50 Вт
Номинальная электрическая мощность 25 Вт
Номинальное электрическое сопротивление 8 Ом
Диапазон воспроизводимых частот не уже 40-20000 Гц

Номинальная выходная мощность 32Вт
Интегрированная защита от КЗ
Интегрированная защита от перегрева
Питание до 50В от однополярного БП