Усилитель на 1000 ватт своими руками – Усилитель мощности звука на 1000 ватт

Усилитель мощности звука на 1000 ватт

Представляем полностью цифровой усилитель НЧ класса D на мощность обеих каналов 1000 Вт. Корпус был взят от предыдущих проектов не слишком устраивавших по работе усилителей. Инвертор также используемая из предыдущих проектов, только эта версия была улучшена. Управление на SG3525 скопировано и чуть модифицировано с автомобильного усилителя Grundig PA240 + управляющий трансформатор и транзисторы. Блок питания 2×75 В, постоянная мощность выхода 1100 Вт и сердечник ETD49 прекрасно делают свое дело. Все работает с частотой 60 кГц. Полумостовая топология.

Схема УНЧ на 1 кВт класс D

Модули УМЗЧ класса D сделаны в соответствии с имеющимся проектом IRAUDAMP 9 (скачать полную документацию), плюс внесены минимальные изменения. Три пары транзисторов IRFP4332 на канал работают с тактовой частотой 300 кГц. DT 105 нс. Основа усилителя — IRS2092 + TC4420. Дроссель БП в феррите, индуктивность 22uH / 30A.

Модули будут выдавать 2500 Вт / 2 Ом при 10% и напряжении питания +/- 95 В постоянного тока, при тестах удалось выжать 1800 Вт, измеренные на динамиках.

Использовались популярные и эффективные средства защиты из серии биполярных усилителей. Те же схемы в модулях класса D имеют защиту от короткого замыкания и постоянного тока, также сделано дополнительное отключение этих защит на реле. За стандартной защитой находится ограничитель стартового тока, плавный запуск.

Самое приятное то, что весь усилитель имеет целых 14 предохранителей, чтобы избежать возгорания печатной платы в случае форс-мажора. Охлаждение, инвертор и модули имеют принудительное охлаждение, включающееся после достижения температуры 50C, но модули УМ при работе не нагреваются, а инвертор достигает максимальной температуры всего 40С.

Если подвести итоги общего времени на проект — это, вероятно, будет целая рабочая неделя. Спасло то, что не было серьезных проблем с запуском. После тщательной проверки и старта усилитель заработал сразу. Устройство при скачках с сетевым напряжением питания, то есть выше 250 В или ниже 200 В переменного тока, отключается. Если в громкоговорителе имеется короткое замыкание или перегрузка, усилитель также отключится, после его необходимо перезапустить с помощью переключателя.

Технические параметры УМЗЧ D класса

  • Непрерывное энергопотребление 1240 Вт при 228 В переменного тока.
  • Общая эффективность 84% (преобразователь имеет 89%).
  • Заявленная выходная мощность 2×500 Вт / 4 Ом RMS.
  • Мощность подается на оба канала 1050 Вт.
  • Минимальная нагрузка 2х2 Ом.

Все тестировалось с использованием среднеквадратичных измерителей и осциллографа, резистор 4 Ом 150 Вт. Напряжение 2×75 в режиме ожидания. Под нагрузкой оно падает до 65 В постоянного тока.

Что касается охлаждения, то воздух поступает через соответствующие. Вентиляторы никогда не включались и не включатся. Они только на тот случай, если УНЧ работает, например, в жаркую погоду на солнце. Раньше были модули класса AB, и здесь нужен был вентилятор. Самым нагревающимся элементом является выходной дроссель, он достигает постоянной температуры около 100С независимо от того, работает ли усилитель на полную мощность или стоит без сигнала.

Звучание усилителя и итоги работы

Конечно у большинства аудиофилов свои мнения и вкусы. Скажем лишь одну вещь от себя: по сравнению с классами AB и H, класс D имеет более линейный и детальный звук. Бас быстрый и динамичный, центр ровный, но ВЧ выше 10 кГц кажется затухающими. Мощность есть, контроль очень хороший.

Проект полностью оправдал ожидания. Единственным слабым звеном в целом является блок питания, если бы он был по мощнее, на выходе снималось бы и 2 х 1500 Вт. В настоящее время ведутся работы над новой версией блока питания мощностью 2 кВт, который в настоящее время несколько не вписывается в заданный размер.

Этому проекту, вероятно, 5 лет, и он все еще работает нормально. Было продано около десятка таких самодельных УМЗЧ, и они тоже работают. Регулярно этот импульсный усилитель с оконечником ADS LX 2000 берут для специальных мероприятий и концертов. Усилитель весит чуть более 5 кг. Для сравнения, тот же ADS LX 2000 весит около 30 кг, так что преимущества D класса налицо.

2shemi.ru

Усилитель мощности 1кВт - 100% рабочие схемы

Усилитель мощности 1кВт на MOSFET от 125 до 1000 Вт

Усилитель мощности 1кВт — здесь представлены гарантированно рабочие схемы усилителей 1000, 500, 250, 125 Вт, концевой каскад которых реализован на полевиках MOSFET. В этой статье будем рассматривать аппараты начиная с самой большей мощностью — 1000 Вт, который предназначен в основном для профессионального использования, то есть озвучивания больших мероприятий, например: свадеб, различных семейный торжеств, концертных мероприятий,студиях звукозаписи и т.д. Для дома он конечно не подойдет.

Здесь можно скачать архив с печатками в формате .lay на выходную мощность 1000, 500, 400, 250, 125 Вт.

Скачать: printed circuit boards.zip

Раньше тоже были публикации на различных сайтах, где описывался усилитель мощности 1кВт, да и возможно и сейчас такие есть, но в основном с очень простой схемой реализованный на микросхеме. Усилитель мощности 1кВт -1Усилитель мощности 1кВт -1

Такой вариант построения УМЗЧ на мой взгляд имеет серьезные недостатки, которые сводят на нет все положительные стороны усилителя. Одним из таких недостатков является сама интегральная схема, которая не отличается высоким уровнем характеристик. Второй аспект — использованный там операционный усилитель APEX PA03 стоит очень приличных денег, к тому же находится в дефиците и большинству радиолюбителей он просто будет недоступен. Поскольку для тех кто собирается повторить схему своими руками в домашних условиях, принципиально важно дешевизна и вместе с тем качественные и доступные электронные компоненты.

Исходя из этого я предлагаю любителям высококачественного и мощного звука четыре схемы усилителей собранных с применением полевых транзисторов MOSFET. Все комплектующие в представленных мощниках доступны в свободной продаже и достаточно популярны в радиоэлектронике. Поэтому сборка таких аппаратов будет вам вполне по карману, ну может быть немного дороговато обойдется трансформатор на 1 кВт если покупать готовый или делать на заказ, но если у вас есть в наличии хотя бы старое железо (сердечник) и эмаль-провод, то и он ничего не будет стоить для вас, намотайте самостоятельно — делов-то!

Показанные здесь схемы являются усовершенствованным вариантом типичной схемы, а именно усилитель мощности 1кВт реализованный на полевиках.

Общее описание усилителя мощности

Как было написано выше, сегодня мы публикуем четыре схемы, которые являются классическими двухтактными усилителями с выходным трактом собранным на MOSFET. Использование мощных полевиков в оконечном тракте считается существенным аргументом. Обладая колоссальной мощностью на выходе, аппарат наглядно демонстрирует великолепные значения с низким уровнем коэффициента искажений. Правильно изготовленные УМЗЧ имеют КНИ не более 0,24% при мощности на выходе 1 кВт. А вот при 250 Вт на выходе будет вообще 0,007%. Это великолепно! Сама структура усилителя фактически остается одной и тоже, меняется только колличество ключей в выходном тракте. Вместе с тем для использования мощных полевых транзисторов необходимо высокое питающее их напряжение. В частности усилитель мощности 1кВт требует для себя двуполярный блок питания с выходными напряжениями 95v, 70v, 50v.

Усилитель мощности на MOSFET 1 кВт

Пора уже приступать к непосредственному изучению схемы усилителя в порядке от большой мощности к меньшей. Вариант усилителя с выходной мощностью 1000 Вт, как я писал выше не для домашнего использования, а например: для туровых поездок или сценической инсталляции в концертных залах. Данный аппарат рассчитан на работу с акустикой 4 Ом при питающем напряжении +/- 100v, больше подавать нельзя. Наверное как и у каждой технике, так и в этом аппарате есть свой «минус» связанный как раз с питанием. Для того, чтобы получить выходную мощность 1 кВт необходим трансформатор по крайней мере в пределах 1300 Вт. Вот именно он является самым дорогостоящим элементом во всей конструкции. Есть конечно вариант применения импульсного источника питания, но и с таким трансформатором есть свои специфические заморочки, ну это уже совсем другая история. Так, что смотрите сами, что вам удобнее применить трансформаторный блок питания или импульсного построения.

Здесь показана схема усилителя на 1000 Вт в первоначальном варианте:

Усилитель мощности 1кВт -2

Усилитель мощности 1кВт -2

Здесь усовершенствованная схема усилителя:

Усилитель мощности 1кВт -3Усилитель мощности 1кВт -3

Даже при беглом взгляде на данную принципиальную схему можно увидеть различия входного и выходного тракта. К тому же, как показывает тестирование, из модернизированного варианта можно изъять выпрямительный диод 1N4007. Но эту необходимость следует как следует еще раз проверить в опытном порядке.

В оконечных каскадах усилитель мощности 1кВт имеет мощные ключи MOSFET IRFP240.
Усилитель мощности 1кВт -4Усилитель мощности 1кВт -4

Параметры этих силовых ключей впечатляют. Вот посмотрите на их характеристики, хотя эти значения могут существенно изменятся в зависимости от температуры, в связи с этим полевики необходимо устанавливать на радиаторы охлаждения с достаточной площадью рассеивания тепла и дополнительно поставить систему принудительного охлаждения в виде вентилятора.

Усилитель мощности 1кВт-24Усилитель мощности 1кВт-24 Усилитель мощности 1кВт-25Усилитель мощности 1кВт-25

Присутствует несколько вариантов исполнения печатных плат усилителя, например: одна из них имеет форму прямоугольника в общем стандартная форма, а другая с формой квадрата, у которой входной каскад находится по центру платы. Так что используйте печатку, которая наиболее соответствует вашей конструкции корпуса.

Усилитель мощности 1кВт -5Усилитель мощности 1кВт -5

Рисунок печатной платы и места установки электронных компонентов на ней можно скачать по этой ссылке — размер 300х75 мм.

Скачать: 1000Watt.zip

На этом фото показана печатная плата почти законченного усилителя мощности:

Усилитель мощности 1кВт-6Усилитель мощности 1кВт-6

Собранный усилитель мощности на 1кВт с радиатором:

Усилитель мощности 1кВт-7Усилитель мощности 1кВт-7

На этой фотографии собранный усилитель с использованием выше показанного рисунка печатной платы:

Усилитель мощности 1кВт-8Усилитель мощности 1кВт-8

Здесь уже готовый образец на этапе тестирования:

Усилитель мощности 1кВт-9Усилитель мощности 1кВт-9

На этом рисунке изображен еще один альтернативный вариант:

Усилитель мощности 1кВт-10Усилитель мощности 1кВт-10

По этой ссылке находится файл этой печатки в формате PDF:

Скачать: 1000.zip

Усилитель рассчитанный на 500 Вт

Здесь просто нужно сократить количество полевиков в оконечном тракте, то есть установить всего двенадцать штук по шесть в каждое плечо, ну и естественно нужно снизить мощностные характеристики. Напряжение питания оставляем тоже, что и усилителе 1000 Вт, то есть 95v по плюсу и 95v по минусу, так как выходная мощность аппарата все еще остается достаточно большой, а коэффициент нелинейных искажений снизится до 0,17%. Данная схема тоже является не такой однозначной. Если как и в предыдущей схеме использовать полевики IRFP240, то на выходе получите 500 Вт.

Усилитель мощности 1кВт-11Усилитель мощности 1кВт-11
Транзистор MOSFET IRFP260

Вместе с тем, если вместо ключей IRFP240 применить IRFP260 то без проблем можно и на данной схеме мощника получить те же 1000 Вт.

На этой принципиальной схеме показаны именно MOSFET IRFP260.

Усилитель мощности 1кВт-12Усилитель мощности 1кВт-12

Также необходимо предусмотреть конденсатор 220pF выполняющего роль шунта в цепи коллектор-база транзистора MJE15035 и попробовать исключить из схемы диод 1N4007. В первоначальном варианте схемы усилитель расcчитан на работу с нагрузкой 8 Ом, но как показали испытания многими радиолюбителями собравшими этот аппарат, он прекрасно работает и на нагрузке 4 Ом.

Здесь показана печатная плата для этого УМЗЧ:
Усилитель мощности 1кВт-13Усилитель мощности 1кВт-13

Скачать плату в формате .PDF 500.zip

В результате должно быть примерно такое:

Усилитель мощности 1кВт-14Усилитель мощности 1кВт-14

Усилитель на 250 Вт

250 Вт выходной мощности уже не очень бьет по ушам и возможно для домашнего пользования многие отдадут предпочтения именно этому образцу.

Усилитель мощности 1кВт-15Усилитель мощности 1кВт-15

В этом экземпляре использованы восемь ключей IRFP240. Напряжение питания установлено 70v. Рекомендуемая нагрузка 8 Ом. Отличный показывает уровень коэффициента нелинейных искажений в пределах 0,11% при рабочей мощности на выходе 250 Вт. Очень широкий диапазон частот. На этой схеме также нужно попробовать экспериментировать с диодом. Печатная плата для усилителя 250 Вт имеет вот такой вид:
Усилитель мощности 1кВт-16Усилитель мощности 1кВт-16

Здесь ее можно скачать в формате .PDF Скачать

По завершению монтажа получается вот такая конструкция:

Усилитель мощности 1кВт-17Усилитель мощности 1кВт-17

На этом фото показана печатная плата с теплоотводами предназначенными для транзисторов пред-выходного тракта:

Усилитель мощности 1кВт-18Усилитель мощности 1кВт-18

Усилитель мощности 125 Вт

В этом варианте используются только четыре полевых ключа IRFP260. Естественно можно применять транзисторы и IRFP240. Тем более в первоначальной схеме эти полевики и были использованы. Поэтому при возникновении каких либо проблем в работе усилителя на IRFP260, замените их на IRFP240. Эффективной нагрузкой для этого УМЗЧ является динамик 8 Ом. Напряжение питания для данного аппарата делаем в пределах 50v, для домашнего пользования такой мощности вполне хватает, к тому же качество звучания становится еще выше, а именно значение КНИ будет в районе 0,1%.

Принципиальная схема усилителя мощности на 125 Вт:
Усилитель мощности 1кВт-19Усилитель мощности 1кВт-19

Эта печатная плата является аналогом предыдущей, только в ней убраны четыре ключа из выходного каскада.

Усилитель мощности 1кВт-20Усилитель мощности 1кВт-20

Ниже показана принципиальная схем базового варианта усилителя на полевых транзисторах IRFP240, о чем говорилось выше:

Усилитель мощности 1кВт-21Усилитель мощности 1кВт-21

Обращаю ваше внимание на то, что в этой схеме был заменен биполярный транзистор на полевик IRF510, а также есть некоторые отличия в номиналах электронных элементов.

А это вот печатка для этой схемы:

Усилитель мощности 1кВт-22Усилитель мощности 1кВт-22

Это усилитель мощности отличается высокой надежностью в работе и простотой в обслуживании, способен работать даже в экстремальных условиях эксплуатации без снижения качества звучания.

И наконец подведем итоги:

Следовательно у нас имеется четыре классные схемы одной и той же модели усилителя выполненного на мощных полевых транзисторах. В их конструктивных решениях принципиальных различий нет, а вот по выходной мощности и, что особенно немаловажно — себестоимости, они имеют разницу приличную. Кстати хотелось бы специально подчеркнуть такой момент: если один раз собрать оконечный каскад и установить на первый случай пару или две MOSFET-транзисторов, то при необходимости изменения мощности на выходе вы без проблем сможете это делать путем увеличения количества транзисторов в оконечном тракте.

Усилитель мощности 1кВт-23Усилитель мощности 1кВт-23

Изначальная схема в авторском варианте реализована на MOSFET-ключах IRFP240. Но несмотря на это множество радиолюбителей вносят свои изменения в конструкцию, заменяя некоторые детали более современными и качественными, например используют мощные полевые ключи IRFP250, IRFP260.

usilitelstabo.ru

УСИЛИТЕЛЬ СВОИМИ РУКАМИ - ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

   Этот проект можно назвать самым масштабным в моей практике, на реализацию этой версии ушло 3 с лишним месяца. Сразу хочу сказать, что на проект потратил достаточно много финансов, к счастью с этим помогли многие люди, в частности хочу поблагодарить нашего уважаемого администратора сайта РАДИОСХЕМЫ за моральную и финансовую помощь. Итак, для начала хочу ознакомить с общей идеей. Она заключалась в создании мощного самодельного автомобильного усилителя (хотя машины пока нет), которая могла бы обеспечить высокое качество звучания и питала бы порядка 10 мощных динамических головок, иными словами - полный ХАЙ-ФАЙ аудиокомплекс для запитки фронта и тыловой акустики. Спустя 3 месяца, комплекс был полностью готов и испытан, должен сказать, что он полностью оправдал все надежды, и не жалко потраченных финансов, нервов и кучи времени. 

УСИЛИТЕЛЬ СВОИМИ РУКАМИ 1

   Выходная мощность достаточно высока, поскольку основной усилитель собран по схеме знаменитого ЛАНЗАРА, который обеспечивает максимальную мощность в 390 ватт, но разумеется усилитель работает не на полной мощности. Этот усилитель предназначен для питания сабвуферной головки SONY XPLOD XS-GTX120L, параметры головки показаны ниже.

>>  Номинальная мощность - 300 Вт

>>
 Пиковая мощность - 1000 Вт


>>
 Диапазон частот 30 - 1000 Гц

>>
 Чувствительность - 86 дБ


>>
 Выходное сопротивление - 4 Ом

>>
 Материал диффузора – полипропилен
.

сабвуферной головки SONY XPLOD XS-GTX120

   Помимо сабвуферного усилителя, в комплексе стоят также 4 отдельных усилителя, два из которых выполнены на известной микросхеме ТДА7384, в итоге 8 каналов по 40 Ватт предназначены для питания акустики салона. Остальные два усилителя выполнены на микросхеме ТДА2005, использовал именно эти микросхемы по одной причине - дешевые и обладают недурным качеством звучания и выходной мощностью. Суммарная мощность установки (номинальная) 650 ватт, пиковая доходит до 750 ватт, но разогнать на пиковую мощность трудно, поскольку питание не позволяет этого. Для питания сабвуферного усилителя 12 вольт автомобиля конечно маловато, поэтому использован преобразователь напряжения. 

   Преобразователь напряжения - пожалуй самая трудная часть всей конструкции, поэтому рассмотрим его чуть подробнее. Особое затруднение вызывает намотка трансформатора. Ферритовое кольцо у нас почти не встречается в продаже, поэтому было принято решение использовать трансформатор от компьютерного блока питания, но поскольку каркас одного трансформатора явно маловат для намотки, то использовались два идентичных трансформатора. Для начала нужно найти два одинаковых БП ATX, выпаять большие трансформаторы, разобрать их и снять все заводские обмотки. Половинки феррита приклеены друг к другу клеем, поэтому их следует подогреть зажигалкой в течении минуты, затем половинки спокойно вынимаются из каркаса. После снятия всех заводских обмоток, нужно отрезать одну из боковых стенок каркаса, желательно отрезать свободную от контактов стенку. Это делаем с обеими каркасами. На последнем этапе нужно прикрепить каркасы друг к другу так, как это показано на фотографиях. Для этого я использовал обыкновенный скотч и изоленту. Теперь уже нужно приступить к намотке. 

трансформатор от компьютерного блока питания - каркас

   Первичная обмотка состоит из 10 витков с отводом от середины. Обмотку мотают сразу 6-ю жилами провода 0,8 мм. Сначала по всей длине каркаса мотаем 5 витков, затем изолируем обмотку изоляционной лентой и мотаем остальные 5.

трансформатор от компьютерного бп

   ВАЖНО! Обмотки должны быть полностью идентичны, иначе трансформатор будет жужжать и издавать странные звуки, а также могут сильно нагреваться полевые ключи одного плеча, т.е основная нагрузка будет лежать на плечо с меньшим сопротивлением обмотки. После окончания мы получаем 4 вывода, провода очищаем от лака, скручиваем в косичку и залуживаем. 

   Теперь мотаем вторичную обмотку. Она мотается по тому же принципу, что и первичная, только содержит 40 витков с отводом от середины. Мотается обмотка сразу 3-я жилами провода 0,6-0,8 мм сначало одно плечо (по всей длине каркаса), затем другое. После намотки первой обмотки ставим поверх изоляцию и мотаем вторую половину идентично первой. В конце провода очищаются от лакового покрытия и покрываются оловом. Последний этап - вставляем половинки сердечника и закрепляем. 

   ВАЖНО! Не допускать зазора между половинками сердечника, это приведет к повышению тока покоя и к ненормальной работе трансформатора и преобразователя в целом. Закрепить половинки можно скотчем, затем фиксировать клеем момент или эпоксидной смолой. Пока трансформатор оставляем в покое и приступаем к сборке схемы. Такой трансформатор способен обеспечить на выходе двухполярное напряжение в 60-65 вольт, номинальная мощность 350 ватт, максимальная - 500 ватт, пиковая - 600-650 ватт. 

вставляем половинки сердечника и закрепляем

   Задающий генератор прямоугольных импульсов выполнен на двухканальном ШИМ контроллере TL494 настроенной на частоту 50 кГц. Выходной сигнал микросхемы усиливается драйвером на маломощных транзисторах, затем поступает на затворы полевых ключей. Транзисторы драйвера можно заменить на ВС557 или на отечественные - КТ3107 и другие аналогичные. Полевые транзисторы использованы серии IRF3205 - это N - канальный силовой транзистор с максимальной мощностью 200 ватт. На каждое плечо использовано 2 таких транзистора. В выпрямительной части блока питания использованы диоды серии КД213, хотя подойдут любые диоды с током 10-20 ампер, которые могут работать на частотах 100кГц и более. Можно использовать диоды Шоттки от компьютерных блоков питания. Для фильтрации ВЧ помех использованы два идентичных дросселя , они намотаны на кольцах из компьютерных БП и содержат 8 витков 3-я жилами провода 0,8мм.

В выпрямительной части блока питания использованы дроссели

   Основной дроссель стоит по питанию, намотан на кольце от компьютерного БП (самое большое по диаметру кольцо), он намотан 4-мя жилами провода с диаметром 0,8 мм, количество витков - 13. Питание преобразователя подается тогда, когда на вывод ремоут контроля подают стабильный плюс, тогда замыкается реле и преобразователь начинает работу. Реле нужно использовать с током 40 ампер и более. Полевые ключи установлены на небольшие теплоотводы от компьютерного БП, они прикручены к радиаторам через теплопроводящие прокладки. Резистор снаббера - 22 ом должен чуть перегреваться, это вполне нормально, поэтому нужно использовать резистор с мощностью 2 ватт. Теперь вернемся к трансформатору. Нужно фазировать обмотки и запаять его на плату преобразователя. Фазируем сначала первичную обмотку. Для этого нужно начало первой половины обмотки (плеча) припаять к концу второй или наоборот - конец первой к началу второго. 

Основной дроссель стоит по питанию

   При неправильной фазировке преобразователь либо вообще не заработает, либо слетят полевики, поэтому желательно при намотке отметит начало и конец половинок. Вторичная обмотка фазируется точно по этому же принципу. Печатная плата - в архиве.

УСИЛИТЕЛЬ СВОИМИ РУКАМИ - ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

   Готовый преобразователь должен работать без свистов и шумов, на холостом ходу теплоотводы транзисторов могут незначительно перегреваться, ток покоя не должен превышать 200 мА. После завершения ПН можете считать, что основная работа выполнена. Уже можно приступить к сборке схемы ЛАНЗАРА, но об этом в следующей статье. Автор: АКА.

   Форум по самодельным УНЧ

   Обсудить статью УСИЛИТЕЛЬ СВОИМИ РУКАМИ - ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ


radioskot.ru

УНЧ и Звукотехника | Усилители мощности низкой частоты | Микросхема

Как много в этой аббревиатуре для сердца радиолюбителя слилось. Каждый, кто когда-нибудь занимался радиотехникой и электроникой, собирал различные усилители низкой частоты. Простые и сложные, маломощные и мощные. Сейчас, с развитием интегральных микросхем, стало вообще всё намного проще. Усилители не содержат каких-то уникальных радиодеталей. Одна микросхема, которая, собственно, и представляет собой уже готовый усилитель мощности низкой частоты, и схема, практически, собрана. Как правило, выходная мощность таких усилителей и качество воспроизведения на высоте. А если прикупить головку динамическую прямого излучения Ватт так на 1500 - 2000 и встроить в корпус с фазоинвертором, выполненный по рассчитанным размерам, то вообще замечательно. Получится сабвуфер не хуже покупного. В большинстве случаев даже лучше.

Чистота и качество воспроизведения постоянно совершенствуются. Основные термины в данном разделе:
Бел (Б) - логарифмическая единица, соответствующая (при частоте 1000 Гц) десятикратному изменению силы звука. Логарифмическая единица, соответствующая 1/10 бела, называется децибелом (дБ). Одному дБ соответствует изменение звукового давления в 1,12 раза.
Частота звуковых колебаний воспринимается на слух как высота тона. Самый низкий предел, воспринимаемый человеком, 20 Гц, а самый высокий - 20000 Гц.
Тембр - окраска звука, определяемая количеством, частотой и интенсивностью обертонов.
Уровень звукового давления - отношение данного звукового давления p к нулевому уровню p0, выраженное в дБ. Вычисляется как N=20 lg(p/p0).
Болевой порог - звуковое давление, которое вызывает болевое ощущение на коже. Уровень равен 120 дБ.

В радиолюбительской практике принято делить УНЧ на обычные и высокого качества (Hi-Fi класса). Максимальная выходная мощность всех звуковых усилителей определяется по простой формуле: Pвых=U2/Rн. Т.е. замеряете напряжение на выходе УНЧ (обязательно под нагрузкой), возводите в квадрат и делите на сопротивление нагрузки (обычно сопротивление динамика 4-8 Ом). Можно ещё упомянуть о предварительном усилении. К усилителям мощности обязательно нужны такие каскады, чтобы напряжение на его входе было достаточным.

Бывают ещё различные по сложности усилительные каскады. Однотактные, двухтактные, трансформаторные и бестрансформаторные, мостовые схемы включения усилительных элементов. Одна из возможных схем двухтактного трансформаторного каскада усилителя звуковой частоты приведена ниже. Номинальная выходная мощность 4 Вт, максимальная - 6 Вт.

Но такие, я думаю, уже никто не будет собирать. Слишком трудоёмко наматывать трансформатор, плюс ко всему нужно найти подходящий магнитопровод.

Приведу ещё пример двухтактного бестрансформаторного каскада УНЧ. Выходная мощность порядка 10 Вт.

У нас в наличии имеется более 850 схем УНЧ на интегральных микросхемах. По мере необходимости будем выкладывать их на сайт, особенно самые лучшие, на наш взгляд. Если Вам нужен какой-то усилитель и Вы не можете найти его схему, то пишите, пожалуйста, в комментариях или в форме обратной связи. Мы обязательно поможем.


Ниже приведены ссылки на различные материалы по данной теме. Особо отметим, что среди них есть полностью опубликованные с полным описанием схемы, входящих радиоэлементов, различных настроек и замеров основных параметров (например, силы тока и напряжения) на разных участках цепи и между элементами. Также есть с кратким описанием, содержащие ссылку на скачивание всего документа в одном архиве, где, в свою очередь, содержится уже полное описание конструкции, печатной платы и прочее. Архивы имеют расширение *.rar (распаковать можно, например, программой WinRAR версии 2.9 и выше) и доступны для скачивания. Примечание: эта мера введена из-за того, что многие запакованные материалы являются целыми пособиями. Подразумевается, что Вам будет удобнее скачать на жесткий диск и просматривать уже локально, нежели листать страницу за страницей, расходуя трафик и время.


xn--80a3afg4cq.xn--p1ai

Простой усилитель мощности 4x50 Вт

Этот наипростейший усилитель звуковой частоты, способен выдать 50 Ватт мощности на каждый канал из четырёх. В сумме это получается 200 Вт звуковой мощности. И это, как оказалось, не предел. Микросхема, на которой построен усилитель, может дать и 80 Вт на канал на 2-х Омную нагрузку.
В наше время построить мощный усилитель своими руками не составляет труда. И все это благодаря современной элементной базе.
Сегодня речь пойдет о простом усилителе на микросхеме TDA7560, который запросто может сделать человек, практически не разбирающийся в электронике.

Стоит TDA7560 али экспресс абсолютно смешные деньги, порядка 1 доллара – смотрите тут.

Простой усилитель мощности 4x50 Вт
Микросхема TDA7560 фирмы Филипс — это просто находка, особенно для тех, кто не сталкивался с ней раньше. Её давно облюбовали как начинающие радиолюбители, так и автолюбители, за её низкое напряжение питания. У микросхемы TDA7560 есть полный, но более старый аналог - TDA7388, чуть менее мощный.

Характеристики усилителя


Выходная мощность:
  • На нагрузке 4 Ома максимальная - 4 x 50 Втт.
  • На нагрузке 4 Ома номинальная - 4 x 45 Втт.
  • На нагрузке 2 Ома максимальная - 4 x 80 Втт.
  • На нагрузке 2 Ома номинальная - 4 x 75 Втт.
  • Напряжение питания от 8 до 18 Вольт.

Остальные характеристики смотрите в даташит.

Схема усилителя


Простой усилитель мощности 4x50 Вт
Схему включения микросхемы всегда можно посмотреть в даташит. Все просто и очевидно: слева четыре входа, справа четыре выхода на акустические системы. Естественно входа можно замыкать между собой, но не выхода. Каждый выход микросхемы должен быть нагружен на свою акустическую систему.
С этим, я думаю, вопросов не возникнет. Единственное, что стоит пояснить так это вывода «ST-BY» и «MUTE». «ST-BY» - это ждущий режим, обычное его сразу соединяют с плюсом питания и усилитель всегда активен. «MUTE». - это режим выключенного звука, обычное его так же соединяют с плюсом питания и усилитель всегда становится активен. На плате для того стоят перемычки.

Плата усилителя


Простой усилитель мощности 4x50 Вт
Платы можно сделать обычным ЛУТ за несколько десятков мину. Скачать ее можно тут:

После спайки и сборки усилителя не забудьте установить микросхему на радиатор, желательно большой если вы меломан, который любит громкость.
Простой усилитель мощности 4x50 Вт

Применение усилителя


Микросхема изначально разрабатывалась для применения как усилитель мощности звука в автомагнитолах. Поэтому использовать данный усилитель в машине — это отличный выбор. Но учтите, что желательно использовать толстые провода питания. Так же возможно потребуется солидно увеличить емкость фильтрующих конденсаторов питания.
Усилитель на микросхеме отлично подходит и для домашнего использования. Питать его можно от старого компьютерного блока питания, как это делал я в свое время. А охлаждающий радиатор использовать с вентилятором – это существенно уменьшит его размеры.
Думаю, ничего сложного тут нет, но если кому-то чего-то не понятно – жду ваши вопросы в комментариях. Всем спасибо!
Простой усилитель мощности 4x50 Вт

Смотрите видео теста усилителя


sdelaysam-svoimirukami.ru

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ НА 10 ВАТТ

Сегодня в нашей программе стереофонический аудио усилитель на TDA7297SA, обеспечивающий 10 + 10 Вт на выходе - это двойной мостовой УМЗЧ, который предназначен для использования в схемах, с однополярным 12 вольтовым питанием. Усилитель действительно на все случаи жизни: область применения начиная от портативной аудио техники (магнитофоны, DVD-плееры, саундбоксы, центры) - и заканчивая автомобильным звукоусиливающим комплексом, где питание будет подаваться не от сетевого БП, а от аккумулятора авто.

   

Стерео УНЧ на TDA7297SA

Хорошая новость для ленивых - паять особо ничего не придётся, так как основа усилителя специализированная микросхема TDA7297SA от STmicroelectronics, способная обеспечить честных (не китайских) 10 + 10 Вт качественного звука. Мостовая схематика усилителя позволяет преодолеть ограничения максимальной выходной мощности, которую получает обычный усилитель с питанием 12 вольт. Это решение дает в четыре раза больше энергии в нагрузке.

М/с TDA7297 не требует множества внешних компонентов для работы, а система отложенного запуска позволяет избежать формирования щелчков от переходных процессов. 

Два дополнительных контакта доступны для внешнего управления и отключения звука: это позволяет контролировать мощность усилителя микроконтроллером, например в случае, когда он используется в автомобильных аудиосистемах.

Основные характеристики TDA7297SA

  • Внутренняя защита от коротких замыканий, тепловая защита от перегрузки.
  • Напряжение питания от 6В до 18В, ток покоя 50 мА, максимум 2 А. 
  • Мощность выхода при 12 В 10 + 10 Вт, максимум 15 Вт.

Схема УНЧ

Схема из даташита УНЧ на TDA7297SA

Схема из даташита TDA7297SA

Схема УНЧ на TDA7297

Более красивый вариант цветной схемы

Цепи питания подключены к автомобильному аккумулятору или к 12 вольтовому стабилизированному блоку питания. Положительный контакт идет к выводам 3 и 13, а минус идет к 8 (GNDP – силовая питающая земля) и 9 (GNDS - масса звукового сигнала). Левый и правый стерео входы подключены соответственно к выводам 4 и 12 через конденсаторы фильтра 2,2 мкФ (чтобы удалить постоянную составляющую сигнала). Плавный запуск выполнен на резисторах 47к и конденсаторе 10 мкФ.

Схема УНЧ на TDA7297

Печатная плата

Потребляемый ток в режиме ожидания - около 50мА, а во время отключения St-by порядка 100 мкА.

Подготовка усилителя к работе

Первое включение всегда производите от маломощного блока питания, желательно с токовой защитой. Схеме достаточно 6-9 вольт и ток 100 мА, чтоб уже понять, что всё работает и ошибок монтажа нет!

После успешной проверки установите УНЧ по назначению. Сначала подключите источник питания к контактам входа на плате, обращая внимание на положительную и отрицательную полярность.

Для установки в автомобиле нужно взять напряжение от клеммы аккумулятора: это позволит ограничить помехи, наводящиеся в систему от других приборов в машине. Также стоит обратить внимание на исключение коротких замыканий, так как выходной ток аккумуляторной батареи авто может достигать сотни ампер - это может быть опасно.

Затем подключите аудио сигналы на уровне линейного выхода (около 0,5 В) к соответствующим гнездам типа RCA, причём желательно использование экранированных кабелей. Подключите колонки согласно полярности. Теперь вы можете увеличить громкость и радоваться результату.

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ НА 10 ВАТТ

Наша передача подходит к концу, всем спасибо за внимание и до новых встреч на страницах радиолюбительского интернет-журнала Радиосхемы!

   Форум по УНЧ

   Обсудить статью УНИВЕРСАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ НА 10 ВАТТ


radioskot.ru

Достойный встраиваемый цифровой усилитель НЧ своими руками за разумные деньги

Добрый день, Хабр!

Наша прошлая статья о DIY-аудиотехнике вызвала довольно большой резонанс и сегодня мы хотели бы рассказать о другой нашей разработке из области аудио — высококачественном УНЧ. Устройство было создано Олегом Тетушкиным для собственных нужд. Но в результате усилитель прижился в офисе. Собран, разумеется, из того, что плохо лежало было под рукой на складе. В данном случае он собран в самодельном корпусе. Но по сути, его можно встроить куда угодно — хоть в мебель. На что хватит фантазии.

В комментах к вышеупомянутой статье разгорелся спор о том, что можно и что нельзя называть HiFi или даже просто качественным. Поэтому хочется пояснить — определение «качественный» основывается исключительно на нашем чувстве прекрасного. Мы считаем, что звук данного усилителя вполне достойный и удовлетворит любого среднего человека. Хотя у аудиофилов может быть другое мнение по этому поводу.


Вот такой красавец должен получиться в результате

Что было использовано:

  • MP5613 — Цифровой усилитель D-класса мощностью 2 x 150 Вт. Технология PurePath HD.
  • MP5630I2 — Индикатор для мощного усилителя НЧ (стерео).
  • MP1054 – Светодинамический стрелочный индикатор уровня сигнала.
  • MP1231 — Аудиорегулятор 2 канала.
  • ESE150-24 – Блок питания. 150 Вт. 24 В.
  • SL-01H — Теплоотвод с вентилятором.
  • WP4-18FB — Kлеммник нажимной 4 контакта
  • Светодиоды 5мм – 7 шт.

Как это работает?

Для MP5613 был использован блок питания в 24В, следовательно, в нагрузку 4 ОМа будет отдаваться около 70 Ватт на канал. Результат — получаем 2*70 Ватт качественного звука PurePath.

На входе усилителя устанавливаются MP1231 (сборка на AD8402), для работы регулятором громкости и баланса стереоканалов, плюс MP5630I2, который используется в роли предварительного усилителя. После этого этапа стереосигнал идет на вход MP5613, и уже потом — на акустические системы. Что касается сигнала для светодинамического стрелочного индикатора, то его снимаем с выхода усилителя мощности, прямо с акустических систем.

Как это сделать?


Регулировка громкости на МР1231. Основная схема

Начинаем процесс с входного каскада MP1231 + MP5630I2.

Вначале потенциометр МР1231 подключаем сразу перед МР563012 (это показано на схеме. Чтобы добиться задуманного, на обратной стороне платы МР563012, сразу после RCA-разъема (рис.1 и 1.2) нужно перерезать сигнальные проводники на печатной платы, с зачисткой обоих проводников с двух сторон. Разрез делается для того, чтобы здесь можно было установить потенциометр. Важная деталь: обязательно нужно использовать экранированный провод для соединения потенциометра и предварительного усилителя. Подключать все элементы (наверное, об этом на Хабре можно не говорить) нужно в полном соответствии как с цветом, так и с маркировкой.

А питание на МР1231 подводится с МР563012. На рисунке 2 это показано:


Рис.1


Рис.1.2


Рис. 2

Комментарий: Для того, чтобы улучшить помехозащищенность системы (MP1231 всем хорош, кроме помехозащиненности), нужно немного доработать схему. Для решения проблемы необходимо выполнить четыре простых шага (показано на рис. 3):

  • Непосредственно к клеммам питания MP1231 вместе с подводящими проводниками зажать электролит на 1000 мкФ или больше.
  • Электролит на 470 мкФ подпаять параллельно конденсатору С4.
  • Корпус валкодера у MP1231 соединить с GND. Зачистить маску рядом с ножкой корпуса и пропаять.
  • Соединить GND MP1231 и GND драйвера усилителя толстым проводом можно даже оплеткой. Это нужно сделать потому что источник 12В установлен на драйвере. Как это лучше всего сделать показано на рис.4.

Корпус и вывод индикаторов на переднюю панель

Перед тем, как приступить к сборке корпуса, необходимо немного доработать усилитель МР5613 и индикатор МР563012. Доработка заключается в подпайке выводных каналов к платам, на проводах с длиной 10-12 сантиметров. Что касается плат конфигуратора, то здесь установлены СМД-светодиоды, 6 штук, которые индицируют состояние усилителя: температурные режимы (2), ошибка, готовность, перегрузка и сброс. После доработки все это можно вставить на переднюю панель устройства:

Кроме того, на обратной стороне платы конфигуратора нужно подпаять провод длиной 15-20 сантиметров. Провод подпаивается к одному из выходов (можно использовать любой) каждого канала, через пленочные конденсаторы 0.1 мкФ. Таким образом организовывается снятие сигнала на индикатор уровня.

Теперь приступаем к созданию корпуса

Его мы вырезали и склеили из листов вспененного ПВХ. Этот материал нам понравился тем, что его очень легко обработать, плюс можно клеить любым клеем для пластика. Такой материал легко красится. Здесь можно скачать фалы передней и фальш-панели (формат .lay).

Размеры деталей:

  • боковых стенок – 110 * 200
  • дна и крышки – 210 * 200
  • задней стенки – 210 * 100

Корпус мы решили покрасить краской из обычного баллончика. Переднюю панель покрасили под металл, а сам корпус — темно-зеленой (почти черной) краской. На корпусе крепим модули индикатора и регулятора, винтами М3.

Под зажимы акустики вырезаем отверстие под выключатель, плюс сверлим отверстия под зажиммы акустики.

Блок питания, что логично, ставим на длинную сторону.

Усилитель крепится на дно через стойки 5 мм. Переднюю панель закрепляем с помощью саморезов для дерева.

Комментарий. Для того, чтобы полностью исключить помехи от ШИМ модуляции выполняем следующие шаги:

  • Соединяем последовательно GND всех задействованных модулей либо толстым проводом, либо оплеткой;
  • Около разъемов питания каждого модуля прикрепляем электролиты по 1000 мкФ или больше.

Теперь можно подключать мощные колонки и радоваться качественному звуку.

Если есть желание, можно модернизировать дизайн конструкции. Вот видео с демонстрацией работы всего, что получилось:

Усилитель мы сделали довольно давно, и он до сих пор служит нам верой-правдой. Возможно, вы сможете посоветовать, как сделать конструкцию лучше? Усилитель получился отличный, но нет пределу совершенства, это уже давно известно.

Если кому-то захочется повторить наш путь и за выходные обзавестись очень приличным усилителем, вот здесь есть вся его электронная начинка. Что касается корпуса, то это — дело вкуса и наличия подсобного материала.

Ваш Мастер Кит

habr.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о