Как работает усилитель на TDA2030 с однополярным питанием. Какие у него преимущества. Как собрать такой усилитель самостоятельно. Где применяется TDA2030 в схемах с однополярным питанием.
Особенности и преимущества усилителя на TDA2030 с однополярным питанием
Усилитель на микросхеме TDA2030 с однополярным питанием обладает рядом важных преимуществ:
- Простота схемы — требуется минимум дополнительных компонентов
- Возможность питания от одного источника напряжения
- Высокая выходная мощность — до 14 Вт на нагрузке 4 Ом
- Низкий уровень искажений — менее 0.5%
- Широкий диапазон питающих напряжений — от 6 до 36 В
- Встроенная защита от короткого замыкания и перегрева
Благодаря этим особенностям усилитель на TDA2030 с однополярным питанием находит широкое применение в портативной и автомобильной аудиотехнике, а также в бюджетных домашних аудиосистемах.
Принцип работы усилителя на TDA2030 с однополярным питанием
Рассмотрим принципиальную схему типового усилителя на TDA2030 с однополярным питанием:
«` «`
Основные элементы схемы:
- Микросхема TDA2030
- Входной конденсатор 1 мкФ для развязки по постоянному току
- Выходной конденсатор 10 мкФ для развязки с нагрузкой
- Цепь питания +Vcc и общий провод GND
Принцип работы заключается в следующем:
- Входной сигнал через развязывающий конденсатор подается на вход микросхемы
- TDA2030 усиливает сигнал в соответствии с коэффициентом усиления
- Усиленный сигнал через выходной конденсатор поступает на нагрузку (динамик)
- Однополярное питание обеспечивает работу усилителя в классе AB
Характеристики усилителя на TDA2030 с однополярным питанием
Основные технические характеристики усилителя:
- Напряжение питания: 6-36 В
- Выходная мощность: до 14 Вт (на 4 Ом при 14 В питания)
- Коэффициент нелинейных искажений: <0.5%
- Диапазон частот: 20 Гц — 20 кГц
- Входное сопротивление: 100 кОм
- Коэффициент усиления: 30 дБ
Как можно заметить, даже при однополярном питании усилитель обеспечивает высокую выходную мощность и низкий уровень искажений.
Применение усилителя на TDA2030 с однополярным питанием
Благодаря своим характеристикам, усилитель на TDA2030 с однополярным питанием находит широкое применение в различных областях:
- Автомобильные аудиосистемы
- Портативные колонки и бумбоксы
- Компьютерные акустические системы
- Бюджетные домашние стереосистемы
- Гитарные комбоусилители
- Системы оповещения
Как собрать усилитель на TDA2030 с однополярным питанием
Для самостоятельной сборки усилителя потребуется:
- Микросхема TDA2030
- Печатная плата или макетная доска
- Конденсаторы и резисторы согласно схеме
- Источник питания на 12-15 В
- Динамик сопротивлением 4-8 Ом
- Радиатор для охлаждения микросхемы
Порядок сборки:
- Подготовить печатную плату или макетную доску
- Установить и припаять все компоненты согласно схеме
- Прикрепить микросхему TDA2030 к радиатору
- Подключить источник питания и динамик
- Проверить работоспособность и настроить при необходимости
При сборке важно соблюдать полярность электролитических конденсаторов и правильно подключать выводы микросхемы.
Преимущества и недостатки усилителя на TDA2030 с однополярным питанием
Рассмотрим основные плюсы и минусы данного типа усилителя:
Преимущества:
- Простота схемы и сборки
- Низкая стоимость компонентов
- Хорошее соотношение мощность/качество звука
- Возможность работы от одного источника питания
- Встроенная защита от перегрузок и КЗ
Недостатки:
- Ограниченная выходная мощность
- Необходимость установки радиатора
- Возможные щелчки при включении/выключении
- Не подходит для высококачественных аудиосистем
Несмотря на некоторые недостатки, усилитель на TDA2030 с однополярным питанием остается популярным выбором для многих любительских и полупрофессиональных аудиопроектов.
Альтернативные схемы на базе TDA2030
Помимо базовой схемы с однополярным питанием, существуют и другие варианты использования TDA2030:
- Мостовое включение для увеличения выходной мощности
- Схема с двухполярным питанием для улучшения качества звука
- Многополосные системы с активными фильтрами
- Комбинированные схемы с другими микросхемами серии TDA
Каждая из этих схем имеет свои особенности и область применения, позволяя выбрать оптимальный вариант для конкретной задачи.
Советы по улучшению качества звука усилителя на TDA2030
Чтобы добиться максимального качества звучания усилителя на TDA2030 с однополярным питанием, можно воспользоваться следующими рекомендациями:
- Использовать качественные компоненты (конденсаторы, резисторы)
- Обеспечить хорошее охлаждение микросхемы
- Применять экранирование для защиты от помех
- Оптимизировать разводку печатной платы
- Использовать качественный источник питания
Следуя этим советам, можно значительно улучшить характеристики усилителя и качество воспроизводимого звука.
Усилитель на TDA2030 с однополярным питанием – Поделки для авто
Часто при построении усилителя возникает проблема построения источника питания. Не всегда есть возможность купить или намотать трансформатор со средней точкой для двухполярного блока питания. В то же время можно найти готовый рабочий однополярный источник, например от старого оборудования или питать усилитель от бортовой сети автомобиля, катера и т.д. Кстати хочу сразу предложить отличный ресурс, где можно купить запчасти для вашего авто.
Для примера рассмотрим микросхему НЧ усилителя TDA2030. Она спроектирована для построения усилителей класса АВ. В тех. документации производителя показано типичное применение микросхемы с однополярным питанием.
Типичным для TDA2030 является выходная мощность 14Вт при питании 14В на 4 Ом-ной нагрузке (при коэффициенте искажений 0.5%). Максимальное значение однополярного питания 36В. TDA2030 имеет большой ток на выходе (до 3.5А), низкие значения перекрестных и гармонических искажений.
Кроме того, она имеет встроенную оригинальную (запатентованную) систему защиты от короткого замыкания, обеспечивающую автоматическое ограничение рассеиваемой мощности для того, чтобы сохранить рабочую точку выходных транзисторов в пределах области их безопасной работы. Также имеется типовая тепловая защита (отключение) при достижении 150?С.
Назначение каждого элемента на схеме и возможность изменения их номиналов показаны в таблице.
Номинал | Назначение | Повышение номинала | Снижение номинала | |
R1 | 150 кОм | петля замкнутой обратной связи | усиление возрастет | усиление уменьшится * |
R2 | 4.7 кОм | петля замкнутой обратной связи | усиление уменьшится * | усиление возрастет |
R3 | 100 кОм | смещение неинвертирующего входа | входное сопротивление возрастет | входное сопротивление уменьшится |
R4 | 1 Ом | стабилизация частоты | возможна осцилляция на ВЧ при индуктивной нагрузке | |
RA/RB | 100 кОм | смещение неинвертирующего входа | ухудшение ослабления ВЧ | расход мощности |
C1 | 1мкФ | развязка по постоянному току | увеличивает частоту среза НЧ | |
C2 | 2мкФ | развязка по постоянному току | увеличивает частоту среза НЧ | |
C3 | 0.1мкФ | фильтр питающего напряжения | возможна осцилляция | |
C5 | 100мкФ | фильтр питающего напряжения | возможна осцилляция | |
C7 | 0.22мкФ | стабилизация частоты | возможна осцилляция | |
CB | ~1/(2? B R1) В – полоса пропускания | частота среза ВЧ
| сужение полосы пропускания | расширение полосы пропускания |
D1,D2 | 1N4001 | защита от пиковых напряжений |
* – петлевое усиление должно быть больше 24 дБ.
Печатная плата для приведенной схемы
TDA2030 следует установить на соответствующий радиатор. При однополярном питании не требуется электрическая изоляция между корпусом микросхемы и радиатором.
Печатка в формате .lay скачать…
Похожие статьи:
xn—-7sbgjfsnhxbk7a.xn--p1ai
Самодельная активная стереоколонка на TDA2030
Начинающему радиолюбителю предлагают собрать простой стерео усилить низкой частоты с питанием от 220 В. Отладить плату и разместить конструкцию в прозрачный корпус. Кандидат на идеальный радиоконструктор (простая схема, простой монтаж, готовый корпус)? Проверим это утверждение.Пришло в пакетике:
Конструкция — возможно современная замена усилителя низкой частоты из классических книг по радиолюбительству?
Распаковал. Забыли положить в комплектацию конструктора ручки регуляторов и винты/гайки для крепления:
Трансформатор питания тяжело перенес путешествие из Китая. Крепление к корпусу погнулось. Обмотки — на двух различных катушках. Правильные трансформаторы наматывают на одной катушке.
Параметры:
Один из динамиков так же пострадал в дороге:
4 Ома 3 Ватта:
Инструкция:
Схема:
Двухполярный блок питания, пассивный регулятор тембра, усилитель класса АВ на мощном операционном усилителе TDA2030.
Печатная плата:
Переменные резисторы. Обратите внимание на регулятор громкости — резистор 50 кОм типа В. Лучше применять логарифмический тип А:
Мне не понравилось отсутствие предохранителя в цепи 220 В, отключение питания только после трансформатора блока питания.
Собираем схему.
Все детали в комплекте: обычные китайские электролитические конденсаторы, микросхемы, радиаторы, разъемы и прочее.
Осталось после сборки много деталей:
Проверим напряжение на шинах питания:
Постоянное напряжение на выходе усилителя (регулятор громкости в мин. положение)
Тестовый синус 1 кГц:
Сигнал усиливает примерно в 10 раз.
Мощность выходная на канал максимальная Pmax=(7.5/2)^2/4=3,5 Ватт.
Средняя: Pср=Pmax/2=1.75Ватт.
Микросхема нагрелась градусов до 80. Начал греться и трансформатор питания.
Клиппинг, на слух хорошо заметно:
Прямоугольник 1 кГц:
Немного гудит трансформатор. Помехи по питанию -> слабый гул 100 Гц в колонках даже при отсутствии сигнала (регулятор громкости на нуле). Неудачная разводка платы? По фото печатки земля разведена одним закольцованным полигоном. Возможно из-за этого гудит?
Регуляторы тональности и громкости достаточно качественные — не трещат, перекосов баланса на слух не слышно, на минимальном положении сигнал не проходит в усилитель.
Итог:
1. Неполная комплектация. Нет фурнитуры. Нет ручек регулировки.
2. Поврежденный громкоговоритель — это проблема упаковки конструктора.
3. «Гудящий» трансформатор.
4. Питание не отключает трансформатор от сети. Нет предохранителя на 220 В.
5. Неудачная разводка платы -> фон 100 Гц
6. Перемененный резистор в регуляторе громкости типа В. Лучше применять типа А.
7. Нет ножек с низу конструкции, чтобы усилитель не царапал стол, на котором установлен
8. Прозрачные корпуса, подобно этой конструкции на винтах, достаточно непрочные. Шатаются, при падении могут развалиться. Я винты усиливал термоклеем прозрачным в других конструкциях.
7. Китайская вилка.
По совокупности замечаний решил не собрать конструкцию. Решил переделать конструкцию полностью, переделать плату, заменить гудящий трансформатор, поврежденный динамик, купить декоративные решётки. Если у читателей будут идеи по схематихническим решениям и конструкции, пишите в комментариях. Рассмотрим интересные предложения. Не стал отдирать защитную бумагу. С учётом недоложенной фурнитуры получилось вот так:
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
mysku.ru
Предлагаемая на рисунке TDA2030A схема усилителя мощности, с давних пор пользуется большой популярностью у людей занимающихся построением звуковой аппаратуры. Обладая небольшими габаритами и отличными HI-FI характеристиками, микросхема способна работать с нагрузкой сопротивлением от 4 до 8 Ом, и обеспечить мощность выходного сигнала до 18 Ватт. Питание усилителя может быть однополярным, но в этом случае, при включении, происходит громкий щелчок в акустической системе из-за переходных процессов, такой вариант мы рассматривать не будем. Схема имеющая двухполярное питание, лишена этого недостатка, запуск усилителя на TDA2030A происходит абсолютно бесшумно и не требует развязки выходных цепей с помощью разделительного конденсатора большой ёмкости. В этой схеме усилителя на TDA2030A, могут применяться металлоплёночные резисторы мощностью от 0,125 до 0,25 Ватт, кроме резистора R4, который имеет мощность рассеивания 2 Ватта. Конденсаторы устанавливаются любые, с граничным напряжением не менее 25 Вольт, С1 и С2 желательно брать высококачественные, для наилучшего звучания. Защитные диоды VD1, VD2 — любые кремневые с прямым током 0,5-1 Ампер, например — 1N4005 или КД226. Коэффициент усиления схемы на TDA2030A можно менять в небольших пределах, с помощью подбора сопротивления резистора R2, чем меньше его номинал — тем больше коэффициент усиления, но увлекаться этим не стоит, с ростом усиления, значительно увеличиваются собственные шумы и возрастают искажения выходного сигнала. Обратите внимание, на схеме выше, указано максимальное напряжение питания усилителя TDA2030A ± 22 Вольта, питать устройство таким напряжением можно только в случае применения стабилизированного источника. Если схема будет работать от простого, двухполярного блока, то напряжение должно быть в пределах ± 18 Вольт, для предотвращения пробоя TDA2030A даже при кратковременных повышениях сетевого напряжения. Радиатор охлаждения усилителя можно использовать с минимальной площадью от 200 квадратных сантиметров, или использовать готовую систему охлаждения процессора от старого компьютера. Качество звука данной схемы очень хорошее, при условии использования высококачественной акустической системы и желательно цифрового источника сигнала. |
radiohome.ru
Возможности TDA2030 (от усилителя до блока питания)
Микросхема усилителя НЧ TDA2030A фирмы ST Microelectronics пользуется заслуженной популярностью среди радиолюбителей. Она обладает высокими электрическими характеристиками и низкой стоимостью, что позволяет при минимальных затратах собирать на ней высококачественные УНЧ мощностью до 18 Вт. Однако не все знают о ее “скрытых достоинствах”: оказывается, на этой ИМС можно собрать ряд других полезных устройств. Микросхема TDA2030A представляет собой 18 Вт Hi-Fi усилитель мощности класса АВ или драйвер для УНЧ мощностью до 35 Вт (с мощными внешними транзисторами). Она обеспечивает большой выходной ток, имеет малые гармонические и интермодуляционные искажения, широкую полосу частот усиливаемого сигнала, очень малый уровень собственных шумов, встроенную защиту от короткого замыкания выхода, автоматическую систему ограничения рассеиваемой мощности, удерживающую рабочую точку выходных транзисторов ИМС в безопасной области. Встроенная термозащита обеспечивает выключение ИМС при нагреве кристалла выше 145°С. Микросхема выполнена в корпусе Pentawatt и имеет 5 выводов. Вначале вкратце рассмотрим несколько схем стандартного применения ИМС – усилителей НЧ. Типовая схема включения TDA2030A показана на рис.1.
Микросхема включена по схеме неинвертирующего усилителя. Коэффициент усиления определяется соотношением сопротивлений резисторов R2 и R3, образующих цепь ООС. Вычисляется он по формуле Gv=1+R3/R2 и может быть легко изменен подбором сопротивления одного из резисторов. Обычно это делают с помощью резистора R2. Как видно из формулы, уменьшение сопротивления этого резистора вызовет увеличение коэффициента усиления (чувствительности) УНЧ. Емкость конденсатора С2 выбирают исходя из того, чтобы его емкостное сопротивление Хс=1 /2?fС на низшей рабочей частоте было меньше R2 по крайней мере в 5 раз. В данном случае на частоте 40 Гц Хс2=1/6,28*40*47*10-6=85 Ом. Входное сопротивление определяется резистором R1. В качестве VD1, VD2 можно применить любые кремниевые диоды с током IПР0,5… 1 А и UОБР более 100 В, например КД209, КД226, 1N4007. Схема включения ИМС в случае использования однополярного источника питания показана на рис.2.
Делитель R1R2 и резистор R3 образуют цепь смещения для получения на выходе ИМС (вывод 4) напряжения, равного половине питающего. Это необходимо для симметричного усиления обеих полуволн входного сигнала. Параметры этой схемы при Vs=+36 В соответствуют параметрам схемы, показанной на рис.1, при питании от источника ±18 В. Пример использования микросхемы в качестве драйвера для УНЧ с мощными внешними транзисторами показан на рис.3.
При Vs=±18 В на нагрузке 4 Ом усилитель развивает мощность 35 Вт. В цепи питания ИМС включены резисторы R3 и R4, падение напряжения на которых является открывающим для транзисторов VT1 и VT2 соответственно. При малой выходной мощности (входном напряжении) ток, потребляемый ИМС, невелик, и падения напряжения на резисторах R3 и R4 недостаточно для открывания транзисторов VT1 и VT2. Работают внутренние транзисторы микросхемы. По мере роста входного напряжения увеличивается выходная мощность и потребляемый ИМС ток. При достижении им величины 0,3…0,4 А падение напряжения на резисторах R3 и R4 составит 0,45…0,6 В. Начнут открываться транзисторы VT1 и VT2, при этом они окажутся включенными параллельно внутренним транзисторам ИМС. Возрастет ток, отдаваемый в нагрузку, и соответственно увеличится выходная мощность. В качестве VT1 и VT2 можно применить любую пару комплементарных транзисторов соответствующей мощности, например КТ818, КТ819. Мостовая схема включения ИМС показана на рис.4.
Сигнал с выхода ИМС DA1 подается через делитель R6R8 на инвертирующий вход DA2, что обеспечивает работу микросхем в противофазе. При этом возрастает напряжение на нагрузке, и, как следствие, увеличивается выходная мощность. При Vs=±16 В на нагрузке 4 Ом выходная мощность достигает 32 Вт. Для любителей двух-, трехполосных УНЧ данная ИМС – идеальный вариант, ведь непосредственно на ней можно собирать активные ФНЧ и ФВЧ. Схема трехполосного УНЧ показана на рис.5.
Низкочастотный канал (НЧ) выполнен по схеме с мощными выходными транзисторами. На входе ИМС DA1 включен ФНЧ R3C4, R4C5, причем первое звено ФНЧ R3C4 включено в цепь ООС усилителя. Такое схемное решение позволяет простыми средствами (без увеличения числа звеньев) получать достаточно высокую крутизну спада АЧХ фильтра. Среднечастотный (СЧ) и высокочастотный (ВЧ) каналы усилителя собраны по типовой схеме на ИМС DA2 и DA3 соответственно. На входе СЧ канала включены ФВЧ C12R13, C13R14 и ФНЧ R11C14, R12C15, которые вместе обеспечивают полосу пропускания 300…5000 Гц. Фильтр ВЧ канала собран на элементах C20R19, C21R20. Частоту среза каждого звена ФНЧ или ФВЧ можно вычислить по формуле fСР=160/RC, где частота f выражена в герцах, R – в килоомах, С – в микрофарадах. Приведенные примеры не исчерпывают возможностей применения ИMC TDA2030A в качестве усилителей НЧ. Так, например, вместо двухполярного питания микросхемы (рис.3,4) можно использовать однополярное питание. Для этого минус источника питания следует заземлить, на неинвертирующий (вывод 1) вход подать смещение, как показано на рис.2 (элементы R1-R3 и С2). Наконец, на выходе ИМС между выводом 4 и нагрузкой необходимо включить электролитический конденсатор, а блокировочные конденсаторы по цепи -Vs из схемы исключить.
Рассмотрим другие возможные варианты использования этой микросхемы. ИМС TDA2030A представляет собой не что иное, как операционный усилитель с мощным выходным каскадом и весьма неплохими характеристиками. Основываясь на этом, были спроектированы и опробованы несколько схем нестандартного ее включения. Часть схем была опробована “в живую”, на макетной плате, часть – смоделирована в программе Electronic Workbench.
Мощный повторитель сигнала:
Сигнал на выходе устройства рис.6 повторяет по форме и амплитуде входной, но имеет большую мощность, т.е. схема может работать на низкоомную нагрузку. Повторитель может быть использован, например, для умощнения источников питания, увеличения выходной мощности низкочастотных генераторов (чтобы можно было непосредственно испытывать головки громкоговорителей или акустические системы). Полоса рабочих частот повторителя линейна от постоянного тока до 0,5… 1 МГц, что более чем достаточно для генератора НЧ.
Умощнение источников питания:
Микросхема включена как повторитель сигнала, выходное напряжение (вывод 4) равно входному (вывод 1), а выходной ток может достигать значения 3,5 А. Благодаря встроенной защите схема не боится коротких замыканий в нагрузке. Стабильность выходного напряжения определяется стабильностью опорного, т.е. стабилитрона VD1 рис.7 и интегрального стабилизатора DA1 рис.8. Естественно, по схемам, показанным на рис.7 и рис.8, можно собрать стабилизаторы и на другое напряжение, нужно лишь учитывать, что суммарная (полная) мощность, рассеиваемая микросхемой, не должна превышать 20 Вт. Например, нужно построить стабилизатор на 12 В и ток 3 А. В наличии есть готовый источник питания (трансформатор, выпрямитель и фильтрующий конденсатор), который выдает UИП= 22 В при необходимом токе нагрузки. Тогда на микросхеме происходит падение напряжения UИМС= UИП – UВЫХ = 22 В -12 В = 10В, и при токе нагрузки 3 А рассеиваемая мощность достигнет величины РРАС= UИМС*IН = 10В*3А = 30 Вт, что превышает максимально допустимое значение для TDA2030A. Максимально допустимое падение напряжения на ИМС может быть рассчитано по формуле: UИМС= РРАС.МАХ / IН.
В нашем примере UИМС= 20 Вт / 3 А = 6,6 В, следовательно максимальное напряжение выпрямителя должно составлять UИП = UВЫХ+UИМС = 12В + 6,6 В =18,6 В. В трансформаторе количество витков вторичной обмотки придется уменьшить. Сопротивление балластного резистора R1 в схеме, показанной на рис.7, можно посчитать по формуле: R1 = ( UИП – UСТ)/IСТ, где UСТ и IСТ – соответственно напряжение и ток стабилизации стабилитрона. Пределы тока стабилизации можно узнать из справочника, на практике для маломощных стабилитронов его выбирают в пределах 7…15 мА (обычно 10 мА). Если ток в вышеприведенной формуле выразить в миллиамперах, то величину сопротивления получим в килоомах.
Простой лабораторный блок питания:
Электрическая схема блока питания показана на рис.9. Изменяя напряжение на входе ИМС с помощью потенциометра R1, получают плавно регулируемое выходное напряжение. Максимальный ток, отдаваемый микросхемой, зависит от выходного напряжения и ограничен все той же максимальной рассеиваемой мощностью на ИМС. Рассчитать его можно по формуле:
IМАХ = РРАС.МАХ / UИМС
Например, если на выходе выставлено напряжение UВЫХ = 6 В, на микросхеме происходит падение напряжения UИМС = UИП – UВЫХ = 36 В – 6 В = 30 В, следовательно, максимальный ток составит IМАХ = 20 Вт / 30 В = 0,66 А. При UВЫХ = 30 В максимальный ток может достигать максимума в 3,5 А, так как падение напряжения на ИМС незначительно (6 В).
Стабилизированный лабораторный блок питания:
Электрическая схема блока питания показана на рис.10. Источник стабилизированного опорного напряжения – микросхема DA1 – питается от параметрического стабилизатора на 15 В, собранного на стабилитроне VD1 и резисторе R1. Если ИМС DA1 питать непосредственно от источника +36 В, она может выйти из строя (максимальное входное напряжение для ИМС 7805 составляет 35 В). ИМС DA2 включена по схеме неинвертирующего усилителя, коэффициент усиления которого определяется как 1+R4/R2 и равен 6. Следовательно, выходное напряжение при регулировке потенциометром R3 может принимать значение практически от нуля до 5 В * 6=30 В. Что касается максимального выходного тока, для этой схемы справедливо все вышесказанное для простого лабораторного блока питания (рис.9). Если предполагается меньшее регулируемое выходное напряжение (например, от 0 до 20 В при UИП = 24 В), элементы VD1, С1 из схемы можно исключить, а вместо R1 установить перемычку. При необходимости максимальное выходное напряжение можно изменить подбором сопротивления резистора R2 или R4.
Регулируемый источник тока:
Электрическая схема стабилизатора показана на рис.11. На инвертирующем входе ИМС DA2 (вывод 2), благодаря наличию ООС через сопротивление нагрузки, поддерживается напряжение UBX. Под действием этого напряжения через нагрузку протекает ток IН = UBX / R4. Как видно из формулы, ток нагрузки не зависит от сопротивления нагрузки (разумеется, до определенных пределов, обусловленных конечным напряжением питания ИМС). Следовательно, изменяя UBX от нуля до 5 В с помощью потенциометра R1, при фиксированном значении сопротивления R4=10 Ом, можно регулировать ток через нагрузку в пределах 0…0,5 А. Данное устройство может быть использовано для зарядки аккумуляторов и гальванических элементов. Зарядный ток стабилен на протяжении всего цикла зарядки и не зависит от степени разряженности аккумулятора или от нестабильности питающей сети. Максимальный зарядный ток, выставляемый с помощью потенциометра R1, можно изменить, увеличивая или уменьшая сопротивление резистора R4. Например, при R4=20 Ом он имеет значение 250 мА, а при R4=2 Ом достигает 2,5 А (см. формулу выше). Для данной схемы справедливы ограничения по максимальному выходному току, как для схем стабилизаторов напряжения. Еще одно применение мощного стабилизатора тока – измерение малых сопротивлений с помощью вольтметра по линейной шкале. Действительно, если выставить значение тока, например, 1 А, то, подключив к схеме резистор сопротивлением 3 Ом, по закону Ома получим падение напряжения на нем U=l*R=l А*3 Ом=3 В, а подключив, скажем, резистор сопротивлением 7,5 Ом, получим падение напряжения 7,5 В. Конечно, на таком токе можно измерять только мощные низкоомные резисторы (3 В на 1 А – это 3 Вт, 7,5 В*1 А=7,5 Вт), однако можно уменьшить измеряемый ток и использовать вольтметр с меньшим пределом измерения.
Мощный генератор прямоугольных импульсов:
Схемы мощного генератора прямоугольных импульсов показаны на рис.12 (с двухполярным питанием) и рис.13 (с однополярным питанием). Схемы могут быть использованы, например, в устройствах охранной сигнализации. Микросхема включена как триггер Шмитта, а вся схема представляет собой классический релаксационный RC-генератор. Рассмотрим работу схемы, показанной на рис. 12. Допустим, в момент включения питания выходной сигнал ИМС переходит на уровень положительного насыщения (UВЫХ = +UИП). Конденсатор С1 начинает заряжаться через резистор R3 с постоянной времени Cl R3. Когда напряжение на С1 достигнет половины напряжения положительного источника питания (+UИП/2), ИМС DA1 переключится в состояние отрицательного насыщения (UВЫХ = -UИП). Конденсатор С1 начнет разряжаться через резистор R3 с той же постоянной времени Cl R3 до напряжения (-UИП / 2), когда ИМС снова переключится в состояние положительного насыщения. Цикл будет повторяться с периодом 2,2C1R3, независимо от напряжения источника питания. Частоту следования импульсов можно посчитать по формуле:
f=l/2,2*R3Cl.
Если сопротивление выразить в килоомах, а емкость в микрофарадах, то частоту получим в килогерцах.
Мощный низкочастотный генератор синусоидальных колебаний:
Электрическая схема мощного низкочастотного генератора синусоидальных колебаний показана на рис.14. Генератор собран по схеме моста Вина, образованного элементами DA1 и С1, R2, С2, R4, обеспечивающими необходимый фазовый сдвиг в цепи ПОС. Коэффициент усиления по напряжению ИМС при одинаковых значениях Cl, C2 и R2, R4 должен быть точно равен 3. При меньшем значении Ку колебания затухают, при большем – резко возрастают искажения выходного сигнала. Коэффициент усиления по напряжению определяется сопротивлением нитей накала ламп ELI, EL2 и резисторов Rl, R3 и равен Ky = R3 / Rl + REL1,2. Лампы ELI, EL2 работают в качестве элементов с переменным сопротивлением в цепи ООС. При увеличении выходного напряжения сопротивление нитей накала ламп за счет нагревания увеличивается, что вызывает уменьшение коэффициента усиления DA1. Таким образом, стабилизируется амплитуда выходного сигнала генератора, и сводятся к минимуму искажения формы синусоидального сигнала. Минимума искажений при максимально возможной амплитуде выходного сигнала добиваются с помощью подстроечного резистора R1. Для исключения влияния нагрузки на частоту и амплитуду выходного сигнала на выходе генератора включена цепь R5C3, Частота генерируемых колебаний может быть определена по формуле:
f=1/2piRC.
Генератор может быть использован, например, при ремонте и проверке головок громкоговорителей или акустических систем.
В заключение необходимо отметить, что микросхему нужно установить на радиатор с площадью охлаждаемой поверхности не менее 200 см2. При разводке проводников печатной платы для усилителей НЧ необходимо проследить, чтобы “земляные” шины для входного сигнала, а также источника питания и выходного сигнала подводились с разных сторон (проводники к этим клеммам не должны быть продолжением друг друга, а соединяться вместе в виде “звезды”). Это необходимо для минимизации фона переменного тока и устранения возможного самовозбуждения усилителя при выходной мощности, близкой к максимальной.
По материалам из журнала “Радіоаматор”
ldsound.ru
Усилитель на TDA2030/LM1875 с выпрямителем, темброблоком и защитой
Данный стерео усилитель меня заинтересовал тем, что он выполнен на одной печатной плате и является усилителем — моноблоком. Такой усилитель удобно встроить практически в любой корпус без создания “паутины” проводов. Еще одно преимущество усилителя, это возможность широкого применения аналогов элементов. Например, в качестве выходных усилителей могут применяться, как TDA2030, TDA2040, TDA2050 так и LM1875. В своем усилителе моноблоке я применил микросхемы LM1875.
В качестве операционных усилителей темброблока могут применяться микросхемы JRC4558, NE5532, TL072, TL082. Я же применил NE5532, найти их в местных магазинах не составило труда.
Схемы электрической принципиальной на данный усилитель в интернете нет, но есть печатная плата с подписанными маркировками и номиналами элементов, которая была повторена многими людьми. Также можно использовать даташиты на микросхемы LM1875, TDA2030 и т.д.
Итак, скачиваем печатную плату. Травим, сверлим, лудим.
Усилитель моноблок имеет защиту от перегрева, в данном случае впаивается термореле вместо перемычки Jump. Помимо термозащиты есть защита акустической системы от постоянного тока на выходе. Защита очень хорошо показала себя при неправильном подключении обмоток трансформатора, вследствие чего, произошел пробой микросхем LM1875 и, на выходе появилось напряжение постоянного тока, защита сработала и разъединила акустическую систему от усилителя.
В качестве реле защиты применено реле TRA3L-12VDC-S-2Z. Реле рассчитано на напряжение 12В, и имеет две пары нормально замкнутых и две пары нормально разомкнутых контактов.
Для любителей паять по картиночкам выкладываю визуальное пособие по сборке.
Напряжение питания усилителя биполярное. В качестве емкостей выпрямителя применены два электролитических конденсатора емкостью 10000мкФ каждый и напряжением 35В, можно применить емкости и по 4700мкФ, все зависит от мощности трансформатора. Напряжение питания усилителя зависит от выбора примененных выходных усилителей. Так, например, для LM1875 напряжение трансформатора должно быть в диапазоне от 2×12В до 2×18В, заметьте, что это указано переменное напряжение трансформатора (50Гц). Для микросхем TDA напряжение трансформатора должно быть от 2×12В до 2×15В (50Гц).
В качестве диодного моста я применил KBL410, рассчитанный на ток 4А и напряжение 1000В.
При запуске усилителя, в течение секунды (примерно) работает защита и светятся два светодиода (зеленый и красный), если все в порядке (нет постоянного потенциала на выходе усилителей и нет перегрева), то красный светодиод перестает светиться, и усилитель начинает функционировать.
На плате присутствует перемычка, именуемая как Jump, вместо нее можно установить термореле типа KSD301 на определенную температуру (например, 750С), и установить его на радиатор, тогда при достижении этой температуры на радиаторе, будет срабатывать защита.
На входах усилителей (LM1875) указаны пленочные конденсаторы емкостью 2,2мкФ, я поставил на 1мкФ, так как конденсаторы емкостью 2,2мкФ не подходили по размерам.
В качестве стабилизатора защиты применен интегральный стабилизатор LM7812, который устанавливается через диэлектрическую втулку и прокладку (как и усилители LM1875) на радиатор.
Переменные резисторы имеют сопротивление 50кОм. Корпуса этих резисторов необходимо спаять общим проводом и соединить с землей (заземлить).
Все емкости рассчитаны на напряжение постоянного тока 35В, кроме двух конденсаторов на 100мкФ 16В, которые стоят в обвязке транзисторов BC547.
Светодиоды устанавливаются таким образом, чтобы их катоды были припаяны к земле (общему полигону).
Резисторы R1 для LM1875 имеют сопротивление 20кОм, а R2 = 1кОм. Для микросхем TDA R1 = 22кОм, R2 = 680Ом.
Резистор RES — это резистор питания защиты, который имеет сопротивление 47-50Ом и мощность 2Вт.
Резистор RT — резистор темброблока, который имеет сопротивление от 1кОм до 1,5кОм (у меня на 1кОм) и мощность 2Вт.
Изначально лучше паять перемычки, потом резисторы, а далее полупроводники и емкости. Это связано с удобством, вставляем перемычки, переворачиваем плату, кладем ее на стол и паяем, ничего не вылетает. Далее вставляем резисторы и так далее.
Перед впаиванием элементы необходимо проверить, даже если они новые, это вам облегчит поиск неисправности при каком-либо сюрпризе.
После правильной сборки и пайки, смывки канифоли, установки микросхем на радиатор через диэлектрические втулки и прокладки, усилитель должен функционировать без каких-либо настроек. В некоторых случаях, слышен “пердеж” в колонках, то есть низкочастотные возбуждения, как это случилось у меня, тогда необходимо на плате, между выходами и землей поставить две RC цепочки, состоящие из конденсатора (можно керамический) на 220нФ и резистора сопротивлением 1 Ом, соединенные последовательно, так рекомендовал разработчик этого усилителя. Данная RC цепь именуется, как цепь Цобеля. После установки RC цепей, возбуждения исчезли.
Даташит на LM1875 СКАЧАТЬ
Даташит на TDA2030 СКАЧАТЬ
Печатная плата усилителя на TDA2030/LM1875 СКАЧАТЬ
Похожие статьи
audio-cxem.ru
Простой и доступный усилитель 18(14)Вт TDA2030A (TDA2030)
Наверное, один из самых простых доступных и дешевых усилителей является усилитель TDA2030A,TDA2030,TDA2050,LM1875
Преимущества усилителя:
— Во-первых, цена готового продукта
— Во-вторых, качество звука
— В-третьих, простая сборка
— В-четвертых, легко доступность
— В-пятых не боится испытаний зверских
Собрал уже, даже не знаю, сколько усилителей именно на микросхеме TDA2030A, как всегда сборка проста, и настраивать ничего не надо.
Ну, все, поехали о самой микросхеме. TDA2030A,TDA2030,TDA2050,LM1875 Hi-Fi усилитель мощности класса АВ
Имеет в себе встроенную защиту от КЗ выхода и защиту ограничения рассеиваемой мощности
Так же присутствует защита от перегрева кристалла.
Диапазон воспроизводимых частот: 20…20000 Гц
Краткие параметры микросхемы TDA2030
Напряжение питания: +/- 6-18В
лучше не превышать +/-15В
Выходная мощность КНИ 0.5% при +/-15В : 16 Вт 4Ом, 10 Вт 8Ом
Краткие параметры микросхемыTDA2030A
Напряжение питания: +/- 6-22В
лучше не превышать +/-18В
Выходная мощность КНИ 0.5% при +/-18В : 22 Вт 4Ом ,14 Вт 8Ом
Краткие параметры микросхемы TDA2050
Напряжение питания: +/- 4,5-25В
лучше не превышать +/-22В
Выходная мощность КНИ 0.5% при +/-22В : 32 Вт 4Ом , 22 Вт 8Ом
Краткие параметры микросхемы LM1875
Напряжение питания: +/- 8-30В
лучше не превышать +/-25В
Выходная мощность КНИ 0.5% при +/-25В: 25 Вт 8Ом
Вот собственно схема TDA2030,TDA2030A,TDA2050,LM1875
Перечень используемых компонентов
C1 = 1мФ
C2 = 22мФ
C3,4,7 = 100нФ C3C4 паяются прям на дорожки на контакты конденсаторов C5C6
C5,6 = 470мФ емкость компенсационная потерям в проводах. А на фильтре для 2-х микросхем ставил 10000мФ
Максимальное напряжение подбирается в зависимости от напряжения питания 25В или 35В
R1,3 = 22к
R2 = 680
R4 = 1
По своему принципу этот усилитель является обыкновенным операционным усилителем с обратной связью. Ничего лишнего, Ку определяется по формуле Ку=1+R3/R2. Входящее сопротивление определяется резистором R1
Вот моя печатная плата. Подходит для TDA2030,TDA2030A,TDA2050,LM1875
Скачать печатную плату усилителя TDA2030A,TDA2030,TDA2050,LM1875
Прочитайте Получить пароль от архива
С ув Эдуард Орлов
Загрузка… Полезные материалы по этой теме:Навигация по записям
rustaste.ru