Что такое TPA3116D2. Каковы его основные характеристики. Как работает усилитель класса D. Каковы преимущества TPA3116D2 перед другими усилителями. Как собрать усилитель на TPA3116D2 своими руками. Какие есть готовые решения на рынке.
Что представляет собой микросхема TPA3116D2
TPA3116D2 — это высокоэффективный усилитель мощности класса D, разработанный компанией Texas Instruments. Основные характеристики микросхемы:
- Выходная мощность: до 2×50 Вт на 4 Ом или 2×30 Вт на 8 Ом
- Напряжение питания: 4.5-26 В
- КПД: до 90%
- Коэффициент нелинейных искажений: менее 0.1%
- Отношение сигнал/шум: более 100 дБ
Микросхема имеет встроенную защиту от перегрева, короткого замыкания и перегрузки. Благодаря высокой эффективности TPA3116D2 не требует массивного радиатора, что позволяет создавать компактные усилители.
Принцип работы усилителя класса D на TPA3116D2
Усилители класса D работают по принципу широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Входной аналоговый сигнал преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов переменной ширины. Эти импульсы управляют выходными транзисторами, которые работают в ключевом режиме. Затем сигнал фильтруется LC-фильтром для получения усиленного аналогового сигнала.
Основные этапы работы усилителя на TPA3116D2:
- Входной аналоговый сигнал поступает на компаратор
- Компаратор сравнивает входной сигнал с пилообразным опорным напряжением
- На выходе компаратора формируются ШИМ-импульсы
- ШИМ-сигнал управляет выходными MOSFET-транзисторами
- LC-фильтр на выходе восстанавливает аналоговую форму сигнала
Такой принцип работы обеспечивает высокий КПД усилителя, так как выходные транзисторы работают в ключевом режиме.
Преимущества усилителей на TPA3116D2
Усилители на базе TPA3116D2 имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными аналоговыми усилителями:
- Высокий КПД (до 90%) позволяет обойтись без массивного радиатора
- Компактные размеры — усилитель мощностью 50 Вт помещается на плате 5×5 см
- Низкий уровень искажений (менее 0.1%) обеспечивает чистый звук
- Широкий диапазон питающих напряжений (4.5-26 В) упрощает применение
- Встроенные схемы защиты повышают надежность устройства
- Низкая стоимость микросхемы (менее $5) делает решение бюджетным
Эти преимущества делают TPA3116D2 отличным выбором для построения компактных и недорогих усилителей.
Схема усилителя на TPA3116D2
Типовая схема стереоусилителя на TPA3116D2 включает следующие основные элементы:
- Микросхема TPA3116D2
- Входные разделительные конденсаторы
- Резисторы для задания коэффициента усиления
- LC-фильтр на выходе (катушки индуктивности и конденсаторы)
- Блокировочные конденсаторы по цепям питания
- Выходные разъемы для подключения динамиков
Для корректной работы важно использовать качественные компоненты и соблюдать рекомендации производителя по разводке печатной платы. Особое внимание следует уделить выходному LC-фильтру, который влияет на качество звука.
Как собрать усилитель на TPA3116D2 своими руками
Для самостоятельной сборки усилителя на TPA3116D2 потребуются:
- Печатная плата (можно заказать или изготовить самостоятельно)
- Микросхема TPA3116D2
- Набор пассивных компонентов согласно схеме
- Источник питания на 12-24 В
- Паяльное оборудование
Процесс сборки:
- Нанести паяльную пасту на контактные площадки платы
- Установить компоненты на плату
- Пропаять компоненты в паяльной печи или феном
- Проверить отсутствие замыканий и качество пайки
- Подключить источник питания и динамики
- Настроить коэффициент усиления при необходимости
При самостоятельной сборке важно соблюдать меры предосторожности при работе с паяльным оборудованием и соблюдать полярность компонентов.
Готовые модули усилителей на TPA3116D2
На рынке представлено множество готовых модулей усилителей на базе TPA3116D2. Они различаются по мощности, комплектации и функциональности:
- Простые стереомодули мощностью 2×50 Вт
- 2.1-канальные модули с сабвуфером (2×50 Вт + 100 Вт)
- Модули с Bluetooth-приемником для беспроводного подключения
- Усилители с встроенным темброблоком для регулировки НЧ и ВЧ
- Законченные устройства в корпусе с органами управления
Цены на готовые модули начинаются от $10-15 за простые стереоусилители и доходят до $50-100 за многофункциональные устройства с Bluetooth и пультом ДУ.
Настройка и оптимизация звучания усилителя на TPA3116D2
Для получения наилучшего качества звука при использовании усилителя на TPA3116D2 рекомендуется:
- Использовать качественный источник питания с низким уровнем пульсаций
- Правильно подобрать компоненты выходного LC-фильтра
- Настроить оптимальный коэффициент усиления
- Применять качественные акустические кабели и разъемы
- Использовать входной фильтр для подавления ВЧ-помех
Тщательный подбор компонентов и настройка позволяют добиться от TPA3116D2 звучания, сравнимого с более дорогими аналоговыми усилителями.
Выбор оптимального источника питания
Качество источника питания напрямую влияет на звучание усилителя. Для TPA3116D2 рекомендуется использовать стабилизированный источник питания с низким уровнем пульсаций. Оптимальное напряжение питания составляет 19-24 В. При этом мощность блока питания должна быть не менее 150 Вт для стереоусилителя мощностью 2×50 Вт.
Настройка коэффициента усиления
Коэффициент усиления TPA3116D2 задается резисторами обратной связи. Для большинства применений оптимальным является коэффициент усиления 20-26 дБ. Слишком высокое усиление может привести к перегрузке усилителя, а слишком низкое — к недостаточной громкости. Точное значение подбирается экспериментально под конкретный источник сигнала и акустическую систему.
Оптимизация выходного фильтра
Выходной LC-фильтр играет важную роль в формировании звучания усилителя класса D. Рекомендуемые номиналы компонентов:
- Индуктивность: 10-22 мкГн
- Емкость: 470-680 нФ
Важно использовать качественные компоненты с низкими потерями. Оптимальные значения подбираются экспериментально для получения наилучшего звучания.
Усилитель мощности на TPA3116D2 — навали валюме
Решил посмотреть, а что это такое усилитель CLASS-D 2x50W по цене $0.1 за ватт.
Китайцы не стали изобретать велосипед и полностью передрали схему из datasheet. И даже читали форум Texas Instruments заменив рекомендуемые 3.3мкФ по входу на 1мкФ для устранения щелчков на меленькой громкости. Основные параметры работы TPA3116D2 на этой плате: BD-Modulation, switching frequency 500kHz, gain 26dB, input impedance 30kOhm, plimit/output voltage limit 17.
9(Vrms).
Как сказал мне, 13 летнему пацану, один радиолюбитель — «Усилитель мощности без темброблока — это матюгальник». Сколько лет прошло, я все помню. У китайцев куча вариантов по низкой цене, но все они рассчитаны на двухполярное питание или в обще без него. Раскошелился на набор с LM1036. Обошелся в $8. Есть еще вариант на uPC1892 от фирмы NEC, но он оказался дороже.
Пришел с поддельной микросхемой — КЗ по питанию. Питал от лабораторника с ограничением по току, обошлось без дыма. Вернул половину стоимости и заказал отдельно микросхему за $2. Пришла нормальная, но месяц был потерян. За пару вечеров набросал классический DIY корпус. Заказал детали и стал ждать посылки с болтами, разъемами, кнопками, крутилками.
Общее время печати всех деталей составило около 18 часов на скорости 60мм/с. На две половины корпуса уходит по 120 грамм пластика при 20% заполнении, остальное мелочи. Для питания использовал народный БП на 24В/6А, заказанный по скидке за $6. Получаем 144Ватт, с небольшим запасом для проекта.
На полку рядом с телевизором такое не поставишь, но в мастерской, гараже, магазине под прилавком очень даже. Теперь о звуке. Есть у меня ветеран AB класса — Kenwood KA-57 с выходной мощностью 2x50W на 8Ohm. Так вот разницы я почти не заметил. До 25-30 ватт отдаёт нормально без заметных на мой на слух искажений. Трехполосные колонки с 30см НЧ динамиками качает будь здоров. Даже я бы сказал не здоров — в груди диафрагма начинает неприятно вибрировать. Радиатор при этом еле теплый. Общий вес около 500 грамм — дискотека в рюкзаке. Не громкий щелчок при включении присутствует.
Общую цену не озвучиваю, подсчитать очень трудно. Тут тебе и высокий порог вхождение по цене 3D принтера и стоимость многих компонентов купленных оптом по 5 — 100 штук.
Корпус для печати забирать тут.
Планирую купить +38 Добавить в избранное Обзор понравился
+87 +130
Усилитель 2.
1 tpa3116d2 в категории «Техника и электроника»TPA3116D2 Цифровой усилитель мощности 12-24 В 2.1 канала
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
703 грн
527.25 грн
Купить
MyTorg
TPA3116D2 Цифровой усилитель мощности 12-24 В 2.1 канала
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
488 — 631.55 грн
от 2 продавцов
743 грн
631.55 грн
Купить
Оптовичек — Одесса
Усилитель плата сабвуфер TPA3116D2 2.1, 12-24 В, 4 А, 50×2 Вт + 100 Вт
На складе в г. Полтава
Доставка по Украине
573.99 грн
Купить
Интернет магазин «E-To4Ka»
Аудио усилитель мощности звука 2.1ch 2×50Вт+100Вт Bluetooth 5.0 TPA3116 rt
Доставка по Украине
3 379.07 грн
1 689.53 грн
Купить
Аудио усилитель мощности звука 2.1ch 2×50Вт+100Вт Bluetooth 5.0 TPA3116 ep
Доставка по Украине
3 397.
72 грн
1 698.86 грн
Купить
Ephir.com.ua
Аудио усилитель мощности звука HiFi 2×100Вт Bluetooth 5.0 TPA3116, ZK-1002 rt
Доставка по Украине
2 562.87 грн
1 281.43 грн
Купить
Аудио усилитель мощности звука 2.1ch 2×50Вт+100Вт Bluetooth 5.0 TPA3116 ps
Доставка по Украине
3 369.74 грн
1 684.87 грн
Купить
Интернет магазин Pricess
Аудио усилитель звуковой D- класса, моно 1 X 100W TPA3116D2 12-26В (XH-M542)
На складе
Доставка по Украине
299 грн
Купить
GerBest — Интернет магазин
Аудио усилитель мощности звука HiFi 2×100Вт Bluetooth 5.0 TPA3116, ZK-1002 ep
Доставка по Украине
2 581.52 грн
1 290.76 грн
Купить
Ephir.com.ua
Усилитель звука 2х50 1х100Вт TPA3116D2 с Bluetooth темброблок
Заканчивается
Доставка по Украине
1 144 грн
Купить
ALI.KIEV.UA Підсилювачі звуку, електронні компоненти, набори для самостійної збірки
Усилитель звука 4.
1 с Bluetooth 4*50Вт 1*100 Вт Сабвуфер TPA3116D2 DC24V
Заканчивается
Доставка по Украине
2 178 грн
Купить
ALI.KIEV.UA Підсилювачі звуку, електронні компоненти, набори для самостійної збірки
Аудио усилитель мощности звука HiFi 2×100Вт Bluetooth 5.0 TPA3116, ZK-1002 ps
Доставка по Украине
2 553.54 грн
1 276.77 грн
Купить
Интернет магазин Pricess
Аудио усилитель мощности звука 2.1ch 2×50Вт+100Вт Bluetooth 5.0 TPA3116
Доставка по Украине
1 410 — 1 904 грн
от 6 продавцов
1 439 грн
Купить
Kvazar.
Аудио усилитель мощности звука 2.1ch 2×50Вт+100Вт Bluetooth 5.0 TPA3116 MLN
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
1 794 грн
1 435 грн
Купить
M-Line Shop
Усилитель звука в Корпусе XH-M574 TPA3116D2 50Вт*2 + 100Вт 2.1 DC 8-24В
Доставка из г. Кропивницкий
по 650 грн
от 2 продавцов
650 грн
Купить
Интернет-магазин электроники Кропивницкого
Смотрите также
Усилитель D-класса 2.
1 на TPA3116D2 2x50W+100W
На складе в г. Чернигов
Доставка по Украине
784 грн
Купить
Ником радио-маркет
Аудио усилитель мощности звука 2.1ch 2×50Вт+100Вт Bluetooth 5.0 TPA3116
На складе
Доставка по Украине
1 880 грн
Купить
ТОП ПРОДАЖ | NUKLEON.com.ua
Аудио усилитель мощности звука 2×30Вт D-класс TPA3110 rt
Доставка по Украине
405.77 грн
202.88 грн
Купить
Усилитель TPA3116D2 плата МОНО 1х100Вт 12-26В
Доставка из г. Полтава
по 353.2 грн
от 2 продавцов
353.20 грн
Купить
РезиStore
TPA3116D2 Цифровий підсилювач потужності 12-24 В 2.1 каналу
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
807 грн
685.95 грн
Купить
MyTorg-ukr
Аудио усилитель XH-M139 TPA3116D2 x 2, 2.1-канальный 2 х 50Вт, 1 х 100Вт сабвуфер, D класс
На складе в г.
Тернополь
Доставка по Украине
570 грн
Купить
Коллайдер
Аудио усилитель мощности звука 2×30Вт D-класс TPA3110 ep
Доставка по Украине
424.42 грн
212.21 грн
Купить
Ephir.com.ua
Усилитель плата сабвуфер TPA3116D2 2.1, 12-24 В, 4 А, 50×2 Вт + 100 Вт
Доставка по Украине
650 грн
Купить
Электро Радио Груп — 1-й магазин электрики и радиоэлектроники
Аудио усилитель мощности звука 2×30Вт D-класс TPA3110 ps
Доставка по Украине
396.44 грн
198.22 грн
Купить
Интернет магазин Pricess
Усилитель плата сабвуфер 2.1ch TPA3116 HIFI 50Вт*2+100Вт 2.1 DC 12-24В Bluetooth v5.0
На складе в г. Полтава
Доставка по Украине
1 347.20 грн
Купить
IT Electronics
Аудио усилитель мощности звука HiFi 2×100Вт Bluetooth 5.0 TPA3116, ZK-1002
На складе в г. Ровно
Доставка по Украине
1 060 грн
Купить
Магазин «Freedelivery»
Усилитель звука Fosi Audio ZK502T black.
Bluetooth 5.0, AUX, 2x50W, TPA3116D2
Доставка из г. Запорожье
1 810 — 2 008 грн
от 3 продавцов
2 008 грн
Купить
4point
Аудио усилитель TPA3116D2 2.0, 2×100Вт, 12-24В, Bluetooth 5.0, AUX, ZK-1002T
На складе в г. Полтава
Доставка по Украине
1 550.40 грн
Купить
IT Electronics
Усилитель TPA3116 2.1, 12-24В, 2×50Вт + 100Вт, Bluetooth 5.0, AUX ZK-TB21
На складе в г. Полтава
Доставка по Украине
по 1 602.6 грн
от 3 продавцов
1 602.60 грн
Купить
IT Electronics
Усилитель Bluetooth Mini HiFi Stereo 2.0 TPA3116D2 2X50 Вт Аудиоусилитель — MakerFocus
-
29 долларов 19
29,19 долларов США
Цена за единицу за
- Сэкономьте $3,80
Стоимость доставки рассчитывается при оформлении заказа.
Заголовок по умолчанию — 29 долларов США0,19 долларов СШАКоличество
Описание:
Усилитель Bluetooth Mini HiFi Stereo 2.0 TPA3116D2 2X50 Вт Аудиоусилитель класса D Цифровой усилитель мощности Bluetooth 5.0 Двухканальный усилитель с входом AUX/USB/Bluetooth окклюзии 15 м)
Отношение сигнал-шум: >95 дБ
Аудиовход: USB + AUX + Bluetooth
Канал: 2.0 Stereo
Адаптация Напряжение питания: 9-27 В / 2 А
Динамик: 15–100 Вт, 4–8 Ом
Выходная мощность:
15 Вт*2 12 В, 8 Ом
30 Вт*2 12 В, 4 Ом
20 Вт*2 19 В, 8 Ом
40 Вт*2 19 В, 4 Ом
30 Вт*2 19 В 0,8 24 50 Вт*2 24 В, 4 Ом
Механизм защиты: перегрев, пониженное напряжение, перегрев, обнаружение постоянного тока, защита от короткого замыкания
Совет: Чтобы иметь достаточную выходную мощность, если достаточно аудиовхода и напряжения питания/тока. Напряжение источника питания выше, и относительная мощность будет больше.
Динамики с разным импедансом будут иметь разную выходную мощность. В случае достаточного напряжения и тока, чем больше сопротивление рупора, тем меньше относительная мощность звука. Пожалуйста, убедитесь, что мощность адаптера больше фактической рабочей мощности усилителя.
Посылка включает
1 * Усилитель Bluetooth Hi-Fi 50 Вт * 2
Makerhawk 12g 4.8V~6.0V RC Servo Сервопривод рулевого управления Водонепроницаемый Metal Gear Servo (упаковка из 2)
Цена продажи
$22 47
22,47 доллара США
Обычная цена
29 долларов 29
29,29 долларов США
Сэкономьте $6,82
Makerfocus 820 мАч 1S 3,7 В 653042 Литий-полимерный аккумулятор Lipo аккумулятор с разъемом JST 2,0 А (упаковка из 2 шт.
)
Цена продажи
14 долларов 99
$14,99
Обычная цена
19 долларов 99
19,99 долларов США
Сэкономьте $5
Инструмент для тестирования WiFi и плохой USB ESP8266 WiFi Deauther Watch V4 со встроенным аккумулятором 1000 мАч
Цена продажи
118 долларов 99
118,99 долларов США
Обычная цена
154 $ 35
$154,35
Сэкономьте $35,36
Fnirsi DSO-TC2 Портативный цифровой осциллограф 2-в-1 Тестер транзисторов
Цена продажи
$53 99
$53,99
Обычная цена
$59 99
59,99 долларов США
Сэкономьте $6
Аккумуляторы Makerfocus 3700 мАч 1S 3,7 В Литий-полимерный аккумулятор с разъемом JST 2,0 А (упаковка из 2 шт.
)
Цена продажи
17 долларов 99
$17,99
Обычная цена
22 доллара 99
$22,99
Сэкономьте $5
Стереоусилитель мощности звука 50 Вт на базе TPA3116D2
Я разработал плату усилителя мощности звука на основе TPA3116D2. Я выбираю максимально возможную частоту генератора 1200 кГц. Многие китайские конструкции не имеют выходного LC-фильтра, что может привести к потерям мощности и снижению эффективности. Из-за этого я выбираю компоненты более высокого класса, которые включены в выходной фильтр. Моя конструкция также включает в себя большой радиатор, который может пригодиться при работе с версией микросхемы с расположенной снизу тепловой прокладкой. Мой дизайн также включает в себя множество переходных отверстий на краю печатной платы, которые устраняют высокочастотные помехи.
Этот усилитель способен отдавать 50 Вт на одноканальную нагрузку (4 Ом).
TPA3116D2 Описание
Серия TPA31xxD2 представляет собой эффективный в стереофоническом режиме цифровой усилитель мощности для динамиков мощностью до 100 Вт / 2 Ом в монофоническом режиме. Высокая эффективность TPA3130D2 позволяет ему обходиться без внешнего радиатора мощностью 2 × 15 Вт на однослойной печатной плате. TPA3118D2 может даже работать с мощностью 2 × 30 Вт / 8 Ом без радиатора на двухслойной печатной плате. Если требуется еще более высокая мощность, TPA3116D2 обеспечивает 2 × 50 Вт / 4 Ом с небольшим радиатором, прикрепленным к его верхней стороне PowerPAD. Все три устройства имеют одинаковую площадь основания, что позволяет использовать одну печатную плату при разных уровнях мощности.
Усовершенствованный генератор/схема ФАПЧ TPA31xxD2 использует опцию с несколькими частотами переключения, чтобы избежать помех AM; это достигается вместе с опцией ведущего или ведомого, что позволяет синхронизировать несколько устройств.
