Схемы автоусилителей | AmpExpert - Электроника
Автоусилители

Схемы автоусилителей

Схема автомобильного усилителя TDA 2040

Tda2040 — монолитный интегральный усилитель звука, работающий в режиме класса ab. Он содержит информацию, которая поможет вам отремонтировать практически любой автомобильный аудиоусилитель, представленный на рынке.

Схема автомобильного аудиоусилителя lm2896

Здесь показана схема автомобильного усилителя стереосистемы на tda2040. Crossfire стремится разрабатывать лучшие усилители, которые можно купить за с трудом заработанные деньги.
Это очень хорошая конструкция, которую легко собрать из вашей платы для приобретения компонентов. Выходные транзисторы являются дополнительными 2sc5200 и 2sa1943, относительно дешевыми и с очень хорошим результатом. Мы всегда считали, что каждый усилитель должен превосходить ожидания, и именно для этого были разработаны усилители серии c5. Эта электрическая схема стереоусилителя дешевая и простая.
До 1950-х годов он состоял из простого ам-радио. Откройте для себя лучшие эквалайзеры автомобильных аудио-видеоусилителей в бестселлерах. Он начинается с самой базовой информации и продолжается оттуда.
Ниже приведена схема автомобильного стереоусилителя, который можно использовать в автомобилях или других транспортных средствах. Найдите jl audio jx10001d и другие автомобильные усилители jx на официальном сайте jl audio. Позволь мне показать тебе.
Схема автомобильного стереоусилителя. Вероятно, это один из самых простых в сборке аудиоусилителей. Если вы серьезно относитесь к ремонту автомобильного аудиоусилителя, вам нужен этот учебник.
Car Audio Security Ltd, подразделение 6a6b, Билтон, путь от Памп-лейн, Хейс, Миддлсекс, UB3, 3nf. Дополнения с тех пор включали FM-радио 1952 8-дорожечные магнитофоны кассетные проигрыватели CD-плееры 1984 DVD-плееры Blu-Ray-плееры навигационные системы bluetooth интеграция телефона и. Автомобильная аудиосистема — это оборудование, установленное в автомобиле или другом транспортном средстве для обеспечения в автомобиле развлечений и информации для пассажиров.
Усилитель может. Найдите 100 самых популярных товаров в бестселлерах Amazon Electronics. Это схемотехника стереофонического аудиоусилителя мощностью 1000 Вт.
Микросхема имеет встроенную схему для защиты от короткого замыкания и теплового отключения, и, кроме того, она также может работать от одного источника питания. Автомобильный аудиоусилитель Tda1562q 50 Вт

Сх

Принципиальная схема усилителя автомобильной стереосистемы и схемы с использованием TDA1553 Ic 12-вольтовая схема автомобильного усилителя звука 50 Вт 65 Вт с печатной платой Eleccircuit Com 

HA13001 - Схема автомобильного аудиоусилителя мощностью 40 Вт с печатной платой

#AB6D3B

Как работает эта схема Увидев схему, как на рисунке 1. Многие люди сомневаются в этом. Эта схема будет усилена до 40 Вт. Это пиковая мощность.

Схема автоусилителя

Но в среднеквадратичном значении это будет около 17,5 Вт при нагрузке 4 Ом.

Вы его не оскорбляете. Этого достаточно для вашей комнаты.

И что?

Вы когда-нибудь пользовались мотором или другими электроприборами производства Hitachi?

Они великолепны, верно? это тоже.

Пусть даже это небольшой, но полноценный вариант. HA13001 включает в себя множество схем внутри. Поэтому используйте несколько внешних устройств.

И подключите громкоговоритель к выходу IC1 по мостовой схеме. Таким образом, выход имеет высокую мощность.

Мы не боимся, что динамик будет легко поврежден. Потому что в IC1 есть схема автоматического отключения (ASO).

Это защитит динамик. Таким образом, вам не нужно беззаботно.

И эта схема будет использовать диапазон источника питания постоянного тока примерно от 12 до 18 вольт.

Схема АВТОМОБИЛЬНОГО УСИЛИТЕЛЯ JBL CS200.1

УПРАВЛЕНИЕ И НАСТРОЙКА

НАСТРОЙКА КРОССОВЕРА(ОВ)
Определите планы вашей системы и установите переключатель режима кроссовера соответствующим образом. Если конструкция вашей системы не включает сабвуфер с CS50.4, установите режим кроссовера на FLAT и перейдите к разделу «Настройка входной чувствительности». Первоначально установите регулятор частоты кроссовера в среднее положение. Во время прослушивания музыки отрегулируйте кроссовер для наименьшего воспринимаемого искажения от динамиков, чтобы они воспроизводили как можно больше басов.
Системы, использующие отдельный сабвуфер, устанавливают режим кроссовера на HP (высокий проход) для полнодиапазонных динамиков. Отрегулируйте частоту кроссовера, чтобы ограничить басы и увеличить громкость системы с меньшими искажениями.
Для сабвуферов выберите самую высокую частоту, которая удаляет голосовую информацию из звука сабвуфера. При использовании CS50.4 для управления сабвуфером (ами) установите режим кроссовера на LP (низкочастотный).

Усилитель мощности

НАСТРОЙКА ВХОДНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
1. Сначала установите регулятор(ы) INPUT LEVEL в минимальное положение (против часовой стрелки).
2. Подсоедините отрицательный провод (–) к аккумуляторной батарее автомобиля. Подайте питание на аудиосистему и воспроизведите динамичную музыкальную дорожку.
3. На устройстве-источнике увеличьте громкость до 3/4 громкости. Медленно увеличивайте регулятор(ы) INPUT LEVEL до трех часов, пока не услышите легкое искажение в музыке. Затем немного уменьшите INPUT LEVEL до тех пор, пока не исчезнут искажения.

ПОИСК ПРОБЛЕМЫ

Нет звука (индикаторы POWER не горят)

Проверьте напряжение на клеммах усилителя с помощью VOM. Убедитесь, что усилитель

Нет звука (светодиоды POWER горят)

Напряжение более 16 В или менее 8,5 В при подключении BATT+.

Убедитесь, что охлаждение усилителя не заблокировано в месте установки; Убедитесь, что импеданс акустической системы находится в указанных пределах. Проверьте систему зарядки автомобиля.

Нет звука (светодиоды POWER мигают)

Напряжение менее 9 В на разъеме BATT+ Напряжение постоянного тока на выходе усилителя

Проверьте систему зарядки автомобиля Возможно, усилитель нуждается в обслуживании; информацию об обслуживании см. в прилагаемой гарантийной карте.

О драйвере TL494 ic

Устройство TL494 включает в себя все функции, необходимые для построения схемы управления с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на одном кристалле. Разработанное в первую очередь для управления источником питания, это устройство обеспечивает гибкость адаптации схемы управления источником питания к конкретному приложению. Устройство TL494 содержит два усилителя ошибки, встроенный регулируемый осциллятор, компаратор управления мертвым временем (DTC), триггер управления импульсным управлением, 5-вольтовый регулятор с точностью 5% и схемы управления выходом. .
Усилители ошибки имеют диапазон синфазных напряжений от –0,3 В до VCC – 2 В. Компаратор управления мертвым временем имеет фиксированное смещение, обеспечивающее примерно 5% мертвого времени. Встроенный генератор можно обойти, соединив RT с опорным выходом и подав пилообразный вход на CT, или он может управлять общими цепями в синхронных источниках питания с несколькими шинами.
Выходные транзисторы без коммутации обеспечивают выходную мощность либо с общим эмиттером, либо с эмиттерным повторителем. Устройство TL494 обеспечивает работу двухтактного или несимметричного выхода, который можно выбрать с помощью функции управления выходом. Архитектура этого устройства запрещает возможность двойного импульса любого выхода во время двухтактной операции. Устройство TL494C рассчитано на работу в диапазоне температур от 0°C до 70°C. Устройство TL494I рассчитано на работу от –40°C до 85°C.

 

Секция питания

Узнайте, как собрать собственный усилитель мощности класса D — один из самых эффективных способов прослушивания музыки.

Мощный усилитель класса D — соберите его сами и удивитесь его эффективности. Радиатор почти не греется!

Вы всегда хотели создать свой собственный усилитель мощности звука? Электронный проект, где вы не только видите результаты, но и слышите их?

Если ваш ответ «да», вам следует продолжить чтение этой статьи о том, как собрать собственный усилитель класса D. Я объясню вам, как они работают, а затем проведу вас шаг за шагом, чтобы волшебство произошло самостоятельно.

Теоретические основы

Что такое усилитель мощности звука класса D? Ответ может состоять всего из одного предложения: это импульсный усилитель. Но чтобы полностью понять, как он работает, мне нужно научить вас всем его закоулкам.

Давайте начнем с этого первого предложения. Традиционные усилители, такие как класс AB, работают как линейные устройства. Сравните это с переключающими усилителями, названными так потому, что силовые транзисторы (МОП-транзисторы) действуют как переключатели, меняя свое состояние с выключенного на включенное. Это обеспечивает очень высокий КПД, до 80 — 95%. Благодаря этому усилитель не выделяет много тепла и не требует большого радиатора, как это делают линейные усилители класса AB. Для сравнения, усилитель класса B может достичь максимальной эффективности только 78,5% (теоретически).  

Ниже вы можете увидеть блок-схему базового ШИМ-усилителя класса D, точно такого же, как тот, который мы собираем.

 

Как собрать усилитель мощности класса d

Входной сигнал преобразуется в прямоугольный сигнал с широтно-импульсной модуляцией с помощью компаратора. В основном это означает, что вход кодируется в рабочий цикл прямоугольных импульсов. Прямоугольный сигнал усиливается, а затем фильтр нижних частот приводит к более мощной версии исходного аналогового сигнала.

Существуют и другие методы преобразования сигнала в импульсы, такие как модуляция ΔΣ (дельта-сигма), но в этом проекте мы будем использовать ШИМ.

Широтно-импульсная модуляция с использованием компаратора

На графике ниже вы можете увидеть, как мы преобразуем синусоидальный сигнал (входной) в прямоугольный сигнал, сравнивая его с треугольным сигналом.

Широтно импульсная модуляция с использованием компаратора

При положительном пике синусоиды коэффициент заполнения прямоугольного импульса составляет 100 %, а при отрицательном пике — 0 %. Фактическая частота треугольного сигнала намного выше, порядка сотен кГц, так что мы можем позже извлечь исходный сигнал.

Реальный фильтр, а не идеальный, не имеет идеального перехода «кирпичной стены» от полосы пропускания к полосе задерживания, поэтому мы хотим, чтобы треугольный сигнал имел частоту как минимум в 10 раз выше, чем 20 кГц, что является верхним пределом человеческого слуха. .

 

Как собрать усилитель мощности класса D

Теория — это один аспект, а практика — другой. Если мы захотим применить предыдущую блок-схему на практике, мы наткнемся на некоторые проблемы.

Две проблемы — это время нарастания и спада устройств в силовом каскаде и тот факт, что мы используем NMOS-транзистор для драйвера верхнего плеча.

 

Аудио

Поскольку переключение полевых МОП-транзисторов происходит не мгновенно, а больше похоже на движение вверх и вниз по склону, время включения транзисторов будет перекрываться, создавая низкоимпедансное соединение между положительной и отрицательной шинами питания. Это приводит к тому, что через наши полевые МОП-транзисторы проходит импульс сильного тока, что может привести к отказу.

Чтобы предотвратить это, нам нужно ввести некоторое время простоя между сигналами, которые управляют полевыми МОП-транзисторами с высокой и низкой стороны. Один из способов добиться этого — использовать специализированный драйвер MOSFET от International Rectifier (Infineon), например IR2110S или IR2011S . Кроме того, эти ИС обеспечивают повышенное напряжение затвора, необходимое для NMOS верхнего плеча.  

Фильтр нижних частот

Для этапа фильтрации одним из лучших способов сделать это является использование фильтра Баттерворта.

Фильтры

Эти типы фильтров имеют очень плоскую характеристику в полосе пропускания. Это означает, что сигнал, которого мы хотим добиться, не будет слишком сильно ослаблен.

Мы хотим фильтровать частоты выше 20 кГц. Частота среза рассчитывается как -3 дБ, поэтому мы хотим, чтобы она была немного выше, чтобы не фильтровать звуки, которые мы хотим услышать. Лучше всего выбрать что-то между 40 и 60 кГц. Коэффициент качества \[Q = \frac{1}{\sqrt{2}}\].Q=12.

Это формулы, используемые для расчета значений индуктора и конденсатора :

 

L=RL22⋅π⋅fc

 

Сборка усилителя своими руками (Luke-the-Worm)

Теперь, когда мы знаем, как работает усилитель класса D, давайте соберем его.

Прежде всего, я назвал этот усилитель Luke-The-Warm, потому что радиатор едва нагревается, в отличие от усилителя класса AB, радиатор которого может сильно нагреваться, если его активно не охлаждать.

Ниже вы можете увидеть схему усилителя, который я разработал. Он основан на эталонном дизайне IRAUDAMP1 от International Rectifier (Infineon). Основное отличие в том, что вместо модуляции ΔΣ у меня используется ШИМ.

 

Шим схема

Теперь я расскажу вам о некоторых вариантах дизайна и о том, как компоненты взаимодействуют друг с другом. Начнем с левой стороны.

Входная схема

Для входной схемы я решил, что лучше всего использовать фильтр верхних частот, а затем фильтр нижних частот. Это так просто.

Входная схема

Генератор треугольников

Для генератора треугольников я использовал  LMC555 , который является CMOS-вариантом известного чипа 555. Зарядка и разрядка конденсатора создают красивый треугольник, который не является идеальным (он растет и падает экспоненциально), но если время нарастания и спада одинаково, он работает идеально.

Значения резистора и конденсатора устанавливают частоту примерно 200 кГц. Если значение выше этого значения, мы столкнемся с проблемами, поскольку компаратор и драйвер MOSFET не являются самыми быстрыми устройствами.

Компаратор

Компаратор

Для компаратора вы можете использовать любой компонент, какой захотите, просто он должен быть быстрым. Я использовал то, что было в наличии, LM393AP . При времени отклика 300 нс это не самое быстрое решение, и его определенно можно улучшить, но оно выполняет свою работу. Если вы хотите использовать другие микросхемы, просто убедитесь, что контакты совпадают, иначе вам придется изменить дизайн печатной платы.

Теоретически операционный усилитель можно использовать в качестве компаратора, но на самом деле операционные усилители предназначены для других типов работы, поэтому убедитесь, что вы используете настоящий компаратор.

Поскольку нам нужны два выхода компаратора, один для драйвера верхнего плеча и один для драйвера нижнего плеча, я решил использовать LM393AP. Это два компаратора в одном корпусе, и мы просто меняем местами входы для второго компаратора. Другой подход заключается в использовании компаратора с двумя выходами, такого как  LT1016 от Linear Technology. Эти устройства могут предложить несколько улучшенную производительность, но они также могут быть более дорогими.

Эти компараторы питаются от биполярного источника питания 5 В, обеспечиваемого двумя стабилитронами, которые регулируют напряжение основного источника питания, которое составляет ± 30 В.

Компараторы

Драйвер МОП-транзистора

В качестве драйвера MOSFET я выбрал IR2110. Альтернативой является IR2011, который используется в эталонном проекте. Эта интегральная схема обязательно добавляет то мертвое время, о котором я говорил в предыдущем разделе.

Поскольку вывод VSS микросхемы подключен к отрицательному источнику питания, нам необходимо сдвинуть уровень сигналов от компаратора. Это делается с помощью транзистора PNP и диодов 1N4148.

Для управления полевыми МОП-транзисторами мы питаем IR2110 напряжением 12 В относительно отрицательного напряжения источника питания; это напряжение генерируется с помощью BD241 в сочетании со стабилитроном на 12 В. Полевой МОП-транзистор высокой стороны должен управляться напряжением затвора, которое примерно на 12 В выше коммутационного узла, VS. Для этого требуется напряжение выше положительного источника питания; IR2110 обеспечивает это управляющее напряжение с помощью нашего бутстрепного конденсатора C10.

Фильтр

Фильтр

Наконец фильтр. Частота среза 40 кГц, а сопротивление нагрузки 4 Ом, потому что у нас 4-омный динамик (значения, используемые здесь, также будут работать с 8-омным динамиком, но лучше настроить фильтр в соответствии с динамиком). твой выбор). С этой информацией мы можем рассчитать значения индуктора и конденсатора:

 

L=422⋅π⋅40000H=22.508μH

 

Мы можем безопасно округлить до 22 мкГн.

 

C=122⋅π⋅40000⋅4F=0.703μH

 

Ближайшее стандартное значение — 680 нФ. 

Примечания по сборке

Теперь, когда вы знаете все о внутренней работе, все, что вам нужно сделать, это очень внимательно прочитать следующие несколько строк, загрузить файлы ниже, купить необходимые компоненты, выгравировать печатную плату и начать сборку.

 

Фильтр нижних частот

Для фильтра нижних частот вы можете использовать конденсатор 680 нФ, чтобы максимально приблизиться к расчетному значению, но вы также можете без проблем использовать конденсатор 1 мкФ (я разработал печатную плату так, чтобы вы могли использовать два конденсатора параллельно для смешивать и сочетать).

Эти конденсаторы должны быть полипропиленовыми или полиэфирными — в общем случае использование керамических конденсаторов для аудиосигналов — не лучшая идея. И вам нужно убедиться, что конденсаторы, которые вы используете для фильтрации, рассчитаны на высокое напряжение, не менее 100 В переменного тока (больше не повредит). Остальные конденсаторы в конструкции также должны иметь соответствующее номинальное напряжение. 

Я разработал этот усилитель для выходной мощности около 100-150 Вт. Вы должны использовать биполярный источник питания с шинами ±30 В. Вы можете увеличить это значение, но для напряжений около ±40 В вам необходимо убедиться, что вы изменили значения резисторов R4 и R5 на 2K2. 

Нет необходимости, но настоятельно рекомендуется использовать радиатор для BD241C , так как он сильно нагревается. 

МОП-транзисторы

Что касается мощных МОП-транзисторов, я предлагаю использовать IRF540N или IRFB41N15D . Эти МОП-транзисторы имеют низкий заряд затвора для более быстрого переключения и низкий R DS (включено) для более низкого энергопотребления. Вы также должны убедиться, что МОП-транзистор имеет адекватное максимальное значение V DS (напряжение сток-исток). Вы могли бы использовать IRF640N , но R DS (on) значительно выше, что приводит к снижению эффективности усилителя. Вот таблица сравнения этих трех МОП-транзисторов: 

 

Транзисторы

Индуктор

Теперь индуктор. Вы можете купить уже сделанный, но я бы посоветовал вам намотать его самостоятельно — в конце концов, это проект «сделай сам».

Купите тороид T106-2. Это должен быть железный порошок; феррит может работать, но ему нужен зазор, иначе он насытится. С помощью указанного тороида намотайте 40 витков медного эмалированного провода диаметром 0,8-1 мм (AWG20-18). Вот и все. Не волнуйтесь, если он не идеален — просто сделайте его тугим.

 

Резисторы

Наконец, все резисторы, если не указано иное (R4, R5), имеют мощность 1/4 Вт.

 

Тестирование

Когда я проектировал печатную плату, я сделал так, чтобы ее было очень легко тестировать. Входной сигнал имеет собственный разъем и две лепестковые клеммы для заземления: одна для питания и одна для динамика.

Чтобы убрать фоновый шум (50/60 Гц, от частоты сети), я использовал схему «звезда-земля»; это означает подключение всех заземлений (заземление усилителя, заземление сигнала и заземление динамика) в одной точке, предпочтительно на печатной плате источника питания, после цепи выпрямителя.

Полный список материалов можно найти в файлах ниже, где вы также можете найти файлы печатных плат как в формате PDF, так и в виде файлов KiCAD. 

Подведем итоги:Я надеюсь, что информации в этой статье достаточно для того, чтобы вы построили свой собственный усилитель мощности звука. Я надеюсь, что это также вдохновит вас на создание собственного усилителя.

 

Аудиоусилители

Есть много вещей, которые можно улучшить в этом проекте. У вас есть вся необходимая информация и файлы, но вам не нужно следовать им буквально.

Вы можете использовать компоненты SMD, улучшить схему компаратора, используя дополнительный выход, или попробовать IR2011S вместо IR2110. Просто запустите паяльник, протравите печатную плату и начинайте работать. Не беда, если не получится с первой попытки.

Это все методом проб и ошибок. Когда вы, наконец, услышите этот четкий звук из динамика, оно того стоит.

Если у вас возникли проблемы с вашей сборкой, оставьте комментарий здесь или опубликуйте сообщение на форуме, используя как можно больше информации. Мы разработаем это.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Прокрутить наверх