Оригинал сообщения
Комментарии: [показать]

Отнесем эту статью к разряду экспериментов. Во-первых это первая моя статья о схеме, разводке и т.п. действий для создания законченного устройства на этом сайте. А во-вторых мне интересно, насколько она заинтересует читателей.

Итак.

Сделать усилитель на 20 Ватт с текущим положением дел в микроэлектронике - простейшая и очень мало затратная задача. Все что вам надо иметь - это блок питания Ватт на 50-т, плату усилителя и конечно же динамик, на который будет играть ваш усилитель. Ну и безусловно источник звука.

Блок питания [БП] - устройство которое питает вашу плату усилителя. В данном случае можно использовать 2-у полярный и обыкновенный. 2-у полярный, это когда из БП выходит, к примеру, +12, -12 и корпус(ноль). Однополярный - обыкновенный БП, у которого к примеру есть +24 и корпус(ноль).
TV1 - трансформатор, VD - диодный мост, C1 - электролитический конденсатор.

Внешне из себя, в обоих случаях,  БП представляет трансформатор, в который как правило приходит <>220 Вольт переменного напряжения из розетки, а выходит пониженное переменное напряжение. И диодный мост, в который приходит переменный ток с трансформатора, а выходит тот самый постоянный “+” и “-”. Между которыми паралельно подключают электролитический конденсатор. Служащий для сглаживания пульсаций.

Рекомендую БП приобрести, либо выдрать из старого магнитофона/приемника и т.д. Построение БП в тематику данной статьи не входит.

Какой будет у вас динамик и источник сигнала - полностью выбирать вам, замечу только, что динамик не должен быть менее мощным нежели получится усилитель, иначе динамик может попросту сгореть.

Перейдем непосредственно к самой схеме и плате усилителя.

Начнем с микросхемы. В данном случае это TDA 2030.

Текущая ориентировочная стоимость этой микросхемы от 15 до примерно 40-ка рублей.

В Великом Новгороде ее можно купить например здесь:

http://trd.nov.ru/advanced_search_result.php?keywords=TDA2030&x=0&y=0

Характеристики микросхемы TDA 2030:

Разработчик STMicroelectronics, но полные аналоги делают очень многие производители. Поэтому цена очень различная. Как и качество - поэтому рекомендую брать именно STM. Также не стоит баловаться с микросхемой при напряжениях близких к максимальному, а тем более выше - защиты от этого в ней никакой нет, и горит она без предупреждения.

Важно отметить, что микросхема обладает встроенной защитой от короткого замыкания (КЗ) выходного каскада(выхода) и перегрева.
Максимальные значения:

Vs Напряжение питания ± 18 (36) V

Vi = Vs

Io Максимальный пиковый ток 3.5 A

Ptot Мошность рассеивания при темпереатуре корпуса Tcase = 90°C  - 20 W

Tstg, Рабочая температура от -40 до 150 °C
Искажения:

При мощности от 0.1 до 12 В, сопротивлении нагрузки 4 Ома, на частоте от 40 до 15000 Гц составляет 0,2% типовое и 0.5% максимальное.

При мощности от 0.1 до 8 В, сопротивлении нагрузки 8 Ом, на частоте от 40 до 15000 Гц составляет 0,1% типовое и 0.5% максимальное.

Данная микросхема имеет 3-и типовые схемы включения.

Первый вариант - это схема включения при использовании двуполярного БП:

Как видно из схемы - число навесных деталей достаточно мало. Схема максимально упрощена. И при этом она выдает весьма неплохие характеристики.

Для того чтобы физически собрать данную схему, вы можете использовать картонку в роли платы, и провода в роли дорожек. Но я считаю это не спортивно ;). Как вариант более подходящий - можно использовать макетную плату. Это такая плата в которой много отверстий под выводы и контактных площадок, которые конфигурируются и соединяются опять же - тонкими проводами. Это наиболее простой и в то же время достаточно дешевый и надежный способ создания платы.В Великом Новгороде макетную плату также можно купить в ТРД, где они представлены в достаточном ассортименте: http://trd.nov.ru/advanced_search_result.php?keywords=%EC%E0%EA%E5%F2%ED%E0%FF+%EF%EB%E0%F2%E0&x=0&y=0

Но если и этот метод создание платы усилителя вам не подходит, можно протравить свою собственную плату. Например по уже разведенной плате:
Вопрос о том, как травить печатную плату - в данной статье не рассматривается. Поэтому для решения этой проблемы можно воспользоваться поиском: Как травить платы?

После того как вы соберете и подключите такую схему, на выходе у вас получатся примерно следующие хар-ки.
Данную схему, графики и разводку печатной платы под нее, предлагает разработчик данной микросхемы в своем Даташите.

Второй вариант - это схема включения при использовании обычного, однополярного БП:

Ну и пример уже разведенной печатной платы для данной схемы включения:

[410x316]

Типовая разведенная плата для подключения TDA 2030 при обычном БП.

График зависимости мощности от напряжения будет такой же как и при первом варианте подключения.

Третий вариант - это мостовая схема включения, в которой используются одновременно две микросхемы TDA2030:

Мостовая схема включения - это наиболее мощная схема включения данной микросхемы. Но и наиболее затратная - для одного канала необходимо целых две TDA 2030. В такой схеме динамик подключен между выходами 1-ой и 2-ой TDA 2030, которые “качают” сигнал в противофазе, тем самым увеличивая выходное напряжение и таким образом и мощность усилителя. Еще из преимуществ такой схемы - более высокая мощность при том же напряжении питания, в сравнении с типовыми схемами включения.

К сожалению разработчики в своем даташите не представили разведенный вариант платы для мостового включения. Но его можно дорисовать относительно типового варианта.

В итоге после сборки такой схемы, получаются следующие характеристики:

После того как вы соберете плату усилитель (или 2-а - если хотите стерео), подключите его к БП, динамику, источнику звука - протестируете, у вас возникнет 2-е проблемы.

1. Вам понадобится радиатор. Так как данная микросхема не расчитана на работу без него. Хотя без него она и не сгорит, но и петь громче пары ватт не будет. Из практики могу сказать что радиатор нужен примерно 10х10 сантиметров, толщиной не менее 2-х миллиметров и с ребрами. Хотя площадь радиатора сильно зависит от входного напряжения и максимальной мощности вашего усилителя. Можно прикрутить к примеру от старой видеокарты, без вентилятора естественно. И попробовать послушать. И потрогать.

2. После того как вы оттестируете усилитель с радиатором - вам безусловно понадобится коробка. Куда вы всю эту требуху вкрутите. Выведите кнопку включения, регулятор громкости(который если кто не знает - представляет из себя переменный резистор подключонный между входным сигналом и усилителем) - вообщем сделаете полностью готовое устройство. Для корпуса можно сдлеать коробку самому(например спаять из печатных плат, выпилить из фанеры и покрасить и т.д.), использовать коробку от ненужного устройства подходящего размера.  Или купить готовую коробку, они также в ассортименте продаются во многих радио-магазинах.

Усилители на микросхеме TDA 2030 в своей недорогой акустике, используют известные фирмы, такие как AVE, Dialog, SVEN, Microlab, Genius, Unity и многие другие. Это связано с тем, что при низкой стоимости и весьма простой схеме - такой усилитель обладает весьма неплохими параметрами.

Если вы собираетесь применять такой усилитель для отечественной акустики - это также весьма выигрышный вариант - потому как даже у именитых колонок S-90 (С-90), номинальная мощность всего 35 Ватт. И даже такой простенький усилитель сможет неплохо такую акустику раскачать. Менее мощную - тем более. Ну а звучание и КПД, в сравнении с родными советскими усилителями, в которых высохли все конденсаторы - будет гораздо лучше. Что говорить о размерах - микроэлектроника с тех пор сильно шагнула вперед.

Можно также скачать оригинальный полный PDF Datasheet(даташит - описание) от разработчика на английском языке:

[DOWNLOAD ID=22]

Я сейчас нахожусь City
Мой настрой Unknown
Я слушаю Unknown
[показать]LIci WP - WordPress crossposting plugin