Унч 20 и выше ватт. Профессиональные усилители мощности
УНЧ на 20 ватт (типа - вопрос на засыпку...) Возникла у меня необходимость в более мощном УНЧ для своего ЭМИ. Решил собрать сам. Пересмотрел кучу схем. Выбрал наиболее мне подходящее, с нужными параметрами, не очень сложный, с защитой выходных транзисторов и под свои имеющиеся детали. Разработал печатку. Ну а попутно и блок питания со стабилизатором тоже "сварганил". БП запустил. Спаял УНЧ (смотри фото). Включил и... тут же нагрелись и вышли из строя силовые транзисторы (КТ819). Вроде бы и на КЗ все цепи предварительно проверил, да и в блоке питания защита тоже имеется (и в самом УНЧ тоже есть таковая). Заменил транзисторы. Проверил снова все цепи на "КЗ" - всё нормально. Поставил прибор на замер потребляемого тока, включил на секунду (резистор, регулирующий ток покоя выставил предварительно на минимум). Ток... дикий (зашкаливает... а "КЗ" нет). Короче - долго я с этим усилком возился и ведь опыт есть - не единожды подобные запускал, а тут - ну надо же - как первоклассник - не могу! Кстати, транзисторы поставил советские (не паяные), но рекомендованные. Не буду вас долго томить - я конечно же запустил этот усилок и он нормально заработал. Но решил пока не раскрывать свой ход настройки. А вот схему и описание этого усилка (из книги) приведу. Давайте организуем мозговую атаку и попробуем коллективно (пусть и заочно) разобраться с этим усилителем - почему он не заработал сразу после сборки и что нужно в нём сделать, чтобы запустить. Согласитесь, радиодетали сейчас дорогие - жалко силовые транзисторы... Ну а потом, если народ не сможет решить эту задачу-загадку, я расскажу что в этой схеме не так... почему она не запускается, в чем причины выхода из строя силовых транзисторов и, вообще, как её следует запустить. С уважением! Рубцов В.П. UN7BV. 28.04.2017г. Астана, Казахстан. Отладка УНЧ Итак, теперь о наладке данного усилителя и о том, что в нём не так … В этом усилителе я применил следующие транзисторы: Т9 и Т11 – КТ819ВМ, Т8 – КТ817, Т10 – КТ816, Т1, Т2, Т7 – КТ502, Т4, Т5 – КТ630, Т3, Т6, Т7 – КТ503. Проверил схему усилителя на предмет отсутствия короткого замыкания по цепям питания и подал питание на него. На выходе (в колонке) ничего не было слышно. Пока пытался делать замеры по току и напряжению в контрольных точках – сгорели выходные транзисторы. Заменил на новые. Проверил на отсутствие ошибок в принципиальной схеме и печатке, а также рисунка печатки и с реальной печаткой (сверил) - ошибок не обнаружил. Проверил снова схему на «КЗ» и включил питание УНЧ на несколько секунд через амперметр тестера (предел 1А) – зашкаливало. Попытался выставить ток покоя – ничего не получилось. А вот половинное напряжение питания в точке соединения R17, R21 – выставилось нормально (+15 вольт). Посмотрел на выходе осциллографом – ба, сразу две частоты огромной апмлитуды: на 1…2 Гц и на 15 кГц. И что интересно – ни одной из этих частот не слышно на выходе (раньше слышал до 17 кГц – в Москве в медицинском центре в комнате полностью изолированной от звуков, проверяли, а теперь, видимо, возраст своё взял …). Возбуждение УНЧ на частоте 15 кГц убрал путём введения конденсатора ёмкостью 36 пФ между базой и коллектором Т5 (обратная отрицательная связь по переменному току). А вот с возбуждением на частоте 1…2 герца – тут посложнее. Предполагая, что это работа схемы защиты, отключил её – выпаял Т3, Т6 и Т7. Увы – возбуждение осталось. Тогда пересмотрел (и сравнил) схему этого УНЧ с аналогичными, а заодно и по-новой перечитал теорию работы этого усилителя (освежил в памяти – может уже чего и забыл …). Пришел к выводу, что необходимо в цепь между узлами точек соединения C7, Гр и R4, R5, С5 следует установить резистор номиналом 1,2 кОм. Установил – возбуждение на частоте 1…2 герца тут же прекратилось. Установил ток покоя выходных транзисторов Т9 и Т11 равным 50 мА. Дал на вход сигнал ГЗЧ. Сигнал на выходе УНЧ очень слабый, хотя на вход подавал до 1 вольта. Посмотрел где он пропадает – на коллекторе Т1 его амплитуда много меньше, чем на базе. Снял режимы этого транзистора относительно плюсовой шины питания (!!!). На базе 10 вольт, на эмиттере 14 вольт, то есть, транзистор «дико» заперт. И только после этого дошло, что снимал режимы по постоянке тестером, а у него сопротивление 20 кОм (цепь базы очень высокоомная – прибор шунтирует эту цепь) – это означает что тут дело не в режимах по постоянке, а в чем то другом. Измерил осциллографом – режимы оказались в норме (вход осциллографа высокоомный). Но каскад то всё равно не работает. Ладно, тогда попытался устранить отрицательную обратную связь по переменному току, возникающую из за наличия резистора R8 (12 кОм) - зашунтировал его конденсатором 0,47 мкФ (!). Усилитель тут же заработал (но ведь аналогичные усилители и без этого прекрасно работают …). Ещё раз внимательно сравнил схему этого усилителя с подобными другими. Убрал этот дополнительный конденсатор, но, одновременно, заменил конденсатор С4 ёмкостью 4,7 МКФ на 47 МКФ (на 50 вольт). Всё … усилитель заработал как и должен – и мощность достаточная (и на слух слышно, и по току видно), и синусоида симметричная на выходе. И уже когда убирал на место всю использованную литературу, под руки попался старенький журнал Радио (за 1973 год №8), где и обнаружил эту же самую схему (случайно полистал …), но уже с моими же «доработками» (кроме конденсатора в 36 пФ), до которых дошел … через «одно место». Вот обидно было – когда просматривал журналы на предмет поиска аналогичных схем УНЧ, то старые журналы попросту игнорировал (в старых вряд ли нужное встретишь). Я ж думал, что умный и хитрый – схема то этого УНЧ взята из книги выпуска 1982 гола, а журнал 1973 года (статью из него выкладываю - смотрите скан) … почти десять лет разница. А оно вон как вышло … Зря старину игнорировал … ой, зря! Вот и думаю, может кому пригодятся мои «игры» «запуски старинных усилителей»? Или, может, у вас, уважаемые коллеги, всё запускается сразу само собой после сборки? К сожалению, у меня … нет! 29.04.2017г. Рубцов В.П. UN7BV. Астана, Казахстан.
Усилитель, предназначенный для использования в профессиональных аудиосистемах, должен отвечать целому ряду специфических требований. В первую очередь это повышенная выходная мощность, которую должен развивать аппарат в течение длительного времени, а также простая и надежная конструкция.
Современные усилители для профессионального использования обычно работают в классе D, который позволяет получить высокую выходную мощность при небольшом нагреве схемы. Также подобные модели могут иметь эффективный импульсный блок питания, способный отдать в нагрузку значительный импульсный ток. Важным показателем качества схемы профессионального усилителя является коэффициент демпфирования нагрузки, так как техника этого класса обычно работает на акустические кабели большой длины. А для лучшей помехозащищенности подобный аппарат должен иметь балансные входные клеммы. Профессиональный усилитель мощности должен быть рассчитан на установку в стандартную рэковую стойку, и, как правило, имеет систему принудительного охлаждения. Профессиональные усилители мощности используются как при озвучивании общественных заведений, так и создании аудиосистем для концертных выступлений. Концертный усилитель имеет как стандартные, так и специализированные разъемы (Speakon, TRS) для подключения акустических систем и источников сигнала и световую индикацию режимов работы хорошо различимую в условиях ограниченно освещенности. Ввиду значительной выходной мощности концертные усилители, как правило, оснащаются схемой «мягкого старта», которая позволяет избежать перегрузки электросети при его включении.
Комментарии (19):
Спасибо большое а мучился бы опять долго) очень хороший сайт! +5
А из за чего может быть сильный фон?
#3 root Апрель 01 2011
Может быть из-за плохого фильтра по питанию, попробуй заменить и увеличить эмкость электролитического конденсатора, который стоит после диодного моста в выпрямителе. В качестве фильтра по питанию в приведеной схеме используется С5, поробуй его поменять. Также фон может быть из-за наводок во входных цепях. Провода, по которых идет сигнал на вход усилка, должны быть екранированы, а екран присоиденить к общему(минус).
с с5 всё впорядке поставил на выход выпрямитель 2 кондера по 4000мк 50в и экранировал всё что можно фон сдуло) теперь другая проблема басы хрипят что это может быть? С колонкой впорядке всё.
#5 root Апрель 02 2011
В данном случае уже вариантов побольше, приведу те, с которыми я сталкивался:
- Наиболее вероятно что источник питания не выдерживает нагрузки, при раскачке данного усилителя он потребляет немалый ток. Попробуй подключить схему к более мощному блоку питания или к аккумуляторной батарее 12В большой ёмкости.
- Возможно бысы при большой громкости искажаются в самом источнике сигнала (он неисправен или плохо настроен эквалайзер), попробовать подключить к усилителю плеер или взять сигнал со звуковой карты компьютера.
- Попалась бракованная микросхема, попробовать заменить на купленную в другом магазине(нередко бывает что попадается партия бракованных).
- Донастроить цепь обратной связи - R1, C1, C2. Вместо R1 включаем переменный резистор, C1, C2 желательно проверить. Подаем питание и сигнал для усилителя, добиваемся нормального усиления без искажений и перегрузки.
#6 Александр Декабрь 24 2014
Народ в чём проблема? Собрал усилитель по второй схеме, после включения, спустя минут 5 греется конденсатор C5 электролит, и начинаются помехи и шипение, может быть тому причина в резисторах R2,R3 я поставил на 0.8 ом, или в керамике C4,C6,..C9?
#7 root Декабрь 24 2014
Обновили и привели в порядок публикацию, старую информацию и схему из брошюры Баширова удалили поскольку схема и печатная плата там не совпадают и присутствуют другие ошибки.
Александр, очень странно что греется конденсатор С5, вы от какого источника питаете схему? - нужно питать выпрямленным постоянным напряжением - понижающий трансформатор + диодный мост, на выходе получим постоянное напряжение.
#8 Александр Декабрь 24 2014
В общем я нашёл и устранил ошибку,оказывается перепутал полярность конденсатора,питаю от советского БП 6-9 вольт 0,1 ампер, постоянка.Очень благодарен, сайту за схему и помощь в наладке.За обновление сайта 5+
#9 Назар Февраль 24 2015
Почему готовый усилитель тихо играет
#10 root Февраль 24 2015
- Проверить нет ли замыканий между дорожками и другого мусора на печатной плате;
- Низкий уровень сигнала на входе усилителя, для эксперимента подать сигнал на усилитель с другого источника;
- Слабый источник питания, не хватает тока для раскачки УНЧ, попробовать запитать от аккумулятора или мощного блока питания;
- Один или несколько электролитических конденсаторов неисправны - проверить тестером заряд/разряд, попробовать заменить;
- Резистор R1 впаян другого номинала;
- Подпалена микросхема, проверьте не сильно греется ли она в холостом режиме, попробовать заменить микросхему.
#11 Евгений Март 16 2015
Хороший усилитель собрал такой моно. Радует коэффициент усиления, S90 раскачивает. Собрал по производственной печатке. Можно скачать в lay на http://ampexpert.ru/usilitel-20-vt-na-tda2005-mono/
#12 Александр Март 27 2015
добрый день.у меня такая ситуация,усилок воспринимает от источника сигнала помехи, от DVD проигрывателя свист от компа щелчки, от телефона небольшие посвистывания едва уловимы но есть.я грешил на блок питание подключил к компьютерному блоку и тоже самое,потом я по шастал по разным сайтам и обнаружил что есть схемы где на вход микросхемы ставят высоко-частотный транзистор SS9014 ,я думаю просто на входе нужно чуток приподнять частоту что бы не совпадала с сетью,но не знаю насколько это поможет,так как звук он идет от 20 до 20 000 гц а значит приподняв частоту хотя бы до 100 гц допустив от сети приподнял но а как же звук если на 20-40 гц саб, но на самом деле оно может помочь или можно не эксперементировать с этим?
#13 root Март 27 2015
Вот что попробуйте:
- подключить к входу усилителя переменный резистор на 47-100 кОм для регулировки громкости. Средняя ножка резистора идет к С6, одна из крайних - к земле, после этого на оставшуюся крайнюю и землю подаем сигнал.
- Между выводом 1 микросхемы и землей включить параллельно соединенные конденсатор на 100 пФ и резистор на 30 кОм. Конденсатор С6 установить на 0,47 - 1 мкФ не электролитический.
- Для подключения плеера и других источников сигнала к усилителю использовать экранированный кабель, сам экран подключить к земле(общему) на схеме, он же будет служить как минус.
#14 Александр Март 27 2015
По этой схеме собрал насчет динамиков то простой эксперимент но как показывает то оно нормально работает только единственное помехи на входе,я пока занимаюсь вашим советом пытаюсь определить за какие конденсаторы идет речь от какой ножки.
#15 root Март 27 2015
По схеме что вы привели нет смысла включать так динамик - мощность отдаваемая будет равна мощности одного канала, а то и меньше. Посмотрите на схему включения микросхему в данной статье и сравните с той что вы привели: ножки 4, 2(обратная связь) и 5, 1(входы). Мостовой УНЧ - это не просто подключить динамик к выходу каждого из каналов.
#16 Александр Март 27 2015
эврика нету шума,что то с блоком питания от компа он почему то шумел,потом подключал к трансу с блоком конденсаторов и диодным мостом было тоже самое потом подключил от земли к радиаторы конденсаторы 2 по 10 мкф маленькие потом подключил регулятор громкости 1 на 33 ком 0.25 ват и другой последовательно на 100 ком 0.25 ват и удивительно но шум пропал остался фон в корпус положил от блока питания,нужно будет наверное перебрать все конденсаторы в блоке питании может заменить нужно, и я понял,нужно на вход поставить подстроечные сопротивления для понижения входной мощности на 47-100 ком и переменное громкость на 47-100 ком, и тогда шумы проходят.
#17 Евгений Январь 09 2017
Здравствуйте, уважаемые радиолюбители, хотелось бы попросить у вас помощи... С данным усилителем впервые возникла проблема! До этого собирал именно по вашей моно-схеме усилитель и все отлично работало и без каких-либо проблем, но теперь проблема следующая: после сборки усилителя дико греются два резистора, R2 и R3, звук на выходе получается грязным и с дикими помехами. Все проверял тщательно, ничего и нигде не коротит, лежит собранный по той-же схеме усилок и отлично работает, подключаю этот, а он... В общем, очень хотелось бы узнать, быть может причина в том, что этот усилитель - TDA2005R, а старый - просто TDA2005? Помогите пожалуйста разобраться...(
#18 root Январь 10 2017
Евгений, в вашем случае нужно убедиться что блок питания достаточно мощный и проседание напряжения под нагрузкой не очень велико. Возможен вариант что один из каналов микросхемы подпаленный или попался заводской брак.
Нагрев резисторов R2 и R3 может свидетельствовать о том что усилитель перевозбуждается, работает как генератор. Причина может быть в плохой разводке печатной платы, неисправности какого-то из конденсаторов или одного из каналов микросхемы.
TDA2005R - это более новый вариант микросхемы, включение такое же как и у TDA2005. Для данной микросхемы лучше использовать схему включения с вольтдобавкой (boostrap), как на рисунке 5, это немного увеличит выходную мощность УНЧ.
#19 Александр Апрель 23 2017
Вообще лучше и надёжнее всегда брать схемы из самого даташита.Тогда и проблем будет по меньше...
Усилители, работающие от 12В постоянного тока, как правило, не имеют большой мощности, а также, они не HiFi класса. Но этот маленький усилитель имеет хорошие характеристики. При питании 14,4В он выдает 20Вт на канал на нагрузке 4 Ом, а коэффициент гармоник при более низких уровнях мощности, как правило, меньше, чем 0,03%.
Это идеальный проект для желающих иметь компактный стерео усилитель, который может работать от батареи 12В. Он может использоваться в автомобилях, для отдыха на природе, дачных домиках или где-либо еще.
Конструкция проста и безопасна для повторения начинающими радиолюбителями, т. к. нет опасности поражения током от сети.
По сравнению с версией на TDA1519A, в этом усилителе, построенном на TDA¬7377, значительно улучшено отношение сигнал-шум, а коэффициент гармонических искажений примерно в 50 раз лучше – при типичных условиях не более 0,03%.
Кроме того, расход энергии усилителя в режиме ожидания низок – не более чем 1 Вт. В результате, если вы не будете выжимать из него максимум, а будете использовать в номинальном режиме, то он не будет разряжать батарею слишком быстро.
И потому, что усилитель имеет схему самозащиты, то он практически “несгораемый”. При перегреве или коротком замыкании, соответственно включится самоограничение или отключение нагрузки.
Основные характеристики TDA7377:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Принципиальная схема:
Назначение выводов TDA7377:
| 1 | OUT1 | Выход 1 |
| 2 | OUT2 | Выход 2 |
| 3 | Vcc | “+” питания |
| 4 | IN1 | Вход 1 |
| 5 | IN2 | Вход 2 |
| 6 | SVR | Выход 1 |
| 7 | Stand-By | Вход переключения “Mute/Stand by” |
| 8 | PW-GND | Земля выходных каскадов |
| 9 | S-GND | Сигнальная земля |
| 10 | DIAG | Диагностический выход |
| 11 | IN4 | Вход 4 |
| 12 | IN3 | Вход 3 |
| 13 | Vcc | “+” питания |
| 14 | OUT4 | Выход 4 |
| 15 | OUT3 | Выход 3 |
С 12В питанием, максимальная амплитуда, которую обычный усилитель может генерировать это ± 6В. Это приводит к скудным 4.5Вт на 4 Ом нагрузке или 2,25 Вт на 8Ом, не считая потери в выходных транзисторах. . Даже если питание постоянного тока составляет около 14,4 (максимум, что обычно можно ожидать от автомобильного аккумулятора 12В), то мощность увеличится до 6.48Вт и 3.24Вт для 4 Ом и 8 Ом нагрузок соответственно – что не совсем достаточно для потребителей.
Есть три распространенных решения этой проблемы. Первый – использование DC преобразователя в ключевом режиме для повышения напряжения питания. Однако это значительно увеличивает стоимость и сложность усилителя, хотя это один из способов получить гораздо больше мощности от источника 12В. Но мы хотели, чтобы этот проект оставался простым, что исключает эту технику.
Компоновка деталей:
Есть варианты для повышения мощности усилителя, например применение Н -архитектуры, но с некоторым ухудшением коэффициента гармонических искажений. В этом случае сам усилитель обеспечивает ключевой режим.
Второй способ заключается в снижении сопротивления громкоговорителей. Некоторые автомобильные колонки имеют импеданс 2 Ом, что позволяет в два раза увеличить мощность, при том же напряжении питания. Тем не менее, мы не стали ограничивать применение этого усилителя громкоговорителями в 2 Ома.
- 21.09.2014
Эта схема автоматического выключателя освещения в темное время суток автоматически включит свет и выключается его утром. В качестве датчика освещения используется фоторезистор LDR. К схеме могут быть подключены любые лампы (люминесцентные, накаливания…). Основа автоматического выключателя триггер Шмитта на таймере 555. LDR и таймер 555 используются совместно для автоматического переключения. Свет …
- 26.06.2018
В данном примере показана возможность взаимодействия php и Arduino. Тест проводится на Ubuntu 14.04, установлен веб сервер Apachе 2, php 5.5. В тесте опробована включение и выключение цифрового выхода, а так же опрос состояния выхода при помощи php. test.php