14 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Самодельный усилитель звука на микросхеме TDA7375

TDA7375: схема усилителя мощности

Некоторое время назад достался на разборку активный сабвуфер. Коробка была сильно повреждена и оригинальный динамик сабвуфера мощностью 20 Вт сгорел — он не воспроизводился другим усилителем, а если нажать на его диффузор — слышится характерный треск.

Итак, что здесь использовать в радиолюбительском хозяйстве — конечно же блок питания и усилитель. Последний на интегральной микросхеме TDA7375, известной по автомобильным радио и 2 операционных усилителя RC4558P, которые действуют как фильтры, разделяющие стереофонический сигнал на сигнал сателитов и сабвуфера. Усилитель мощности TDA7375 работает в режиме 2.1, то есть два канала соединены мостом для питания сабвуфера, а два других — отдельно для динамиков сателлитов.

  • Напряжение питания — 8…18 В
  • Ток максимальный — 3,5 А
  • Ток потребления в режиме ST-BY 100 мкА
  • Мощность при напряжении 14,4 В, THD=10% и R= 4 Ом — 7 Вт на 1 канал

Решено преобразовать этот усилитель так, чтобы он работал в двухканальном режиме, переведя сабвуфер на два громкоговорителя по 4 Ом.

Схемы включения микросхемы 7375

И стерео вариант тоже приведем, на всякий случай:

Начнем с преобразования усилителя. Для этого снимаем конденсаторы C19 и C20, чтобы разорвать цепь сигнала. Затем соединяем контактные площадки после них, которые соединены с ножками 4 и 5 интегрированного усилителя мощности с его ножками 11 и 12. Таким образом подаем одинаковый сигнал на все 4 усилителя TDA7375, что позволяет им работать в мостовом включении. Затем мы удаляем электролитические конденсаторы C23 и C24, отсекающие постоянное напряжение, которые не нужны при работе второй пары каналов в мосте, и заменяем их перемычками для проводов, чтобы на крайних проводах разъема CON1-1 получался мостовой выход второго канала.

Средний кабель должен быть удален, а крайний обрезан на плате под разъемы RCA, предназначенные для подключения сателлитов. Подключаем динамики к этим крайним проводам разъема CON1-1 и разъемам заводского сабвуфера. Вот как должна выглядеть плата после доработки:

В случае эффекта подавления низких частот меняем провода одного динамика с другим, например, подключенного к CON1-1, чтобы оба динамика играли в согласованной фазе. Это можно проверить подав синусоидальный НЧ сигнал на вход усилителя, оба должны при правильном подключении дергаться в одном направлении.

Возникает теперь вопрос с источником питания — заводской трансформатор адаптирован для работы в режиме 2.1 — при работе в двух мостах общая мощность усилителя увеличивается и заводской трансформатор может оказаться слишком слабым. Придётся усилить.

Кроме того, также можем использовать усилитель на TDA7375 в автомобиле. Просто подключите источник питания или аккумулятор 12 В к разъему CON2. Оставляя диоды D1, D2, D3 и D4, схема устойчива к обратной полярности источника питания, однако при этом на диодах происходит падение напряжения и потеря мощности. Чтобы избежать этого удалите диоды либо подключите источник питания параллельно фильтрующему конденсатору C33, не забывая использовать предохранитель, либо используйте разъем CON2 и замените диоды D2 и D4 на перемычки для проводов и подключите источник питания в соответствии с полярностью, отмеченной на фотографии платы, к разъему CON2.

Читать еще:  Самодельный радиатор для светодиодной матрицы 50 ватт

А ещё можете переделать этот УНЧ в стерео-усилитель в режиме двойного моста, удалив электролитические конденсаторы C23 и C24, заменив их перемычками, вынув конденсатор C28, не заменяя его перемычкой, а затем соедините ножки 4 и 5 с колодкой конденсатора C19 ближе к встроенному усилителю мощности и ножкам 11 и 12 с аналогичной конденсаторной площадкой C20.

Недавно была сделана аналогичная модификация на основе сдвоенной микросхемы TDA7378, и пока она работает в автомобиле без проблем. Скачать плату и даташит к TDA7375

Усилитель TDA7375. Описание, характеристики, схема включения, datasheet

TDA7375 — это 4-канальный аудиоусилитель, работающий в «AB» классе , предназначен в основном для автомобильной аудиотехники.

Выходная мощность усилителя составляет 4×12Вт с нагрузкой 2 Ом. Усилитель также может работать в конфигурации моста, в этом случае для нагрузки 4 Ом выходная мощность составит 2×24Вт.

Основные характеристики TDA7375

  • Количество выходов — 4
  • Напряжение питания — 8….18 В
  • Ток — 3,5 А
  • Ток потребления в режиме ST-BY около 100 мкА
  • Рабочая температура -40…150° C
  • Мощность при напряжении 14,4 В, THD=10% и R= 4 Ом — 7 Вт на 1 канал
  • Мощность при напряжении 14,4 Вольт , THD=10% и R= 4 Ом — 26 Вт на 1 канал

Распиновка TDA7375

Схема подключения TDA7375

На рисунке 1 показана стандартная схема подключения 4-канального усилителя. Для этой схемы есть печатная плата.

На рисунке 2 показан вариант мостового подключения усилителя TDA7375. В данном случае вместо конденсаторов C2 и C4 должны быть установлены перемычки, а громкоговорители подключаются к разъемам Out_FR и Out_FL (левый канал) и Out_RR и Out_RL (правый канал).

Так же необходимо замкнуть выводы 4-5 и 11-12 микросхемы TDA7375. Входной сигнал подается к разъемам InL / GND и In_R / GND.

На рисунке 3 показана схема полумостового включения. Эта схема может быть использована для создания 3-канального усилителя, в котором третий канал более мощный и может быть использован для сабвуфера.

Чтобы данная схема работала в этой конфигурации вместо конденсаторов C4, C10 и C11 необходимо установить перемычки, далее замкнуть выводы 11-12 TDA7375 и подключить динамики к Out_RR и Out_RL без массы.

Усилитель 4×12 Вт на TDA7375

Для варианта усилителя разработана печатная плата. Для удобства монтажа рекомендуется припаять конденсатор C12 после завершения установки всех элементов и после пайки и прикручивания TDA7375 к радиатору.

После сборки подключите источник питания с выходным напряжением 12…15В и нагрузкой около 3A.

Скачать рисунок печатной платы и datasheet TDA7375 (131,2 KiB, скачано: 1 103)

Самодельный усилитель звука на микросхеме TDA7375

На радиорынках появились микросхемы четырехканальных УМЗЧ фирмы SGS-Thomson TDA7375. И хотя первоначально они были спроектированы для использования в автомашинах, дополнив сетевым блоком питания на 12… 16 В, их можно использовать и в небольших жилых помещениях.
Четырехканальная базовая схема УМЗЧ —2×2 канала (например, 2 высокочастотных громкоговорителя + 2 широкополосных), которую можно использовать и в квадрафонических системах, приведена на рис.1. Как видно, в схеме использовано минимальное число внешних элементов.


С громкоговорителями сопротивлением 2 Ом и напряжением питания Uт=+14,4 В при коэффициенте гармонических искажений 10% максимальная выходная мощность составляет 4×12 Вт. В корпусе ИМС имеются два современных сервисных устройства — вход “Stand-by” для снижения потребления мощности, а также выход “Диагностика”.

Активизация “Stand-by” (режима экономичного расходования тока) осуществляется подачей напряжения питания UT на вывод 7 через резистор. В этом случае рабочие точки всех четырех усилителей смещаются так, что потребление тока существенно снижается (конечно, вместе с выходной мощностью). Переключение между нормальным режимом и “Stand-by” осуществляется мягко, без переходных процессов, “стуков” и т.п.

Этот выход активизируется (т.е. выходной транзистор оказывается в открытом состоянии), когда:

  • ограничивается выходной сигнал;
  • чрезмерно увеличивается температура кристалла;
  • какой-либо из выходов закорачивается на землю, на +Uт, или на какой-либо другой выход.
Читать еще:  Солнечная сушилка или самодельный дегидратор

Рекомендуемая печатная плата с очень простой топологией для четырехканальной схемы приведена на рис.2, а схема размещения деталей на ней — на рис.3. Интегральная схема с заранее покрытыми силиконовой смазкой крепежными “лапками” привинчивается к радиатору, который также крепится к печатной плате.
“Ушки” радиатора имеют потенциал земли.

Если это мешает, необходимо использовать изолирующую прокладку. В состояние “Stand-by” схема переводится переключателем К (на схеме не показан). Если в таком режиме нет необходимости, элементы К, R, С5 не нужны, а вывод 7 ИМС подключается прямо на землю. При подключении динамиков необходимо следить за полярностью — каждый второй канал инвертирован! На схеме около каждого из динамиков указан знак полярности.

Поскольку ИМС TDA7375 содержит по паре усилителей (инвертирующий и неинвертирующий), имеющих одинаковые усиление и фазовые характеристики каждой пары, из них можно построить чрезвычайно простой двухканальный мостовой усилитель (рис.4). Он, во-первых, дает 2×25 Вт выходной мощности и, во-вторых, совсем не требует выходных конденсаторов. Рекомендуемая для него печатная плата приведена на рис.5, а схема размещения деталей на ней — на рис.6.

Трехканальный стереоусилитель. Удачная комбинация двух приведенных выше способов использования ИМС показана на рис.7. Этот вариант можно, например, использовать в том случае, когда необходимо включить расположенный посередине суббасовый динамик (subwoofer) или какой-либо другой излучатель и, кроме того, еще два “сателлита” (левый и правый громкоговорители).
Для этой схемы чертеж печатной платы не приводится, поскольку ее элементы можно разместить, используя плату, показанную на рис.2.


Предварительно соединяются вместе входы Вх3 и Вх4, или же между выводами 11 и 12 ИМС припаивается проволочная перемычка, удаляется конденсатор СЗ или С4, а вместо оставшегося устанавливается конденсатор на 0,47 мкФ. Конденсаторы С11 и С12 заменяются проволочными перемычками.

Для управления этой схемой необходим такой предусилитель, в котором сигналы двух каналов объединяются, и из полученного суммарного сигнала фильтр нижних частот выделяет низкочастотный сигнал соответствующего диапазона для 3-го канала. При использовании динамиков 2×2 Ом+4 Ом трехканальная система может дать пиковую мощность 2×12 Вт +25 Вт.

Простые УМЗЧ на TDA7379, TDA7375

↑ Схема УМЗЧ TDA7379

↑ Анализ даташитов и реальных измерений TDA7379

Сразу признаюсь, что я собрал и испытал два УНЧ только на TDA7379, но чип TDA7375 его близнец с минимальными отличиями той же ценой на Али, а главное — доступная на них справочная информация дополняет друг друга, поэтому надо изучить оба datasheet.

У данных микросхем заявлена бОльшая мощность, вот это в первую очередь я и стал проверять. Для краткости сокращенные и несколько округленные результаты для TDA7379.
Микросхемы отключаются при питании ниже 7,5 В (в datasheet 8 В).

↑ Зависимость выходной мощности TDA7379 от питания на нагрузке 8 Ом

↑ Зависимость выходной мощности TDA7379 от питания на нагрузке 4 Ом

В скобках мощность TDA7297 для сравнения. Видно что при нагрузке 8 Ом разница минимальна, а при нагрузке 4 Ом — значительна.

Поскольку у моего лабораторного блока питания защита срабатывает при токе 2 А, бОльшие напряжения я не смог подать т. к. уже на 15 В ток достиг 2,1 А.
Но я решил проверить на что максимально способна TDA7379 в запредельном режиме.

Запитал её от импульсного БП с выходным напряжением 24 В и заявленным током 5 А. Цель — получить максимальный синусоидальный сигнал до ограничения на нагрузке 4 Ом. В справочном листке отмечено, что 24 В — абсолютный максимум напряжения питания обязательно без сигнала, что я проигнорировал, предельный ток 4 А, и 5 А с частотой не более 10 Гц. И это проигнорировал, подавая непрерывный сигнал частотой 1000 Гц от Г3-102.

К моему удивлению, максимальная выходная мощность составила почти 50 Вт на канал!
Повторил испытания несколько раз по нескольку минут.

Читать еще:  Самодельный псевдокамин из журнального столика

«Компьютерный» радиатор нагревался на ощупь до 60 градусов, проволочные резисторы (2 шт. по 8,2 Ом на 25 Вт каждый) дымились, припой, которым были припаяны провода к резисторам, расплавился (я предусмотрительно паяю не встык, а так, как учили в институте).

Микросхемы и плата спокойно перенесли такое издевательство.
Конечно, долго в таком режиме микросхема работать не сможет, особенно если будут включены оба канала сразу. Но есть два существенных момента.
1 — Запас по току и мощности явно есть, а он никогда не помешает.
2 — При музыкальном (реальном, а не синусоидальном) режиме, средняя тепловая мощность будет примерно в 6 раз ниже.

Пытка подачей в течение длительного времени максимального синусоидального, а тем более — прямоугольного сигнала, самая тяжелая для усилителя, при эксплуатации такого не бывает. Именно по этой причине мощность силового трансформатора обычно меньше общей заявленной выходной мощности усилителей. Да, «синус» такой трансформатор не вытянет, а «музыку» — легко т. к. музыкальный сигнал подобен шумовому сигналу, его амплитуда непрерывно меняется и пики очень недолги по времени, конденсаторы в блоке питания справляются с пиками. Этим пользуются производители техники, и мы этим воспользуемся.

Конечно, один доллар будет стоить только микросхема, а понадобится её обвязка, блок питания, корпус и т. д.
Тем не менее, неплохой вариант при умеренных требованиях к качеству звука.
Думаю, основные проблемы — это блок питания и хороший теплоотвод.

↑ Печатная плата

↑ Pin 10: Diagnostic output

У данных микросхем есть дополнительная и интересная функция — выход на внешнюю индикацию при ограничении выходного сигнала. Думаю, испытать такую полезную функцию, но об этом, возможно, напишу в другой раз.

Чем может быть полезен такой индикатор? Он позволит определить перегрузку и тогда станет ясным, от чего появляются искажения — от перегрузки усилителя, или от акустики, или от источника сигнала. При длительной перегрузке мощность надо уменьшить, дабы сберечь уши и пищалки.

Можно даже сделать АРУ, чтобы ликвидировать фатальную перегрузку в принципе.
Кстати, этот выход срабатывает не только при перегрузке, но и в других аварийных случаях.

↑ Выводы

В заключение сделаю вывод, что не всё китайское плохо и не всё голимые подделки. Даже если мне попались микросхемы неоригинальные (а лично я в этом уверен, но доказать не могу и не хочу), то работают они подобно настоящим.

Часто начинающие любители жалуются на малую мощность, но дело может быть совсем не в этом, а в недостаточном уровне сигнала от источника. У рассмотренных микросхем усиление равно 26 дБ т. е. 20 раз, а у TDA7297 оно равно 33 дБ т. е. 44 раза.

Разница существенная! При одинаковом входном сигнале не вызывающем ограничения, мощность излучемая динамиками, будет у TDA7297 в 4 раза выше! Однако максимальная неискаженная мощность (при достаточном входном сигнале) будет выше у TDA7379 .
При нагрузке 8 Ом предпочтительнее TDA7297, а при 4 Ом — TDA7379.
Забавно, что стоимость этих и более мощных микросхем, одинакова — «всё за доллар».

Я считаю, что эти микросхемы имеют свою нишу, в которой их использование полностью оправдано.
Для окончательного закрытия темы автомобильных микросхем осталось описать семейство TDA7560.

↑ Файлы

Прилагаю файл с моей печатной платой.
 ▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Спасибо за внимание!

Похожие новости

Комментарии (1)

Информация
Вы не можете участвовать в комментировании. Вероятные причины:
— Администратор остановил комментирование этой статьи.
— Вы не авторизовались на сайте. Войдите с паролем.
— Вы не зарегистрированы у нас. Зарегистрируйтесь.
— Вы зарегистрированы, но имеете низкий уровень доступа. Получите полный доступ.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector