Автомобильные аудио усилители звука на 8 и 50 Ватт (TDA2005, TDA1562Q)
Ну, вот опять кризис, и вернулись явления, о которых многие уже позабыли, с припаркованных во дворе машин начинают исчезать дворники, зеркала автомагнитолы. Как быть? Можно как в 90-е, таскать с собой портативный кассетник, который ставить на полочку торпеды ВАЗ-2108.
Но, увы. ВАЗ-2108 уже не делают. Да и съемной панелью ворюгу не испугать.
Остается только одно, - сделать так чтобы аудиосистема не представляла для него интереса. Можно установить в место для магнитолы некий «странный предмет», откровенно самодельного вида, который вряд ли будет интересен даже самым последним ворюгам.
Я имею в виду, самодельный УМЗЧ, на вход которого подавать сигнал от портативного источника аудиосигнала, такого как МП-3 плеер или аудиовыход планшета. К тому же. в случае с планшетом, получится и компактный. легко уносимый домой, «видеоаудиоцентр».
При выборе схемы УМЗЧ нужно руководствоваться тем. что необходимо обеспечить питание УМЗЧ от источника постоянного тока напряжением 12-15V, а так же, схема УМЗЧ должна содержать дополнительный источник напряжения 5V для зарядки аккумуляторов МП-3 плеера, или другого устройства, являющегося источником сигнала.
Усилитель на TDA2005
На рисунке 1 показана схема УМЗЧ, отвечающего этим требованиям, выполненного на недорогой и очень доступной микросхеме TDA2005. Она содержит два УНЧ для каждого из стереоканалов.
Кроме того схема содержит и стабилизатор напряжения 5V для питания и зарядки аккумулятора МП-3 плеера, служащего источником сигнала. На рисунке 1 показана схема УМЗЧ. обладающего следующими параметрами:
- Выходная мощность при КНИ = 10%, на нагрузке 4 Ом... ..............2 х 8W.
- Выходная мощность при КНИ = 0,3%, на нагрузке 4 Ом... 2 х 5 W.
- Уровень входного сигнала, для получения выходной мощности 1 W 90 mV,
- Диапазон рабочих частот при неравномерности 6 dB . . 20-22000 Гц.
Сигнал от линейного выхода МП-3 плеера (или другого источника сигнала) поступает на разъем Х1. Здесь есть цепочки R1-C1 и R2-C2. которые дополнительно подавляют ультразвуковые помехи, являющиеся побочным продуктом работы ЦАП источника сигнала.
Рис. 1. Принципиальная схема автомобильного двухканального аудио усилителя звука на микросхеме TDA2005.
На сдвоенном переменном резисторе R3 выполнен регулятор громкости, a R4 служит для регулировки стереобаланса. В принципе, других регулировок и не нужно, потому что все они есть в самом МП-3 плеере. А эти регулировки будут второстепенными (предварительная установка чувствительности и баланса).
Усилитель выполнен на ИМС А1 по типовой схеме включения Усилители, входящие в состав TDA2005 представляют собой мощные операционные усилители с однополярным питанием, прямые входы, - выводы 5 и 1. инверсные, -выводы 4 и 2.
Изменяя сопротивления резисторов R10 и R11 (или R9 и R9) можно изменять в широких пределах коэффициент передачи усилительных каналов. Для сопротивлений R10 и R11 зависимость обратная, а для R8 и R9 - прямая.
Цепь R5-C8 служит для плавного включения усилителей, во избежание броска тока в акустических системах. Конденсаторы С9 и С12 создают вольто-добавку к выходному каскаду, повышая выходную мощность без повышения напряжения питания. Усилитель может работать и без них. в этом случае С9 и С12 удаляют, а выводы 7 и 11 соединяют с положительной шиной питания (с выводом 9). Но в этом случае максимальная мощность будет ниже.
Катушка L1 служит для подавления помех по цепи питания, которые могут быть вызваны работой различных устройств и систем автомобиля. Катушка L1 намотана на ферритовом кольце диаметром 20 мм Обмотка содержит примерно 200-250 витков провода ПЭВ0.35.
Монтаж выполнен на печатной плате. Входные цепи выполнены объемным монтажом на разъеме Х1 и резисторах R3 и R4. Все остальное на печатной плате.
Рис 2. Печатная плата для схемы усилителя на микросхеме TDA2005.
Микросхема А1 должна быть установлена на отводящий тепло радиатор. Она специально расположена на краю печатной платы, так чтобы её можно было установить на радиатор.
Все электролитические конденсаторы -импортные малогабаритные аналоги конденсаторов К50-35. Они должны быть на напряжение не ниже 16V. Микросхема TDA2005 может нормально работать с напряжением питания до 20V. Максимально допустимым напряжением питания является 28V.
Эти обстоятельства позволяют использовать усилитель и в качестве «дачного» варианта, питая его от блока питания для ноутбука (напряжение обычно там 18.5V).
Усилитель звука на микросхеме TDA1562Q
Куда более качественный и мощный автомобильный усилитель звука можно сделать на основе двух микросхем TDA1562Q. на каждой из которых сделан мостовой УМЗЧ. Его принципиальная схема показана на рисунке 3.
Поскольку получить большую выходную мощность при напряжении питания, ограниченном 13V невозможно, на конденсаторах С6-С5 и С13-С14 организована вольт-добавка к питанию выходных каскадов.
Рис. 3. Принципиальная схема стерео усилителя звука на микросхемах TDA1562Q (50-70 Ватт).
Это позволяет поднять выходную мощность до 70W на канал при сопротивлении нагрузки 4 Ом при КНИ не более 10%. При КНИ не более 0,5% на нагрузке 4 Ом выходная мощность составляет 50W на канал. Ток покоя 260-300 mA.
Максимальный ток потребления не более 30А.
Включать и выключать УНЧ можно изменением напряжения на точке 1. Если эту точку соединить с плюсом источника питания УНЧ включается, если источника питания УНЧ включается, если соединить с минусом питания - переходит в выключенное энергосберегающее состояние с потреблением тока не более 50 мкА.
Входные сигналы с выхода источника аудиосигнала подаются на точки 2 и 8. Здесь есть нагрузочные резисторы R2 и R4. Их сопротивления уточняются под конкретный источник аудиосигнала. Если у источника обыкновенный стандартный аудиовыход, то эти резисторы можно и удалить вообще.
Если же это выход под головные телефоны, все зависит от схемы телефонного усилителя источника сигнала. У многих МП-3 плееров, смартфонов и планшетов телефонный усилитель не может работать без нагрузки, потому что через нагрузку в его схеме протекает не только переменное напряжение ЗЧ, но и постоянный ток, без которого телефонный усилитель работать не может.
В таком случае, нужно конкретно под ваш источник сигнала подобрать сопротивления R2 и R4 при котором звук наиболее чист и без искажений.
Можно оставить R2 и R4 как есть, и параллельно им, возле платы или возле входных разъемов установить подстроечные резисторы, которыми выставить оптимальную нагрузку выходного каскада источника сигнала. Но , еще раз скажу, это требуется далеко не всегда.
Рис. 4. Печатная плата для схемы усилителя на микросхемах TDA1562Q (50-70 Ватт).
Кстати, все что сказано относительно нагрузки телефонного усилителя источника сигнала имеет отношение и к схеме на рисунке 1 Поэтому, если выход источника сигнала не может работать без нагрузки, то и в схеме на рис. 1 на входном разъеме Х1 (между контактами каналов и общим).
Для зарядки и питания источника сигнала в схеме усилителя есть источник питания напряжением 5V на основе интегрального стабилизатора 7805 (АЗ).
Монтаж выполнен на печатной плате, показанной на рисунке 4. Микросхемы во время работы сильно нагреваются, необходим качественный теплоотвод - мощный радиатор или радиатор в совокупности с электрическим вентилятором.
Попцов Г. РК-07-18.