СТЕРЕОУСИЛИТЕЛЬ HA TDA1521 С ИНДИКАТОРОМ ПЕРЕГРУЗКИ

Рейтинг:  0 / 5

Подробности

Категория: УМЗЧ на микросхемах

Опубликовано: 19.03.2017 14:22

Просмотров: 3407

Если вам потребовался несложный двухканальный усилитель мощности среднего класса, то можно изготовить конструкцию на интегральных микросхемах по схеме рис. 1
 Усилитель мощности звуковой частоты построен на микросхеме типа TDA1521, представляющей собой двухканальный hi-fi усилитель с максимальной выходной мощностью 15 Вт на нагрузке сопротивлением 4...8 Ом. Напряжение питания микросхемы ± 7,5.. 21 В (двухполярное) Номинальное напряжение питания ±16 В.

В микросхему встроена защита от «щелчка» при включении питания, термозащита и защита от короткого замыкания в цепи нагрузки. При снижении напряжения питания ниже минимального работа микросхемы блокируется. TDA1521 способна работать как в двухканальном режиме, так и в одноканальном в мостовом включении, её можно питать как однополярным напряжением питания, так и двуполярным В данной конструкции используется двуполярное питание. Коэффициент нелинейных искажений не более 0,2 % при выходной мощности 6 Вт.
Усилитель собран по схеме близкой к типовой Переменным резистором R6 регулируют громкость. Выключателем SA1 можно отключить акустические системы. Коэффициент усиления микросхемы по напряжению около 30. Регулятор баланса стереоканалов и регуляторы тембра в этом усилителе отсутствуют по причине отсутствия явной необходимости в них. При необходимости, регулировку баланса и тембра можно выполнять в источнике сигнала, например, МРЗ плеере
Дроссели L1 - L4, а также конденсаторы С2, СЗ препятствуют проникновению на вход и выход усилителя DA1 радиочастот Демпфирующие цепочки, предотвращающие самовозбуждение усилителя на ультразвуковых частотах, выполнены на R19C15 и R20C16. К гнезду XS2 можно подключить стереонаушники. Резисторы R21 - R24 уменьшают поступающую на наушники мощность.
Для индикации уровня сигнала на выходе усилителя мощности используется светодиодный логарифмический индикатор, построенный на счетверённом компараторе LM339N. Такое решение несколько усложняет устройство в сравнении с тем, если бы его строить на одной из специализированных микросхем — индикаторов уровня сигнала, но с другой стороны, индикаторные узлы на специальных микросхемах могут быть доступны для повторения лишь до тех пор, пока применённые в конструкции микросхемы выпускаются промышленностью и есть в продаже, а устройства, собранные с применением микросхем общего назначения, при необходимости, могут быть легко перестроены под применение других типов микросхем
Работает индикатор следующим образом Звуковые сигналы двух каналов, пройдя через резисторы R3, R4 суммируются на подстроечном резисторе R5 То, что для индикации уровня сигналов двух каналов используется только одна светодиодная шкала не вносит каких-либо существенных неудобств при контроле уровня воспроизводимых фонограмм. Сумма сигналов обоих каналов звуковой частоты усиливается транзистором VT1, после чего переменное напряжение звуковой частоты поступает на выпрямитель, собранный на диодах VD1, VD2. Выпрямленное напряжение сглаживается конденсатором С13, нагрузкой детектора служит резистор R10. Компараторы микросхемы DA2 включены таким образом, что, когда напряжение на неинвертирующем входе превысит напряжение на инвертирующем входе соответствующего компаратора, загорится соответствующий свето-диод HL1 - HL4. Светодиоды подключены к выходам компараторов таким образом, что напряжение, коммутируемое выходным транзистором любого компаратора не превышает прямого падения напряжения на светодиоде, которое составляет около двух вольт Такое включение позволяет резко снизить уровень звуковых помех от переключающихся транзисторов компараторов, что может быть существенным, если используется высокоомный источник звуковых сигналов. Для предотвращения проникновения помех в звуковой тракт также используется RLC-фильтр на дросселе L5 и конденсаторах С1, С14, С19. При постепенном повышении уровня входного сигнала светодиоды HL1 - HL4 зажигаются последовательно. Постоянно светящийся светодиод HL5 обозначает начало шкалы и наличие напряжения питания Применение в индикаторе светодиодов с повышенной светоотдачей позволяет значительно снизить ток через каждый светодиод, что положительно сказывается на экономичности индикатора. Максимальный ток, потребляемый устройством при напряжении питания +17 В не превышает 22 мА.
Для питания устройства используется нестабилизированное двуполярное напряжение 2x17 В. Напряжение сети 220 В переменного тока поступает на первичную обмотку понижающего трансформатора Т1 через замкнутые контакты выключателя SA2, плавкий предохранитель FU3 и терморезистор RT1, который уменьшает бросок тока через обмотки трансформатора при включении устройства в сеть Напряжение 2x13В переменного тока через плавкие предохранители FU1, FU2 поступает на мостовой выпрямитель VD3 - VD6, выполненный на диодах Шоттки Применение таких диодов уменьшает потери мощности на выпрямителе. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживают оксидные конденсаторы большой ёмкости С9, С10, С17, С18. Варистор RU1 защищает понижающий трансформатор и диоды Шотки от перенапряжений.
Детали и конструкция. Постоянные резисторы можно применить типов С1-4, С2-23, МЛТ, ОМЛТ, РПМ или аналоги соответствующей мощности. Переменный резистор для регулятора громкости сдвоенный типа СПЗ-З0а. Подстроенный резистор РП1-63М Варистор FNR-20K471 можно заменить на MYG20-471. При отсутствии терморезистора с отрицательным ТКС его можно заменить проволочным сопротивлением 8,2 ..15 Ом и мощностью 2...5 Вт. Оксидные конденсаторы — К50-68, К50-35, К50-24 или импортные аналоги. Конденсаторы С11, С12, С20 - С23 — керамические на напряжение не ниже 25 В Эти конденсаторы устанавливают в непосредственной близости от выводов питания DA1. Остальные неполярные конденсаторы керамические, плёночные или неполярные К50-51 соответствующей схеме ёмкости. Вместо диодов 1N4148 - любые из 1N914, 1SS176S, КД510, КД521, КД522. Диоды Шотки SR360 можно заменить на MBR360, DQ06, MBRD660CT, MBR1060, 50WR06 или обычные кремниевые из серий КД213, КД206, КД242. Можно применить готовый выпрямительный мост KBU8B...KBU8M, RS802... RS807, KBPS802...KBPS810. Установка диодов на теплоотводы не требуется. Светодйоды - любые с повышенной светоотдачей, подходящих формы, размера и цвета свечения, например, серий КИПД21, КИПД40, КИПД66 Каждый из дросселей L1 - L4 представляет собой продетый сквозь ферритовые трубки длиной 10 . 15 мм монтажный провод диаметром около 0,51 мм Подойдут готовые дроссели от компьютерной и телевизионной техники. Дроссель L5 — малогабаритный промышленный размером с резистор МЛТ-0,25, МЛТ-0,5 от 100 мкГн, при отсутствии можно не устанавливать. Вместо TDA1521 можно установить TDA1521Q. ИМС TDA1521A для работы в этой конструкции не подходит Микросхему необходимо установить на дюралюминиевый теплоотвод площадью охлаждающей поверхности около 350 см2 (одна сторона). Микросхему изолируют от теплоотвода тонкой слюдяной прокладкой и прижимают к теплоотводу с помощью двух винтов МЗ и металлической пластинки. Между корпусом микросхемы и прижимной пластинкой необходимо обязательно установить тонкую прокладку из плотного электрокартона, это предотвратит деформацию и повреждение её корпуса При установке на теплоотвод используют теплопроводную пасту. Вместо четырёхканального компаратора LM339N можно применить аналогичные LM339AN, LM239AN, LM239A, MC3302N, LM139N, К1401СА1. Транзистор SS9014 можно заменить любым из этой серии или транзистором с любым буквенным индексом из серий К3102, 2SC1222, КТ6111, КТ6114. Понижающий трансформатор типа ТП-100-10 от отечественного магнитофона. Подойдёт любой силовой понижающий трансформатор с габаритной мощностью не менее 80 Вт и двумя вторичными обмотками с напряжением -11.. 14В, на ток не менее 2А. Выключатель SA1 — кнопочный KDC-А04, ПКН-41-1-2. Выключатель SA2 — клавишный IRS101-12C, IRS-101-1A3
Соответствующие выводы конденсаторов С9, СЮ, С15, С16 и динамических головок (акустических систем) должны соединяться в одной точке — общая точка соединений конденсаторов С17, С18 и средней точки вторичной обмотки Т1 («силовая земля»)
Безошибочно собранный из исправных деталей узел усилителя мощности начинает работать сразу и не требует настройки Узел индикатора уровня целесообразно настроить так, чтобы HL3 зажигался при выходной мощности в каждом канале около 10 Вт на нагрузке сопротивлением 4 Ом — 6,3 В напряжение переменного тока синусоидальной формы на выходе УМЗЧ Если при номинальной выходной мощности 10.. 12 Вт на нагрузке 4 Ом напряжение питания DA1 будет более 18 В, то с усилителем будет целесообразно использовать 8-омные АС, что повысит надежность устройства
Для проверки работоспособности и предварительной настройки удобно воспользоваться имитатором нагрузки УМЗЧ (рис. 2) Устройство имеет входное сопротивление около 5 Ом
 
Основная часть поступающей мощности рассеивается на мощных проволочных резисторах R1 -R4 (ПЭВ, ПЭВР. ПЭВТ, С5-35, С5-36, С5-37В). Для данного усилителя, R1-R5 могут иметь мощность 5 Вт, для испытания более мощных усилителей следует установить резисторы мощностью 10... 15 Вт Проволочный резистор R6 — регулируемый типа СП5-50МА, ППБ-ЗА, ПЭВР. Служит для регулировки громкости контрольной динамической головки ВА1. Цепь C1R7 частично имитирует наличие в АС высокочастотной динамической головки HL1, HL2 сигнализируют о наличии на выходе УМЗЧ постоянной составляющей, что обычно говорит о серьёзной неисправности усилителя. Светодиод HL3 при отсутствии на входе УМЗЧ полезного сигнала сигнализирует своим свечением о самовозбуждении усилителя на высоких частотах. Светодиодная индикация аварийных режимов работы позволяет вовремя заметить аномальное состояние УМЗЧ Контрольная динамическая головка может быть широкополосная любого типа мощность от 5 Вт сопротивлением 4... 16 Ом. Конденсатор С1 типа К73-17, К73-24, МБМ или аналогичный плёночный на рабочее напряжение не менее 100 В. Кроме светодиодного индикатора уровня выходного сигнала этот усилитель можно оснастить индикатором стереобаланса, по одной из схем [1]. При отсутствии микросхем типа TDA1521 узел усилителя можно собрать на двух микросхемах типа TDA2051, включив их по типовой или близкой к типовой схеме включения [2] Микросхемы этого типа имеют максимальную выходную мощность 40 Вт, в этом случае трансформатор типа ТП-100-10 целесообразно заменить на ТП-100-12, имеющим более высокое (2x16 В) напряжение на сильноточных вторичных обмотках. Также подойдёт и унифицированный трансформатор ТТП120
Радиоконструктор №12, 2010г.
Бутов А Л
Литература
1. Бутов А.Л Два индикатора стереобаланса — Радиоконструктор, 2009, № 5, стр. 24 - 26 2    Бутов   А.Л.    Усилитель    мощности   на TDA2051   — Радиоконструктор,  2004,  №  11, стр 22, 23