Verstärker auf TDA 7294

Verstärkerdesign war schon immer eine Herausforderung. Glücklicherweise gab es in den letzten Jahren viele integrierte Lösungen, die Hobbydesignern das Leben leichter machen. Auch ich habe mir die Aufgabe nicht kompliziert gemacht und mich für das einfachste, hochwertigste, mit wenigen Details, ohne Tuning und stabil arbeitende Verstärker auf dem TDA7294-Chip von SGS-THOMSON MICROELECTRONICS entschieden. Vor kurzem habe ich im Internet Beschwerden über diesen Mikroschaltkreis verbreitet und gelesen und gesehen, die ungefähr wie folgt ausgedrückt wurden: "spontan erregt, mit falscher Verdrahtung; Verbrennungen aus irgendeinem Grund usw.". Nichts dergleichen. Sie können es nur durch falsches Einschalten oder Schließen verbrennen, und Aufregungsfälle sind nicht ein einziges Mal bemerkt worden, und nicht nur bei mir. Darüber hinaus verfügt er über einen internen Lastkurzschlussschutz und einen Überhitzungsschutz. Es verfügt außerdem über eine Stummschaltungsfunktion (zur Vermeidung von Klickgeräuschen beim Einschalten) und eine Standby-Funktion (wenn kein Signal vorhanden ist). Dieser IC ist ein ULF der Klasse AB. Eines der Hauptmerkmale dieser Mikroschaltung ist die Verwendung von Feldeffekttransistoren in der Vor- und Endverstärkungsstufe. Zu seinen Vorteilen gehören eine hohe Ausgangsleistung (bis zu 100 W bei einer Last von 4 Ohm), die Möglichkeit, in einem weiten Bereich von Versorgungsspannungen zu arbeiten, hohe technische Eigenschaften (geringe Verzerrung, geringer Rauschpegel, ein breiter Bereich von Betriebsfrequenzen usw.) .), minimal erforderliche externe Komponenten und niedrige Kosten

Hauptmerkmale von TDA7294:

Typische Anschlussschemata:

Die Mikroschaltung muss an einem Heizkörper mit einer Fläche > 600 cm 2 installiert werden. Seien Sie vorsichtig, es gibt keine gemeinsame, sondern eine Minus-Stromversorgung am Mikroschaltungsgehäuse! Bei der Installation des Mikrokreislaufs an einem Kühler ist es besser, Wärmeleitpaste zu verwenden. Es empfiehlt sich, zwischen Mikroschaltung und Strahler ein Dielektrikum (z. B. Glimmer) zu verlegen. Das erste Mal, als ich dem keine Bedeutung beimaß, dachte ich, warum sollte ich so Angst haben, den Kühler am Gehäuse zu schließen, aber während der Fehlersuche an der Struktur schloss die Pinzette, die versehentlich vom Tisch fiel, den Kühler zu der Fall. Die Explosion war großartig! Die Mikroschaltungen wurden einfach in Stücke gesprengt! Im Allgemeinen bin ich mit einem leichten Schreck und 10 Dollar davongekommen :). Auf einer Platine mit einem Verstärker ist es auch ratsam, leistungsstarke Elektrolyte von 10000 mk x 50 V mit Strom zu versorgen, damit bei Stromspitzen die Drähte des Netzteils keine Spannungseinbrüche verursachen. Generell gilt: Je größer die Kapazität der Kondensatoren am Netzteil, desto besser, wie heißt es so schön: "Mit Butter kann man den Brei nicht verderben." Kondensator C3 kann entfernt (oder nicht installiert) werden, das habe ich getan. Wie sich herausstellte, lag es an ihm, dass beim Einschalten des Lautstärkereglers (ein einfacher variabler Widerstand) vor dem Verstärker eine RC-Kette erhalten wurde, die mit zunehmender Lautstärke hohe Frequenzen mähte, aber im Allgemeinen es wird benötigt, um die Anregung des Verstärkers zu verhindern, wenn Ultraschall an den Eingang angelegt wird. Anstelle von C6, C7 habe ich 10000mk x 50v auf die Platine gelegt, C8, C9, Sie können jeden nahen Wert angeben - dies sind Leistungsfilter, sie können in der Stromversorgung sein, oder Sie können sie durch hängende Installation löten, was ich Tat.

Zahlen:

Ich persönlich mag es aus einem einfachen Grund nicht wirklich, fertige Boards zu verwenden - es ist schwierig, genau gleich große Elemente zu finden. Aber in einem Verstärker kann die Verkabelung die Klangqualität stark beeinflussen, daher liegt es an Ihnen, welches Board Sie wählen. Da ich einen Verstärker für 5-6 Kanäle auf einmal zusammengebaut habe, die Platine jeweils für 3 Kanäle auf einmal:

Aus irgendeinem Grund wirft die Stromversorgung des Verstärkers viele Fragen auf. Tatsächlich ist es einfach da, alles ist ganz einfach. Transformator, Diodenbrücke und Kondensatoren sind die Hauptelemente der Stromversorgung. Dies reicht aus, um das einfachste Netzteil zusammenzubauen.

Für die Stromversorgung eines Leistungsverstärkers ist die Spannungsstabilisierung nicht wichtig, und die Kapazität der Kondensatoren für die Stromversorgung ist wichtig, je mehr, desto besser. Die Dicke der Drähte von der Stromversorgung zum Verstärker ist ebenfalls wichtig.

Mein Netzteil ist wie folgt implementiert:

+ -15V Netzteil ist für die Stromversorgung von Operationsverstärkern in den Verstärkervorstufen vorgesehen. Sie können auf zusätzliche Wicklungen und Diodenbrücken verzichten, indem Sie das Stabilisierungsmodul mit 40 V versorgen, aber der Stabilisator muss einen sehr großen Spannungsabfall löschen, was zu einer erheblichen Erwärmung der Stabilisatormikroschaltungen führt. Stabilisatorchips 7805/7905 sind importierte Analoga unseres KREN.

Variationen der Blöcke A1 und A2 sind möglich:

Block A1 ist ein Filter zum Unterdrücken von Leistungsrauschen.

Block A2 - Block stabilisierter Spannungen + -15V. Die erste Alternative ist einfach zu implementieren, um Schwachstromquellen zu versorgen, die zweite ist ein hochwertiger Stabilisator, erfordert jedoch eine genaue Auswahl der Komponenten (Widerstände), sonst erhalten Sie eine Verdrehung der "+" und "-" Arme , was dann bei den Operationsverstärkern eine Nullpunktverschiebung ergibt.

Der Netzteiltransformator für einen 100-W-Stereoverstärker sollte etwa 200 W betragen. Da ich einen 5-Kanal-Verstärker baute, brauchte ich einen stärkeren Transformator. Aber ich musste nicht alle 100 Watt auspumpen, und alle Kanäle können nicht gleichzeitig Strom abnehmen. Ich stieß auf einen TESLA-Transformator (unten im Foto) auf dem Markt für 250 Watt - 4 Wicklungen mit einem Draht von 1,5 mm bei 17 V und 4 Wicklungen bei 6,3 V. Durch die Reihenschaltung erhielt ich die notwendigen Spannungen, obwohl ich zwei 17V-Wicklungen etwas zurückspulen musste, um die Gesamtspannung der beiden Wicklungen ~ 27-30V zu erhalten, da die Wicklungen oben waren - es war nicht schwierig.

Eine tolle Sache ist ein Ringkerntransformator, diese werden verwendet, um Halogenlampen in Lampen zu betreiben, davon gibt es viele auf Märkten und in Geschäften. Werden baulich zwei solcher Übertrager übereinander gestellt, wird die Abstrahlung gegenseitig kompensiert, was die Aufnahme an den Verstärkerelementen reduziert. Das Problem ist, dass sie eine 12-V-Wicklung haben. Auf unserem Radiomarkt können Sie einen solchen Transformator auf Bestellung anfertigen, aber dieses Vergnügen wird sich lohnen. Im Prinzip können Sie 2 Transformatoren für 100-150 Watt kaufen und die Sekundärwicklungen zurückspulen, die Windungszahl der Sekundärwicklung muss um das 2- bis 2,4-fache erhöht werden.

Sie können importierte Diodenbaugruppen mit einem Strom von 8-12 A kaufen, dies vereinfacht das Design erheblich. Ich habe Impulsdioden KD 213 verwendet und dies separat entlang der Brücke für jeden Arm getan, um eine Stromreserve für die Dioden zu geben. Beim Einschalten werden leistungsstarke Kondensatoren geladen, der Stromstoß ist sehr signifikant, bei einer Spannung von 40 V und einer Kapazität von 10.000 μF beträgt der Ladestrom eines solchen Kondensators jeweils ~ 10 A entlang zweier 20A-Arme. In diesem Fall arbeiten Transformator- und Gleichrichterdioden kurzzeitig im Kurzschlussbetrieb. Der Ausfall von Dioden durch Strom hat unangenehme Folgen. Die Dioden waren an den Strahlern verbaut, aber die Erwärmung der Dioden selbst habe ich nicht festgestellt - die Strahler waren kalt. Um Störungen der Stromversorgung zu eliminieren, wird empfohlen, parallel zu jeder Diode in der Brücke einen Kondensator von ~ 0,33 μF Typ K73-17 zu installieren. Ich tat es wirklich nicht. In der + -15V-Schaltung können Sie Brücken des Typs KTs405 für einen Strom von 1-2A verwenden.

Das langweiligste ist das Korps. Als Hülle habe ich eine alte schlanke Hülle von einem PC genommen. Ich musste es in der Tiefe ein wenig kürzen, obwohl es nicht einfach war. Ich denke, dass sich das Gehäuse als gelungen herausgestellt hat - das Netzteil befindet sich in einem separaten Fach und Sie können 3 weitere Verstärkungskanäle frei im Gehäuse unterbringen.

Nach Feldtests stellte sich heraus, dass es nicht fehl am Platz ist, die Lüfter zum Abblasen der Radiatoren zu platzieren, obwohl die Radiatoren von ihrer Größe her sehr beeindruckend sind. Ich musste unten und oben Löcher für eine gute Belüftung machen. Die Lüfter werden über einen 100 Ohm 1W Trimmer mit der niedrigsten Geschwindigkeit angeschlossen (siehe nächste Abbildung).

Konstruktionskosten.

Ja, es war nicht billig. Höchstwahrscheinlich habe ich etwas nicht berücksichtigt, ich habe nur wie immer viel mehr gekauft, weil ich noch experimentieren musste, und ich habe 2 Mikrokreise verbrannt und einen starken Elektrolyten in die Luft gesprengt (ich habe das alles nicht berücksichtigt). Dies ist die Berechnung des Verstärkers für 5 Kanäle. Wie man sieht, haben sich die Kühlkörper als sehr teuer herausgestellt, ich habe günstige aber massive CPU-Kühler verwendet, die waren damals (vor anderthalb Jahren) sehr gut zum Kühlen von Prozessoren. Wenn man bedenkt, dass man einen Einsteiger-Receiver für 240 US-Dollar kaufen kann, kann man sich überlegen, ob man ihn braucht :), obwohl es einen Verstärker von geringerer Qualität gibt. Verstärker dieser Klasse kosten etwa 500 US-Dollar.