Автомобильный усилитель для сабвуфера своими руками

   Вторая часть статьи про автомобильный усилительный комплекс. Третьим этапом сборки у нас идет ящик для сабвуфера. Как не странно, но для меня собрать ящик оказалось сложнее, чем паять сам УНЧ. К счастью, за копейки удалось приобрести колонку С-70, динамическая головка у нее была не очень и поэтому была заменена на 75 гдн, поскольку головок по мощнее к тому времени под рукой не было, поэтому включать усилитель на полную мощность очень рискованно, динамик может попросту сгореть. Если кто-то желает собрать ящик своими руками то можете использовать расчет параметров ящика для 75гдн которые есть в данной статье. 

   Материал лучше использовать мдф или дсп (доски с толщиной не менее 1см ). Спросите почему именно 1 см? Потому, что в ящикие сабвуфера создаётся достаточно большое давление. В сборке корпуса, доски прикрепляют друг к другу саморезами и клеем ПВА, из внутренней стороны следует закрывать места крепления досок силиконом или другим герметиком на крайний случай можно использовать клей момент. После того как у нас уже собран сабвуфер перейдем к тяжелой артилерии — усилителю мощности, который в свою очередь включает в себя два отдельныx усилителя. Рассмотрим по отдельности каждый из ниx.  

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ДЛЯ САБВУФЕРА

   УНЧ для сабвуфера выполнен по умощненной сxеме и имеет мощность 300 ватт. Но можно ещё повысить мощность, добавлением дополнительной пары выxодныx транзисторов, или если мощность надо поднять но 30-50 ватт, то можно обойтись просто поднятием питания. Вот нужные детали для создания этого блока.

   Транзисторы:

2SC5200-O + 2SA1943-O (пара) ORG (TOS)- 2 штуки.
2SD669A (TO126 HIT) — 2 штуки.
2SA1265 (TO3P PMC) – 1 штука.
2SB649A (TO126 HIT) – 1 штука.
2SC3182 (TO3PB CHINA) –1 штука.
2N5551 (TO92 FAI/QTC) – 2 штуки.
2N5401 (TO92) – 2 штуки.

   Конденсаторы — пленка 0.1×63 – 2 штуки.
0.47х63 – 6 штук.
1.0х63 – 2 штуки.
100х100 – 2 штуки.
240х50 – 1 штука.
   Керамические: 
24 – 1 штука.
0.47 – 2 штуки.
   Полярные:
1000х100 – 2 штуки.
220х16 – 2 штуки.
100х25 – 2 штуки.
47х16 – 2 штуки.

   Резисторы: 
4.7 – 1 штука.
0.22 – 4 штуки.
2.2 – 4 штуки.
15к – 1 штука.
180- 1 штука.
47 – 2 штуки.
4.7к -1 штука.
4.7к – 3 штуки.
1к – 3 штуки.
100 – 5 штук.
47к – 2 штуки.
6.8 к – 2 штуки.

   Стабилитроны на 15 вольт 1,5 ватт — 2 штуки. После покупки всеx деталей была создана печатная плата методом утюга и лазерного принтера. После сборки снимаем с платы выxодные транзисторы и дальнейшие опыты будем проводить без ниx, а делаем это для того, чтобы в случае неправильной сборки их не испортить. Если кто не может найти резисторы 0,22 ом — не беда, просто возьмите пасту от гелевой ручки или любой по диаметру 0,5 мм и намотайте на ней 10 витков проводом 1мм. Транзисторы устанавливают на теплоотвод, а ещё лучше прикрепить на корпус общей установки, чтоб меньше грелись и желательно дополнить кулером для страxoвки. 

   Фильтр низкой частоты собран на плате с усилителем, он работает без предварительного усилителя.

   После сборки еще раз проверяем плату на правильность и оставляем усилитель на небольшое время, пока не создадим преобразователь напряжения. А пока соберём квадроусилитель на основе микросxемы TDA7388, которая является высококачественным квадрофоническим усилителем мощности и способна отдавать до 40 ватт на канал. 

   Усилитель TDA7388 имеет очень простую сxему включения и работает от бортовой сети автомобиля, следовательно к нему не нужен преобразователь напряжения. После окончания сборки УНЧ нам нужно для него сделать фильтр для защиты от помеx, поскольку шум мотора может повлиять на звук усилителя, а фильтр сглаживает высокочастотные шумы. Конструкции фильтра можно взять из преобразователя, поскольку там тоже присутствует такой фильтр.

   Усилитель прикрепляют на радиатор от компьютерного процессора и дополняют сверxу кулером, его так-же можно достать из блока питания компьютера. После сборки всеx частей, настала очередь собрать преобразователь напряжения.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

   ПН нужен для того, чтоб от бортовой сети автомобиля получить двуxполярное напряжение 50 вольт для питания сабвуферного усилителя. Сердцем нашего преобразователя служит микросxема TL494, которая играет роль задающего генератора и обеспечивает нужную частоту. 

   Как уже говорилось, мощность усилителя порядка 300 ватт, значит преобразователь у нас должен иметь 30-50 ватт в запасе. Предлагаемый преобразователь способен отдавать до 400 ватт, так что его мощности вполне хватит. Трансформатором преобразователя служит ферритовый сердечик от тиристорного телевизора или любой другой с проницательностью 2000НМ. Если есть то лучще использовать ферритовое кольцо. 

   Первичную обмотку — 4 витка, мотаем жгутом, провод 0,6 мм 10 жилами, затем делаем отвод и мотаем еще столько таким же проводом. Можно конечно более толстым проводом мотать, но так менее удобно. Вторичную обмотку — 25 витков тоже проводом 0,6мм 7-ю жилами, затем делаем отвод и мотаем еще столько. Конденсаторы для фильтрации тока преобразователя лучше ставить 100 вольт 2200микрофарад, если же нет такиx конденсаторов, то можно брать две штуки по 50 вольт 2200 микрофарад и подключить иx последовательно, таким образом увеличив напряжение. Транзисторы IRFZ можно заменить КТ827, тогда мощность чуток увеличиться. 

   Транзисторы ставят на теплоотвод и дополняют курьером. Диодный мост ставят любой, на 15 ампер. После этого собираем все платы в алюминевом корпусе. Гнезда и штекеры использованы из двд проигрывателя. Если все собрали правильно, конструкция будет работать сразу.

   Подключаем к преобразователю усилитель, к выxоду усилителя подключаем динамик и подаем вxод, и если все работает как надо — припаиваем выxодные транзисторы усилителчя на плату. Дроссели намотаны на ферритовом стерже или кольце и содержат 12 витков провода 1 — 1,5 мм. Усилитель играет даже лучше чем предполагал, лично я очень доволен проделанной работой. Четыре дня труда стоили того и оправдали все надежды на хороший усилительный комплекс автомобиля. Автор — АКА.

   Форум по усилителям 

   Форум по обсуждению материала УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ АВТО

---

Из той статьи вы узнаете о том, как сделать усилитель для автомобильного сабвуфера средней мощности.

Вся конструкция реализована на одной компактной печатной плате. По своей сути это законченный моноблок, который состоит из трех отдельных частей:

1. Усилитель мощности низкой частоты.
2. Фильтр низких частот.
3. Преобразователь напряжения.

Усилитель мощности является одноканальным. В его основе лежит ультралегендарная микросхема TDA7294.

В представленном усилителе, как и во многих усилителях промышленного производства, отсутствуют различные защиты. Но на надежность усилителя это никак не влияет. Этот прибор способен проработать очень долго, если никто ничего не замкнет.

Чтобы добиться среза порядка 100 Гц (все частоты выше отсутствуют), в схему внедрен фильтр второго порядка.

В его основе лежит дешевая и популярная микросхема BA4558, которая представляет собой сдвоенный операционный усилитель. Этот компонент широко применяется в аудиотехнике.
Фильтр запитывается однополярным напряжением порядка 15 В. Для гашения тока установлен резистор мощностью 2 Вт.

Также задействован стабилизатор напряжения, состоящий из 15-вольтового стабилитрона и сглаживающего электролитического конденсатора.

Микросхему можно установить на DIP-8, но следует помнить, что в условиях постоянной тряски и вибраций в автомобиле она может вылететь из посадочного места.
В схеме используется пассивный сумматор, который объединяет сигналы двух каналов перед входом в фильтр.

Преобразователь напряжения нужен обязательно, поскольку напряжение в бортовой сети автомобиля всего 12 В, а усилитель нуждается в двухполярном источнике повышенного напряжения, а точнее, двухполярные 30-35 В. Больше подавать не рекомендуется – это может плохо кончиться для микросхемы, хотя по документации верхний предел питающих напряжений до 40 В.
Мощность усилителя составляет 100 Вт. Для кого-то этого мало, а кому-то в самый раз. Но одно можно сказать точно – такой усилитель способен раскачать такие головки, как 70ГДН. Как правило, именно эту головку используют автолюбители для постройки самодельного сабвуфера.
Подробнее о преобразователе напряжения.
Именно по причине его наличия многие радиолюбители боятся собирать автомобильные усилители высокой мощности.

Это обычный Push-Pull преобразователь, двухтактный повышающий. Задающий генератор построен на микросхеме TL494.
Дальше стоит небольшой драйвер на транзисторах прямой проводимости. Эта часть разряжает емкость затворов полевых транзисторов после закрытия последних.

Как известно, если к затвору полевого транзистора приложить некоторое напряжение, в данном случае это управляющий импульс, то последний откроется. И если убрать напряжение на затворе, транзистор все равно останется открытым.

Поэтому некоторые схемы дополняются отдельным драйвером, который может вовремя закрыть транзистор. Хотя многие специализированные ШИМ–контроллеры имеют довольно мощный встроенный выходной каскад для этих целей, TL494 не в их числе.
В драйвере модно использовать буквально любые pnp-транзисторы. Отлично подходят и наши КТ3107.
Полевые транзисторы, как всегда, n-канальные – в данном случае IRFZ44, но можно и другие. При подборе транзисторов необходимо обратить внимание на документацию. Расчетное напряжение ключа должно быть не менее 40 В, а сила тока не менее 30 А. Идеальным вариантом станут ключи на 60 В с током на 50-60 А.

Сердечник трансформатора фирмы Epcos (N87), с которого можно выкачивать около 200 Вт мощности. Расчет трансформатора производился по программе ExcellentIT.

Первичная обмотка имеет 2 по пять витков намотана жгутом из 5 проводов по 0,7 мм. Вторичная обмотка 11 витков, 6 жил по 0,33 мм. Естественно, для каждого сердечника будут разные данные намотки, поэтому расчет необходимо производить самостоятельно.
Холостой ход инвертора получился не более 50 мА, а с подключенным фильтром и усилителем около 250 мА с учетом того, что на вход усилителя сигнал не подавался. Холостой ход минимален.

Генератор был настроен на частоту около 168 кГц, поскольку сердечник очень хороший, и никаких проблем не возникло. Но в случае использования советских сердечников марки 2000НМ и т. п. не рекомендуется поднимать частоту выше 60 кГц.
Выходные диоды из серии UF5408. Это ультрабыстрые диоды на 3 А. При максимальной мощности греются, но не перегреваются.
Дроссели на входе и на выходе извлечены из БП компьютера, но можно и заменить перемычкой – это не критично.

К сожалению, сглаживающие конденсаторы для выходной части необходимой емкости найти не удалось. Поэтому емкости в плечах отличаются на пару сотен микрофарад.
Моноблочный усилитель такого типа можно встроить в любой пассивный сабвуфер. Только следует помнить о теплоотводе.

Усилитель работает в классе A-B, и радиатор нужен довольно большой с учетом мощности. Обязательно изолировать корпуса полевых транзисторов и микросхемы усилителя от радиатора, используя теплопроводящие прокладки и изолирующие шайбы.

Прикрепленные файлы: СКАЧАТЬ

АВТОР: АКА КАСЬЯН.

---

Купить сабвуфер можно в любом специализированном магазине автомобильной акустики. В продаже есть как пассивные, так и активные модели, рассчитанные на любую мощность. Можно купить пассивную колонку и отдельный блок УНЧ. Несмотря на большой выбор многие предпочитают сделать короб и усилитель для сабав машину своими руками. Конструкция должна уверенно работать от бортовой сети автомобиля, обеспечивать соответствующую выходную мощность и определённый коэффициент нелинейных искажений. Низкочастотное устройство должно быть собрано надёжно, чтобы выдерживать постоянную тряску и вибрацию. Схемы усилков для сабамогут быть реализованы на биполярных транзисторах, полевых компонентах или интегральных микросхемах.

Самодельный усилитель для сабвуфера

Усилитель для саба своими руками лучше сделать на интегральной микросхеме. Сейчас выпускается большое количество интегральных компонентов, которые стабильно работают от автомобильного аккумулятора, обеспечивают хорошие характеристики и надёжны в любых условиях эксплуатации. Схема, собранная на дискретных элементах, содержит большое количество паек и соединений, что негативно сказывается при работе в условиях постоянной вибрации. Конструкция для автомобильного саба может быть собрана по одной из двух схем:

• Класс АВ
• Класс D

Аналоговый вариант с низким КПД, средней мощностью и высоким качеством воспроизведения всего спектра звуковых частот хорошо подходит для автомобиля. Низкочастотная система класса А обеспечивает лучшие показатели, но в реальных условиях они применяются редко. Класс Dили цифровая схема обеспечивает высокий КПДи большую выходную мощность. Благодаря особому режиму работы выходных полупроводниковых приборов, в звучании присутствуют нелинейные искажения, отчего звук приобретает неестественный оттенок.

Мощный усилитель для сабвуфера своими руками

Простой усилитель для саба своими руками можно сделать на микросхеме TDA1562Q.Интегральная микросхема представляет собой мощный УНЧ, который подходит для построения автомобильных звуковых систем. Преимущество TDA1562Q заключается в том, что собранный на ней блок не требует для своей работы двухполярного источника питания и может подключаться непосредственно к автомобильному аккумулятору. Полоса воспроизводимых частот начинается с 15 Гц, поэтому микросхема подойдёт в качестве низкочастотного усилителя для сабвуфера. На нагрузке 4 Ома номинальная мощность составляет 50 ватт при коэффициенте гармоник 0,05% и соотношении сигнал/шум — 90 dB. На нагрузке 8 Ом мощность падает до 30 ватт.Максимальная мощность достигает 70 ватт. Минимальное и максимальное напряжение питания микросхемы составляет 8 и 18 вольт соответственно. Чтобы обеспечить нормальный тепловой режим, микросхему нужно установить на радиатор площадью не менее 400 см2.Самодельный усилитель для сабвуфера содержит небольшое количество дискретных элементов.

Самодельный усилитель для сабвуфера в машину

Схема собрана на печатной плате из фольгированного текстолита. Конденсаторы С1 и С2 лучше использовать плёночные. При аварийной ситуации загорается красный светодиод в прерывистом режиме. Такой ситуацией является перегрев корпуса микросхемы, большие искажения сигнала или короткое замыкание на выходе.

Усилитель для саба в машину своими руками может быть смонтирован в одном корпусе с динамиком или установлен отдельно. Нужно обязательно предусмотреть доступ воздуха к радиатору, чтобы микросхема нормально охлаждалась. Потребляемый ток устройства может достигать 10 А, поэтому в цепи питания нужно поставить колодку с предохранителем, а соединение усилителя с аккумулятором выполняется толстым силовым кабелем.

Усилитель 10 W для сабвуфера своими руками

Если большая мощность не требуется, то собрать усилок для сабвуфера можно на интегральной микросхеме или транзисторах. Очень хорошую схему УНЧ для сабвуфера можно собрать на интегральной микросхеме TDA2003. Если использовать только один корпус, то выходная мощность будет порядка 10 ватт. Для низкочастотных автомобильных акустических систем чаще используется мостовое включение двух микросхем. Такое включение позволяет получить до 25 ватт на нагрузке в 4 Ома. Питание схемы осуществляется от бортовой сети автомобиля. Поскольку количество дискретных элементов в схеме небольшое, печатную плату можно разработать самостоятельно. Сделать усилок для сабвуфера можно без печатной платы, распаяв элементы на макетной плате со стойками или лепестками. Чтобы избежать перегрева корпусов микросхем их нужно монтировать на радиаторах с теплопроводящей пастой.

Как собрать муз усилитель для сабвуфера

Многие радиолюбители используют схемы низкочастотных каналов с большой выходной мощностью, но этот параметр ограничивается напряжением питания автомобильной бортовой сети. Для получения хорошей мощности потребуется преобразователь напряжения, так как большинство микросхем работают от двухполярного напряжения, величина которого превышает возможности автомобильного аккумулятора. Усилитель для пассивного сабвуфера своими руками можно сделать на микросхеме TDA7294. Собрать усилок для активного саба потребуется только тогда, если его выходная мощность слишком мала. Можно собрать две аналогичных схемы и организовать мостовое подключение нагрузки. Выходная мощность возрастёт до 200 ватт, но нагрузка не должна быть менее 8 Ом. Чтобы сделать усилитель для сабвуфера в машину потребуется преобразователь напряжения. Микросхемы должны устанавливаться на радиаторах, чтобы избежать перегрева корпуса. В колонку можно установить кулер от компьютера, который будет охлаждать радиаторы мощного усилителя

Прежде, чем начну свою статью, хочу сказать, если у вас крепкие нервы, куча свободного времени, определенных навыков в электронике, любите слушать в машине очень громкую музыку, мощный бас и готовы потратить на такой проект немало денег, то эта статья именно для вас!

Идея о создании усилителя повышенной мощности была давно, но из-за отсутствия времени и финансов, проект откладывался. И вот лето… каникулы… Было решено воплотить идею в реальность и для этого было потрачено ровно 3 месяца, поскольку были большие проблемы с деталями но, не смотря на это, усилительный комплекс был с успехом собран и испытан.

Для начала хочу пояснить смысл выражения «усилительный комплекс». Дело в том, что было принято решение собрать высококачественный усилитель, который бы мог питать всю аудиосистему автомобиля. Всю силовую часть (усилители мощности) нужно было совместить «под одной крышей», в итоге получилось 5 отдельных усилителей с суммарной мощностью 680 ватт, не путайте с китайскими ваттами, тут чистые 680 ватт номинальной мощности, максимальная мощность системы доходит до 750 ватт.
Требования к комплексу были таковы.
1) Высокое качество звучания
2) Высокая выходная мощность
3) Относительно простая конструкция
4) Малые затраты, по сравнению с ценами заводских систем такого рода
5) Способность питать 10 -12 динамических головок + сабвуфер
Для выполнения этой идеи было использовано 5 отдельных усилителей мощности, в том числе и высококачественный усилитель по схеме Ланзара, для питания канала сабвуфера.

Ниже параметры и серии микросхем, которые были использованы в этом усилителе.
TDA 7384 — 4x40W (2штуки, суммарная мощность микросхем 320 ватт или 8 каналов, по 40 ватт на канал)
TDA 2005 — 1x20W (2x10W) (2 штуки, суммарная мощность 40 ватт или 2 канала по 20 ватт)

Вышеуказанные микросхемы предназначены для питания фронтальной акустики.Данное решение самое экономичное, для создания усилителя такого рода, с денежными затратами можете ознакомится в конце статьи.
Самая трудная часть в любом усилителе такого рода это преобразователь напряжении, он предназначен для питания усилителя сабвуфера, пожалуй, с него и начнем.
Преобразователь напряжения

На создание у меня ушло ровно две недели.

Генератор импульсов преобразователя напряжения (отныне ПН) построен на традиционной микросхеме TL494. Это двухтактный ШИМ контроллер высокой точности, отечественный аналог 1114ЕУ3/4.
Микросхема в себе не содержит дополнительный усилитель на выходе. Дополнительный каскад построен на маломощных транзисторах, сигнал от них подается на затворы полевых ключей.

Схема известна под названием пуш-пулл или двухтактный преобразователь. Схема не новая, но пришлось изменить некоторые номиналы схемы под свои нужды. На каждом плече стоят два мощных полевика серии IRF3205. Через теплопроводимые прокладки они укреплены на теплоотводы, которые были сняты из компьютерных БП

В выпрямительной части использованы диоды КД213А, они как раз для таких целей, поскольку могут работать на частотах 70-100 кГц, а максимальный ток доходит до 10 ампер, в данной схеме диоды в дополнительных теплоотводах не нуждаются, перегрева не замечал.

Реле по питанию использовал 2 штуки по 20 ампер каждая, но желательно поставить реле на 50-60 ампер, поскольку преобразователь тянет немалый ток.В ПН реализована система ремоут контроль (REM), т.е. для включения сабвуфера не нужны мощные переключатели. Подавая плюс на ремоут контроль, мгновенно срабатывают реле, и подается питание преобразователя.

Особо мучился с намоткой трансформатора, поскольку трансформатор был собственной задумки. К сожалению ферритовых колец, я не смог найти, поэтому пришлось идти на альтернативное решение.
На халяву достались несколько компьютерных блоков питания, из них были выпаяны большие трансформаторы.

Половинки феррита приклеены друг к другу намертво, поэтому их нужно греть зажигалкой в течении 30 секунд, затем осторожно вынимать из каркаса. В итоге, с трансформаторов были отмотаны штатные обмотки, а выводы зачищены.

Далее боковая стенка каждого каркаса была отрезана.

В конце каркасы прикреплены друг к другу. В итоге получился один удлиненный каркас, на который можно свободно мотать нужные нам обмотки

Путем опытов было найдено нужное количество витков в первичной обмотке. В итоге первичная обмотка содержит 10 витков (2х5вит) с отводом от середины.

Намотка делалась сразу 5-ю жилами провода 0,8 мм. Сначала по всей длине каркаса мотаются 5 витков, затем обмотку изолируем и поверх мотаем еще 5 витков идентично первой. Обмотки мотаем В ОДИНАКОВОМ НАПРАВЛЕНИИ, например по часовой стрелке.

После окончания намотки провода скручиваем в косичку, не забывая заранее сдирать лак, далее залуживаем покрывая слоем олова.
Теперь нужно сфазировать обмотки. На самом деле нечего трудного тут нету, просто нужно найти «начало» и «конец» обмоток и соединить, например, начало первой обмотки с концом второй или начало второй с концом первой, место соединения — отвод, на который подается плюс от общего питания (см. схему).
После фазировки обмоток мотаем пробную вторичную обмотку, она нужна для того, чтобы при неправильной фазировке не отмотать всю вторичную обмотку. Пробная обмотка может содержать любое количество витков, например 3 витка проводом 0,8 мм, далее собираем трансформатор, вставляя половинки сердечника.

Включая схему трансформатор не должен издавать «жужжания», транзисторы не должны перегреваться, если преобразователь работает в холостую. На вторичную обмотку подключаем лампу накаливания 12 вольт пару ватт, которая должна загораться почти полным накалом, при этом транзисторы должны быть холодными и только через несколько минут работы можно почувствовать незначительное тепловыделение. Если все нормально, то снимаем пробную обмотку и мотаем на ее место нормальную, которая мотается по тому же принципу, что и первичная.

На сей раз обмотка намотана двумя жилами провода 0,8-1мм и содержит 30 витков ( 2х15вит). Мотаются две идентичные обмотки, каждая по 15 витков и растянута по длине всего каркаса. После намотки первой половины, изолируем обмотку, поверх мотаем вторую. Обмоткифазируются по тому же принципу, что и первичная.

После намотки вторичной обмотки, провода на концах скручиваются и залуживаются. В конечном этапе укрепляются половинки сердечника. На этом трансформатор готов!

ВАЖНО! В преобразователях такого рода (пуш-пулл) между половинками сердечника не должно быть зазора! Даже малейший зазор в доли миллиметра повлечет за собой резкое повышению тока покоя и перегрев полевых транзисторов! Именно из-за неуклюжести я спалил несколько полевых транзисторов. Следите за тем, чтобы половинки феррита как можно сильнее прижимались друг к другу.Такой трансформатор способен обеспечивать нужное напряжение и ток, для питания сабвуферного усилителя.
Запаиваем трансформатор на плату и приступаем к намотке дросселей.

Дросселя
В схеме использовано 3 дросселя. Они предназначены для фильтрации ВЧ шумов и помех, которые могут образоваться на линиях питания.Главный дроссель использован на плюсовой линиипитании преобразователя. Он намотан 4-я жилами провода 0,8 мм. Кольцо использовал те, что в компьютерных блоках питания. Количество витков дросселя 13.

Остальные два дросселя стоят после диодного выпрямителя в ПН, тоже намотаны на кольцах из компьютерных БП и содержат 8 витков 3-я жилами провода 0,8мм.

Честно говоря, не ожидал что получится такой качественный ПН, ток покоя схемы не превышает 200 мА, для такого монстра это нормально, на выходе напряжение +/-63 вольта, уклон незначительный, всего в пол вольта.Максимальная мощность преобразователя позволило бы питать два таких усилителя, но тут он работает с большим запасом.

Усилители на TDA2005, для маломощных головок

Сборка этого блока отняло всего 2 часа. За это время были собраны два идентичных усилителя мощности. Усилители были выбраны как самый дешевый вариант для маломощных АС, их можно использовать для питания АС расположенных на передней доске автомобиля. Каждая микросхема развивает 20-24 ватт мощности и обладает весьма недурным качеством звучания.

Каждая микросхема подключена по мостовой схеме, при стереофоническом подключении одна микросхема способна отдавать до 12 ватт на нагрузку 4 Ом

Микросхемы через изоляционную прокладку установлены на теплоотвод. Громкость настраивается заранее, при помощи регулятора.Сначала планировалась другая плата, по этой и были собраны усилители, затем была придумана общая плата, которая введена в архив проекта.

TDA 7384 для, фронтальной АС

Для более мощных АС использованы квадрафонические микросхемыTDA 7384. Каждая из микросхем способна отдавать на нагрузку 4 Ом до 40 ватт мощности на канал. Итог — 8 каналов по 40 ватт, звучит очень хорошо.

Такие микросхемы используют в автомагнитолах, если лень купить, то можно достать из нерабочих магнитол.

Микросхемы имеют разные независимые друг от друга фильтры, если использовать общий фильтр, то возможны шумы и возбуждения.
Оба усилителя начинают работать при подаче +12вольт от аккумулятора на вывод REM. Усилители были собраны на одной плате, но позже пришлось переставлять блоки, поэтому каждый усилитель был реализован на отдельной плате.

Усилитель сабвуфера

Знаменитая схема Ланзара, полное описание, сборка, схема и настройка описана здесь, поэтому нет нужды рассказывать про этот усилитель. Усилитель полностью собран на транзисторах, обладает очень хорошим качеством звучания и повышенной выходной мощностью. В схеме я сделал некоторые замены и ниже представлена та схема, по которой я собирал, оригинал схемы в той же ветке форума.

Поскольку мне не удалось найти некоторые номиналы схемы, то пришлось делать некоторые замены, в частности эмиттерные резисторы были заменены на 0,39 Ом 5 ватт. Транзистор BD139 заменен на отечественный аналог KT815Г, кроме того заменены маломощные транзисторы дифференциальных каскадов и предвыходных каскадов схемы.

На входе можно убрать электролитические конденсаторы, если входной заменить на 2,2 мкф и более.

Первый запуск усилителя желательно делать с одной парой выходных транзисторов с закороченным на землю входом, чтобы при поломках не спалить транзисторы конечного каскада, они самое дорогое в этом усилителе.

Особое внимание обратите на монтаж схемы, следите за цоколевками транзисторов и правильностью подключения стабилитронов, последние при неправильном подключении работают как диод.Регулятор тока покоя я поставил обычный, никому не советую повторить мою ошибку, лучше поставить многооборотный, им можно точно настроить ток покоя схемы, также удобен для настройки.

Выходной каскад усилителя работает в режиме АВ, это по сути полностьюсимметричная схема, уровень нелинейных искажений сведен к минимуму. Благодаря своим высоким показателям, данный усилитель относится к усилителям категорииHi-Fi, получить 300 ватт на этом усилителе не проблема. Также есть возможность подключать на выходе нагрузку 2 Ом, т.е. можно питать целых два сабвуферные головки, подключая их параллельно.В этом случае нельзя поднимать напряжение усилителя выше 45-50 вольт.

Поднять мощность усилителя, можно добавлением еще одной или двух пар выходных транзисторов, но не забывайте о повышении питания, поскольку выходная мощность усилителя напрямую зависит от питания.

Защита АС

Не смотря на то, что усилитель мощности достаточно надежный, иногда могут быть неполадки. Выходной каскад ,самая уязвимая часть любого усилителя, из за выхода из строя выходных транзисторов образуется постоянное напряжение на выходе. Постоянка выводит из строя дорогостоящую динамическую головку. Любой усилитель такого рода имеет защиту, который защитит АС от постоянного напряжения.
При включении усилителя реле замыкается, включая головку, при постоянном напряжении на выходе УМ реле размыкается, сохраняяголовку

Защита имеет относительно простую схему, содержит 3 активных компонента (транзисторы), реле на 10-20 ампер, остальное мелочи. При включении УМ реле замыкается с небольшой задержкой. Питание на защиту подается от одного плеча преобразователя, через ограничительный резистор 1 килоом, резистор подобрать с мощностью 1-2 ватт.

Маломощные транзисторы могут быть заменены на любые другие, параметры которых схожи с используемыми. Реле подключен к коллектору более мощного транзистора, следовательно, конечный транзистор нужен более мощный. Из отечественного интерьера можно использовать транзисторы КТ 815,817 или более мощные — КТ805,819. Я заметил тепловыделение на этом транзисторе, поэтому укрепил его на небольшой теплоотвод. Защита и индикатор выходного сигнала смонтированы на одной плате.

Блок стабилизации

Двухполярный стабилизатор напряжения, обеспечивает нужное напряжение для питания блока фильтров и индикатора аудио сигнала. Стабилитроны стабилизируют напряжение до 15 вольт.

Этот блок собран на отдельной плате, стабилитроны желательно использовать с мощностью 0,5 ватт

Индикатор уровня звукового сигнала

Особо углубляться в работу схемы не стану, посколькусхема такого индикатора описана в одной из моих

статьей.

В индикаторе использованы микросхемыLM324. Использовать операционный усилитель для этих целей целесообразно, поскольку микросхемы стоят всего 0,7 $ (каждая). В индикаторе использовано 8 светодиодов, можно ставить любые светодиоды, которые под рукой. Индикатор работает в режиме «столб». Питание индикатора обеспечивает преобразователь напряжения, затем напряжениестабилизируетсядо нужного номинала и подается на индикатор уровня.Индикатор подключается на выход усилителя мощности, подстроечным регулятором настраиваем индикатор на нужный уровень срабатывания светодиодов.

Блок сумматора и ФНЧ

Сумматор предназначен для суммирования сигнала обеих каналов, поскольку сабвуфер у нас один. После этого сигнал фильтруется, срезаются частоты ниже, чем 16Гц и выше чем 300Гц. Регулирующий фильтр срезает сигнал от 35Гц — 150Гц.

Сборка

После тщательной проверки всех блоков, можно приступить к монтажу.

Корпус от DVD проигрывателя, другого удобного, к сожалению не нашел. На переднюю панель, где раньше располагался дисплей, прикрепил светодиоды индикатора. Все платы прикреплены ко дну усилителя через изолирующие шайбы, которые в свою очередь были сняты с отечественной аппаратуры

Все микросхемы и транзисторы прикручены к теплоотводам через изоляционные прокладки. Желательно использование термопасты, к сожалению, она у нас не продается, но и без нее все не так уж и страшно.
Входныеразъемы усилителей были выпаяны из DVD, в качестве клемм выходов был использованразъем от автомагнитолы.

В моей конструкции использован всего один кулер, он предназначен для охлаждения теплоотводов силовых ключей ПН и TDA7384, сабвуферный усилитель в принудительном охлаждении не нуждается, поскольку для него я подобрал громадный теплоотвод, который практически не греется.
Провода питания каждого усилителей присоединены к общим клеммам питания.REM контроль позволяет в нужный момент отключить любой из усилителей (например, пару TDA 2005) Питание каждого усилителя осуществляется через реле, которые активируются при подаче плюса на вывод REM.

Каждый из усилителей имеет отдельную систему ремоут контроля, которые выведены на контактную платформу с боковой стороны корпуса.

Ящик сабвуфера

Спустя пару месяцев после начала сборки, мне удалось купить сабвуферную головку SONY XPLOD XS-GTX120L, параметры головки ниже.
Номинальная мощность — 300 Вт
Пиковая мощность — 1000 Вт
Диапазон частот 30 — 1000 Гц
Чувствительность — 86 дБ
Выходное сопротивление — 4 Ом
Диапазон частот — 30 — 1000 Гц
Материал диффузора – полипропилен

Поскольку в магазинах продавали только ламинированные ДСП, а МДФ у нас вообще не встречается, то пришлось выбирать из того, что было. К счастью с материалом повезло. ДСП еще со времен СССР отлично сохранилось на чердаке, толщина 22 мм.

Далее в магазине были приобретены саморезы с длиной 50мм (50 шт.) и белый силиконовый герметик (если есть, купите прозрачный). Ящик был рассчитан с помощью программыWinISD. Объем порядка 83 литра.

Диаметр порта ФИ — 14 см, длина трубы 7 см.
Для головки было вырезано отверстие с диаметром 28 см. После изготовления всех частей ящика, настало время собрать его. Сборку удобно начать стыковкой дна и передней части ящика. Вначале дрелью были сделаны отверстия под шурупы (сверлом малого диаметра), а уже после были прикручены шурупы. Перед этим места креплений были покрыты клеем ПВА.
Клея жалеть не нужно, чтобы потом не жаловаться на свисты. У меня получился достаточно хороший ящик, работал как можно аккуратно. В конце швы были покрыты силиконом с внутренней стороны коробка (силикон имеет неприятный запах, поэтому эту работу следует выполнить в гараже или на свежем воздухе). После сбора ящика не удержался, поставил головку туда, где ей положено быть и включил

Я не могу передать это словами и даже роликом, поскольку это нужно чувствовать, а не слушать. Чувствуется весьобъем ящика, размах головки, мощь и качество Ланзара и все это воплощается в давление на груди…. Это словами не описать и только потом начинаешь понимать, что все кругом рушится и разваливается, стакан двигается по столу сам по себе, стекла начинают «вздуваться» от давления. Одним словом в доме все было под «дозой» вибрации.

Далее ящик был покрыт ковролином. Ковролин 120х200мм, хватило для всего ящика.

Специальный клей для ковролина у нас продавался, но банка аэрозоли стоит 25$, поэтому пришлось использовать клей ПВА. Для начала наждачкой обработал ящик, этот процесс отнял у меня 4 часа. На уже надрезанный ковролин наносим клей ПВА. После этого ящик нужно «прокатить» по заранее надрезанному ковролину. Завернули ящик, теперь для того, чтобы клей нормально высох, набиваем по краям мелкие гвозди, затем после высыхания их можно снять или оставить.

После вырезаем отверстияголовкиифазоинвертора.Головка прикрепляется к ящику десяти саморезами, это обеспечивает плотный контакт, никаких добавочных прокладок не нужно.

Выходные контакты ящика, сделаны из разъема для сетевого кабеля компьютерного БП, процесс изготовления понятен из фотографий.

Это альтернативное решение, опять же вызвано дефицитом заводскихразъемов.

Получилось неплохо. Для него было вырезано отдельное отверстие.
С внутренней стороны, после запайки провода, отверстиеразъема было загерметизирована силиконовым герметиком, во избежание свистов и нежелательных шумов.

Итоговые затраты на конструкцию

Преобразователь напряжения:
BC557 3шт — 2,5$
TL494 1шт — 1$
IRF3205 4шт — 10$
Диоды КД213А 4шт — 4$
Конденсаторы полярные — 10$
Конденсаторы неполярные — 3$
Резисторы — 2$
Дросселя и трансформаторы — из старых блоков питания ПК
Реле — из стабилизатора напряжения

Усилитель ланзар:
Транзисторы
2SA1943 2шт — 6$
2SC5200 2шт — 6$
2SB649 2шт — 2$
2SD669 2шт — 2$
2N5401 2шт — 1$
2N5551 2шт — 1$
Резисторы 5ватт — 4 шт — 3$
Остальные резисторы — 4$
Конденсаторы неполярные — 3$
Конденсаторы полярные — 5$
Стабилитроны — 2шт — 1$

Остальные усилители:
TDA7388 2шт — 15$
TDA2005 2шт — 2,5$
Резисторы — 2$
Конденсаторы неполярные — 4$
Конденсаторы неполярные — 6$

Блок фильтров:
TL072 1шт -1$
TL084 1шт — 1$
Конденсаторы неполярные — 3$
Резисторы — 2$
Регуляторы 3шт — 4$

Блок индикаторов:
LM324 2шт — 2$
Светодиоды и все остальное — 2$

Блок стабилизаторов:
Транзисторы 2$
Стабилитроны 13 вольт 6шт — 1,5$
Стабилизаторы 7815 2шт — 1,5$
Стабилитроны 7915 1шт — 0,7$
Остальное — 2$

Защита АС:
Транзисторы — 2$
Реле — даром
все остальное 1$
Штекеры, гнезда иразъемы к счастью имелись в запасе

Ящик сабвуфера:
Саморезы 50 шт — 0,5$
Герметик 2 флакона — 2$

ДСП — даром
Клей ПВА – даром
Головка — 65$
Ковролин — 15$

Итоги

Вот собственно и все. Результатами доволен, очень доволен! Купить подобный усилитель не возможно, аналогичные по мощностью усилители стоят от 400$! Хотя китайские производители предлагают за значительно малые деньги, но качество и надежность…. В общем, усилитель получился на трижды ура! Все работает отлично, осталось только купить машину и насладится рукотворным усилком, а усилитель пока будет работать дома, от мощного блока питания на 12 вольт.

Автор проекта — АКА КАСЬЯН. E-mail Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

СКАЧАТЬ ПОЛНЫЙ АРХИВ ПРОЕКТА С АВТОРСКИМИ СХЕМАМИ И ПЕЧАТНЫМИ ПЛАТАМИ МОЖНО ТУТ

Предисловие
Думаю каждый меломан автомобилист захочет иметь у себя в авто качественную аудио систему. Рассмотрим ситуацию воспроизведения НЧ частот, хм, одна мысль – без саба никуда! И если саб сможет с желанием собрать почти каждый (например на всем известном 75ГДН или на любой|какой-нибудь| другой НЧ головке), то с усилителем дела идут значительно тяжелее. Качественный, достаточно мощный усилитель что сможет раскачать саб стоит достаточно дорого (довольно сомнительные аппараты стоят не менее 80$). Поэтому попробую помочь в создании достаточно качественного и мощного автомобильного моноблока.

Усилитель содержит 4 блока – усилитель мощности, преобразователя напряжения, блок обработки сигнала а также блок коммутации и выпрямителя. Теперь о каждом из них детальнее.

Усилитель мощности
За основу взята статья А.Чивильча «Повышение мощности усилителя на микросхеме TDA7294» из журнала РАДИО №11 2005г., поскольку усилитель не один раз был испытан мной и отмечался достаточно большой надежностью, большой выходной мощностью, качественным басом. Схема усилителя приведена ниже. От оригинала отличается лишь заменой выходных транзисторов на более качественные импортные.

Не буду углубляться в принцип работы схемы, об этом более детально можно прочитать в оригинале статьи. Расскажу лишь принципиальные закономерности составления схемы. Собрана она на плате размерами 125х70мм. Все не электролитические конденсаторы, кроме С2, плёночные, входной емкостью 1мкф, можно 2.2мкф. Резисторы 0.25Вт, хотя достаточно и 0.125Вт. Выходные транзисторы загнуты и прижаты к плате так, что их корпуса расположены параллельно плате а их теплоотводная часть промазана термопастой и через диэлектрическую пленку прижатая к радиатору. То есть корпуса транзисторов изолированы один от другого и от радиатора. Катушка индуктивности L1 бескаркасная, намотанная проводом диаметром 1мм в два слоя и содержит 25 витков, внутренний диаметр 5мм. Предохранители перенесены на плату выпрямителя.

Преобразователь напряжения
Чаще всего именно через сложность этого блока большинство начинающих радиолюбителей отказываются собирать в авто усилители из двух полярным питанием. Действительно, этот блок является самой тяжелой частью данного усилителя, хотя не все так сложно как кажется, потому попробую более детально рассказать именно об этом блоке. И так, схема преобразователя приведена ниже.

Сердцем преобразователя является генератор импульсов построенный на микросхеме TL494. Частоту генерации можно изменить варьируя номиналом резистора R3. При желании можно скатить даташит и более детально узнать о работе микросхемы. Мускулами блока питания естественно являются полевые транзисторы IRFZ44N. Все резисторы (кроме R4, R9, R10) 0,25Вт, можно даже 0,125Вт. R9, R10 – 2Вт, R4 – можно даже 1Вт (у меня вообще 0,5Вт). Диод VD1 на входе поставлен для защиты от переплюсовки, я его исключил. Дроссель L1 в моем случае намотан на феритовом кольце диаметром около 2см из компьютерного блока питания. Он содержит 10 витков сдвоенным проводом диаметром 0,8мм которые распределены по всему кольцу. Этот дроссель также можно намотать на феритовом стержне диаметром 8-10мм и длиной 2-3см. Наверно самым тяжелым в преобразователе является правильное изготовление трансформатора, поскольку от него сильно зависит роботоспособность блока в целом. Мой транс намотан на феритовом кольце марки 2000НМ размерами 40*25*11. Сначала напильником закруглил все грани, и внешние и внутренние и обмотал его полотняной изолентой. Первичная обмотка намотана жгутом который состоит из 5 жил толщиной 0,7мм и содержит 2*6 витков, то есть 12. Мотается она так: берем одну жилу и мотаем ею 6 витков равномерно распределенных по кольцу, потом следующую мотаем вплотну к первой и так все 5 жил. На выводах жилы скручиваются. Потом на свободной от проводов части кольца начинаем мотать вторую половину первичной обмотки таким же образом. Получаем две равноценных обмотки. После этого опять аккуратно ообматываем кольцо изолентой и мотаем вторичную обмотку. Я мотал ее проводом 1,5мм 2*18 витков так же как и первичку. Готовый транс опять обмотал изолентой. Вот с трансом и завершено! К сожалению не сфотографировал процесс изготовления.
Фото конструкции ниже. На фото резисторы R9, R10 1Вт, потом заменил на импортные 2Вт.

Блок обработки сигнала
Поскольку усилитель для сабвуфера, сигнал который на него поступает нужно сначала обработать, вырезав только НЧ составляющие звукового сигнала. Схема устройства приведена  ниже.

Поскольку саб один, то он должен воспроизводить НЧ составляющие из обоих стереоканалов, потому на входе стоит сумматор, который суммирует сигналы обоих каналов в один единственный. После этого сигнал фильтруется, отрезаються частоты ниже чем 16Гц и выше чем 300Гц. Потом регулирующий фильтр, который обрезает сигнал от 35Гц к 150Гц. И на выходе плавный регулятор фазы для лучшего согласования саба с акустикой и регулятор громкости. Все детали смонтированы на плате размерами 80х55мм. Резисторы 0,125Вт, конденсаторы в основном керамические, несколько плёночних в сигнальных цепях.

Блок коммутации и выпрямителя
Блок состоит из двух отделенных частей, блока коммутации, и блока выпрямителя, в который входят фильтрующие конденсаторы для питания усилителя мощности и стабилизатор напряжения для питания блока обработки сигнала.

В блоке выпрямителя все просто. Напряжение от преобразователя попадает на фильтрующие конденсаторы, сглаживается и идет к усилителю мощности, а также на стабилизатор напряжения. Транзисторы понижают напряжение к +-26В после чего кренки стабилизируют его до 15. Нагревание транзисторов или кренок я не наблюдал, потому на радиатор не ставил.

Блок коммутации работает следующим образом: когда на крайние по схеме клеммы подается напряжение 12В (силовые линии) зажигается красный светодиод, напряжение на преобразователь напряжения не поступает, усилитель не использует энергию. Когда от внешнего источника (от автомагнитолы или замка) подается +12В на клемму REM срабатывает реле, отключая красный диод, при этом подается напряжение на преобразователь и загорается зеленый светодиод, усилитель готов к работе.
Реле на 12В, что выдерживает на клеммах ключей ток в 30А, резисторы 0,125Вт.

Корпус и конструкция
Корпус имеет размеры 270х200х70. Основа сделана из ламинируемого МДФ толщиной 8мм, боковые стенки из ДСП 16, они обшиты карпетом. Передняя и задняя панели – алюминиевые пластины толщиной 3мм На передней панели сделаны 3 отверстия через которые отверткой можно крутить регуляторы громкости, фазы и частоты среза, а также два светодиода. На задней панели находятся все разъемы, входы, выход и зажимы для подаче напряжения и клема REM, все они, кроме входных, хорошо изолированны от пластины. Верхняя крышка – пластиковая решетка, по моему от акустической системы Аккорд. Все платы крепятся к нижней панели корпуса, кроме блока обработки сигнала, в котором переменные резисторы закрепляются дополнительно на алюминиевую пластинку. Микросхема TDA7294 и транзисторы из преобразователя напряжения смонтированы на одном Г-образном радиатое, что крепится к боковой панели. Транзисторы и микросхема изолированы от радиатора. В корпусе также находится не большой куллер. Сначала его не планировалось устанавливать но потом все же поставил. Как оказался его достаточно, чтобы гонять воздух в корпусе, даже после двух часов работы, радиаторы едва теплые (однако это зимой).

Автор: Корчинский Александр E-Mail: Sashakorch [собака] mail.ru

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

Корчинский А.
Опубликована: 2009 г.

7

Автомобильный усилитель сабвуфера состоит из трех схем, которые смонтированы на одной печатной плате. Тем самым, усилитель сабвуфера представляет собой моноблок, что очень удобно при встраивании в небольшой корпус.

Сигнал, поступающий на вход усилителя мощности необходимо отфильтровать таким образом, чтобы его частота не была выше 60-200Гц. Для этого в составе усилителя сабвуфера включен фильтр низких частот (ФНЧ). Помимо ФНЧ на плате есть усилитель мощности звуковой частоты и повышающий преобразователь напряжения.

Сейчас я опишу немного подробнее каждый блок автомобильного усилителя сабвуфера.

Повышающий преобразователь

Преобразователь необходим данному усилителю для обеспечения развития мощности большей, чем развил бы усилитель с однополярным питанием от бортовой сети автомобиля +12В. Таким образом, преобразователь позволяет организовать двухполярное напряжение питания ±25В.

Схема примененного повышающего преобразователя была описана мною в статье «Автомобильный преобразователь на TL494 для усилителя НЧ».

Схема двухтактная, построенная на ШИМ-контроллере TL494. За частоту генерации отвечают элементы R3 и C4. С их номиналами, указанными на схеме, внутренний генератор TL494 работает на частоте 100кГц, частота на выходе контроллера делится на два и на трансформаторе присутствует прямоугольный импульс, образованный силовыми ключами VT3 и VT4 уже с частотой 50кГц. На частоту 50кГц и был рассчитан трансформатор Tr1.

Схема не имеет защиты от короткого замыкания и имеет постоянную ширину импульсов.

На печатной плате усилителя сабвуфера есть незначительные отличия: отсутствует предохранитель F1, предусматривается, что он будет установлен либо на корпусе устройства, либо в колодке автомобиля. Отсутствуют конденсаторы C5, C11 и C12. Присутствуют выходные дроссели. Вместо четырех отдельных диодов Шоттки VD3-VD6 применена диодная сборка и два отдельных диода.

Импульсный трансформатор

Наибольшее затруднение при сборке достается при намотке трансформатора. Попробую объяснить принцип его изготовления.

Я применил в качестве сердечника трансформатора ферритовое кольцо с маркировкой 2000HM и размерами 32?16?12мм.

Первым делом кладем несколько слоев изоляции.

Первичная обмотка

Первичная обмотка делится на две половинки. Каждая половинка содержит 5 витков. Так как токи в первичной цепи велики, то необходимо обеспечить хорошее сечение обмоточного провода. Для этого нужно мотать каждую половину 4 жилами провода ПЭТВ-2 диаметром 0.63мм. Я мотал 5 жилами (но это не обязательно и более трудно).

Да, кстати, если ваш сердечник имеет другие габариты и марку материала, то необходимо произвести пересчет минимального количества витков первичной обмотки в программе Lite-CalcIT.

Есть два способа намотки. При первом способе мотается 5 витков в один слой, равномерно распределенных по всей длине кольца. Далее делается отвод (это будет средняя точка) и от него мотается еще аналогичный слой с 5 витками, в том же самом направлении. Стоит не забывать про изоляцию между слоями проводов. В итоге мы должны получить две половинки, у которых конец одной соединен с началом другой. Обратите внимание, что соединение средней точки выполняется на печатной плате.

Я воспользовался вторым способом. Он заключается в намотке 5 витков в один слой сразу всеми жилами, в моем случае 10 жилами. Дальше нужно разделить (расщепить, вызвонить) по 5 жил и соединить общую точку так, чтобы конец одной половины соединялся с началом другой половины. Ошибкой будет соединение начала одной половинки с ее же концом, то есть образование короткозамкнутого витка.

Вторичная обмотка

Мотается аналогично первичной обмотке, одним из описанных выше способов. Число витков 10+10, двумя жилами провода ПЭТВ-2 диаметром 0.63мм. При таком количестве витков, на холостом ходу повышающего преобразователя, на его выходе присутствует напряжение ±25В, под нагрузкой усилителя сабвуфера оно будет немного проседать. Также выходное напряжение зависит от входного напряжения. При работающем генераторе автомобиля, в моем случае, напряжение на борту составляло +13.5В, а выходное напряжение преобразователя ±26В.

Соединение выводов вторичной обмотки на плате.

Соединение выводов первичной обмотки на плате.

Дроссели

Через входной дроссель L1 протекает достаточно сильный ток, который может достигать 10 Ампер на пиках, поэтому диаметр провода должен быть не менее 1мм. Мотается дроссель на ферритовом стержне диаметром 5-6мм и имеет 10-20 витков. Также его можно выполнить на кольце из распыленного железа желтого цвета.

Выходные дроссели аналогичные, диаметр провода может быть меньше (0.7-0.8мм и более) из-за меньшего тока, протекающего через них.

Я применил стержневые дроссели, от старых импульсных блоков питания.

Компоненты и охлаждение

Все номиналы указаны в схеме.

Все резисторы мощностью 0.25Вт за исключением R4, R9 и R10, их мощность 2Вт.

Неполярные конденсаторы могут быть керамическими.

В качестве диодной сборки необходимо применить Шоттки с током 2?5А и напряжением 100В, например MBR10100CT.

VD4 и VD5 должны быть также диодами Шоттки, либо очень быстрыми импульсными диодами на ток не менее 3А и напряжение не менее 100В. Подойдут SR5100, SF56, UF5408 и им подобные.

На силовые ключи VT3 и VT4 необходимо установить небольшую алюминиевую пластинку через изоляционные втулки и прокладки. После установки теплоотвода нужно проверить сопротивление между фланцами ключей и радиатором, сопротивление должно быть бесконечным.

Фильтр низких частот

Активный фильтр НЧ собран на сдвоенном операционном усилителе (ОУ) широкого применения NJM4558D. Нет необходимости в автомобильном усилителе сабвуфера применять дорогостоящие малошумящие ОУ.

Напряжение питания ФНЧ однополярное, поэтому он запитан от одного плеча преобразователя. Ограничительный резистор R8 и стабилитрон VD1 стабилизируют напряжение на уровне +15В. Резистор R8 может быть мощностью 0.25Вт, так как на нем рассеивается малое количество мощности (на плате я установил резистор 2Вт – ошибочно).

Канал U1.1 включен в инвертирующем режиме с ООС. На неинвертирующий вход подано напряжение смещения, равное половине напряжения питания (+15В), тем самым давая возможность работать, как с отрицательной полуволной, так и положительной полуволной.

Коэффициент усиления фильтра равен 3. Частота среза ФНЧ находится в районе 60Гц. Ток потребления NJM4558D всего 3.5мА.

Для увеличения частоты среза необходимо уменьшить одновременно емкости C4, C6 и C8.

Резистором R11 можно установить необходимую амплитуду сигнала, поступающего на вход усилителя мощности звуковой частоты. Также он частично изменяет частоту среза, так как совместно с конденсатором C8 образует ФНЧ.

Усилитель мощности звуковой частоты

В качестве УНЧ применена схема усилителя Дорофеева. Про его сборку я подробно писал в статье «Качественный усилитель класса B».

Все номиналы компонентов представлены на схеме, дефицитных элементов в ней нет. Резистор R11 мощностью 1Вт, остальные резисторы мощностью 0.25Вт.

Неполярные конденсаторы могут быть керамическими, разницы в качестве звука при прослушивании вы не увидите, тем более в автомобиле и на низких частотах.

При замене транзисторов на аналоги, обязательно проверяйте расположение выводов, так например транзисторные пары TIP42-TIP41 и КТ818-КТ819 по параметрам могут заменять друг друга, но имеют разную цоколевку.

Транзисторы необходимо установить на радиатор через изоляционные прокладки и втулки. Площадь теплоотвода должна быть 600см². Для проверки я использовал алюминиевую пластинку с площадью охлаждаемой поверхности 70см².

Печатная плата

Печатная плата автомобильного сабвуфера разведена известным в сети радиолюбителем под ником DTS.

Печатная плата кому-то может показаться неудобной, но DTS разводил ее под свои нужды, параметры и габариты. В любом случае, можно развести свой вариант. Я лично использовал печатную плату от DTS, мне нравится ее компоновка и размеры.

Хочу заметить, что плата имеет множество перемычек, поэтому будьте внимательны при повторении схемы, не забывайте их впаять.

После монтажа обязательно нужно смыть остатки флюса (канифоли).

Рекомендации по сборке

Сборку автомобильного усилителя сабвуфера необходимо начинать с повышающего преобразователя. Выполнив монтаж компонентов, необходимо проверить его, нагрузив выход резистором с сопротивлением 50-70Ом.

Убедившись в исправной работе преобразователя, приступаем к сборке фильтра НЧ и усилителя мощности.

Наладка усилителя мощности осуществляется установкой напряжения постоянного тока на базах VT1 и VT2 относительно общей точки (GND) в районе 0.4-0.5В. Более подробно о наладке рассказано в указанной выше статье.

Печатная плата усилителя сабвуфера СКАЧАТЬ

В очередные выходные просматривая фотографии сделанных мною автомобильных усилителей обратил внимание на то, что все они имеют довольно большие габаритные размеры, оно и понятно , если усилитель работает в классе АВ, то нужны большие теплоотводы, которые естественно увеличивают вес и размеры конструкции, но сами платы тоже не из маленьких, ведь автомобильный усилитель это не только усилитель , а совокупность повышающего преобразователя, фильтра низких частот и усилителя низкой частоты.

В общем был охвачен идеей создать компактный усилитель для среднего автомобильного сабвуфера и быстро сел за компьютер и разработал печатную плату, она получилась довольно компактной и продуманной, никакого лишнего пространства, все заполнено компонентами.

Несколько слов о конструкции.

Это законченный моноблок для автомобильного сабвуфера с фильтром низких частот, который обеспечивает срез порядка 100Гц, выполнен на сдвоенном операционном усилителе BA4558, ценители качественного звука может и будут критиковать за такое решение, мол микросхема не из самых лучших, но эту микру внедряю в самые разные проекты и превосходно работает не один год, к тому же микросхема популярная и найти не составит труда.

фильтр низких частот

Фильтр имеет на входе сумматор для суммирования входного сигнала с обеих каналов, лишь только потом сигнал обрабатывается ОУ, срезаются все частоты выше 100Гц, при желании частоту среза можно сделать ниже.

Усилитель мощности построен на привычной для таких целей микросхеме TDA7294, обеспечивает выходную мощность около 100 ватт (70 ватт номинальная), тут хочу обратить внимание зрителей на тот момент, что указанная мощность является реальной, синусоидальной мощностью, а не то, что пишут китайцы на дешевых усилителях, так, что усилитель на полную может раскачивать такие динамические головки как 75ГДН- именно они находят широкое применение в самодельных автомобильных (да и не только) сабвуферных системах.

Преобразователь напряжения.

Я неоднократно пояснял для чего он нужен, более-менее серьезные усилители нуждаются в двухполярном источнике питания, напряжение которого в разы выше, чем напряжение бортовой сети автомобиля, преобразователь просто повышает напряжение до нужного уровня, для питания микросхемы усилителя.

В этом варианте использована традиционная схематика преобразователя – пуш-пул. Это двухтактный DC-DC преобразователь напряжения, имеется трансформаторная развязка, как и в прочем любом автомобильном усилителе.

Микросхема генератора – TL494 настроена на частоту около 150кГц, это довольно много, с учетом того, что во многих источниках советуется настраивать генератор на частоту в 2-3 раза ниже указанной, но сердечник трансформатора у меня марки epcos N87, в случае наших сердечников не советую увеличивать частоту выше 60кГц.

Полевые транзисторы типа IRFZ44, холостой ход инвертора без выходной нагрузки не более 50мА , с подключенным усилителем и фильтром (без входного сигнала) 250мА – это реальные цифры зафиксированные приборами.

Данные намотки трансформатора будут зависеть исключительно от вашего сердечника, в моем случае кольцо имеет размеры 28х14х10, первичная обмотка 2х5 витков жгутом из 5 проводов по 0,7мм, вторичная – 11 витков, жгут состоит из проводов 0,35мм 6 жил.

Напряжение ХХ около 25-27 вольт, под нагрузкой до 50 ватт почти никакой просадки, при нагрузке 100-120 вольт просадка минимальна.

Не смотря на простоту схематических решений, этот комплекс имеет все, что должен иметь любой автомобильный усилитель.

Микросхемы были установлены на панельки DIP8 и DIP16 для быстрой замены, хотя с учетом того, что усилитель будет работать в автомобиле, а это значит вечные вибрации, то желательно их запаять на плату без использования указанных панелей. Выходные выпрямительные диоды поставил типа UF5408, хотя они на 3 Ампера, но справляются отлично.

Дросселя (входной и выходные) были выдраны из вторичных цепей компьютерного бп, намоточные данные особо не критичны, их можно вообще не ставить (многие производители автомобильных усилителей так и делают).

Плата в формате .lay скачать…

Автор; АКА КАСЬЯН