Wzmacniacz samochodowy 2x40W.pdf

Wzmacniacz samochodowy

2 x 40W 2

Ω

2489

* potężna moc wyjściowa

* praca z obciążeniem 4 Ω lub 2 Ω

* wyjątkowa prostota układu

* duży prąd wyjściowy

* idealny do nietypowych zastosowań

. W praktyce oznacza to moż−

liwość współpracy z czterema głośnikami 4−

omowymi (po dwa równolegle) albo, co waż−

niejsze, z dwoma głośnikami mającymi po

dwie cewki 4−omowe. Są to głównie subwo−

ofery o specyficznej konstrukcji.

Na życzenie Czytelników, Redakcja może

opracować moduł subwoofera w oparciu

o ten wzmacniacz mocy.

Układ wcale nie musi być zasilany "samo−

chodowym" napięciem 14,4V. Kostka oddaje

moc użyteczną 2x40W przy zasilaniu

14,4V i oporności

obciążenia 2Ω. Przy

nieco większym na−

pięciu z zasilacza

sieciowego, do 18V,

z dobrym radiato−

rem, oddawana moc

będzie jeszcze

większa; także przy

oporności obciąże−

nia 4Ω uda się wte−

dy uzyskać imponu−

jącą moc ponad

2x40W. Ogranicze−

niem będzie wtedy

jedynie dopuszczal−

na moc strat, wyno−

sząca 60W.

Ze względu na

ogromny dopu−

szczalny prąd wyj−

ściowy (szczytowy

powtarzalny 7,5A,

szczytowy niepo−

wtarzalny do 10A),

wzmacniacz może

być z powodzeniem

Ω

wykorzystywany w różnych nietypowych

urządzeniach. Kto chciałby wytworzyć silne

pole magnetyczne o częstotliwościach aku−

stycznych, może z powodzeniem wykorzy−

stać omawianą pożyteczną kostkę. W EdW

swego czasu był przedstawiony Magnetyzer,

odwapniacz wody, a planowany jest projekt

przesyłania dźwięku i informacji za pomocą

tak zwanej pętli indukcyjnej. Do takich i in−

nych nietypowych zastosowań układ

TDA8563 nadaje się bardzo dobrze.

Główną dziedziną zastosowań tego intere−

sującego układu scalonego pozostaną oczy−

wiście klasyczne wzmacniacze samochodo−

we, pracujące z głośnikami o wypadkowej

oporności 2

Do czego to służy?

Jak wskazuje tytuł projektu, chodzi o samo−

chodowy, stereofoniczny wzmacniacz mocy

audio. Na rynku można znaleźć wiele scalo−

nych wzmacniaczy samochodowych, więc

może się wydawać, że opisywany układ jest

jednym z wielu podobnych, niegodnych

bliższej uwagi.

Rys. 1 Podstawowy schemat aplikacyjny

. Warto podkreślić, że ze

względu na pewne specyficzne cechy, kostka

TDA8563 nawet z typowymi głośnikami 4−

omowymi odda nieco większą moc (2x25W)

niż inne popularne wzmacniacze samochodo−

we (2x22W).

Jak to działa?

Podstawowy schemat aplikacyjny i upro−

szczony schemat wewnętrzny pokazany jest

na rysunku 1 . Jak widać, układ jest wyjątko−

wo prosty − kostka wymaga dołączenia tylko

pięciu elementów zewnętrznych (pomijając

głośniki).

Jak wszystkie wzmacniacze samochodo−

we, posiada wejście sterujące MODE (nóżka

11), pozwalające za pomocą podawanego

z zewnątrz napięcia całkowicie wyłączyć

(0...2V), wyciszyć (3,3...6,4V) oraz normal−

nie pracować (powyżej 8,5V).

Ta nowoczesna kostka posiada także wyj−

ście diagnostyczne DIAG (nóżka 12). Jest to

wyjście typu otwarty kolektor. Można je po−

zostawić niepodłączone.

Tranzystor wyjściowy przewodzi i na

wyjściu tym pojawia się stan niski, gdy:

− wzmacniacz jest przesterowany i nastę−

puje obcinanie wierzchołków przebiegu,

Elektronika dla Wszystkich

Opinia taka jest błędna. Opisywany układ

scalony, kostka TDA8563Q firmy Philips,

wyróżnia się spośród ogółu bardzo istotną

cechą − może współpracować z głośnikami

o oporności 2

Ω

− występuje zwarcie do masy, plusa zasila−

nia, albo zwarcie wyjść między sobą.

Sygnał z wyjścia DIAG (albo połączo−

nych wyjść kilku kostek) może być wykorzy−

stany do sygnalizacji albo też do automatycz−

nej regulacji procesora dźwięku.

Układ ma wbudowane typowe zabezpie−

czenia: termiczne i różne zwarciowe. Dzię−

ki oryginalnym rozwiązaniom podczas

zwarcia nie ma żadnej obawy uszkodzenia,

ponieważ stopnie wyjściowe są wyłączone

i moc tracona jest znikoma. Podstawowe

parametry układu podane są w tabeli 1 .

Oryginalną kartę katalogową można ścią−

gnąć ze strony Philipsa lub z naszej strony

www.edw.com.pl .

Ω

Prąd spoczynkowy . . . .typ. 115mA, max 180mA

Prąd zasilania w trybie STANDBY . . .typ. 0,1µA

Impedancja wejściowa . . . .typ 30kΩ, min 25kΩ

Wzmocnienie napięciowe . . . . . . . . .20x (26dB)

Maksymalna moc strat . . . . . . . . . . . . . . . . .60W

Rezystancja termiczna Rthjc . . . . . . . . . .1,3K/W

Rys. 3 Schemat ideowy

i gdyby okazało się, że spadki napięcia w ob−

wodach masy są zbyt duże i obniżają jakość

dźwięku, można dołączyć nóżkę 2 do masy

źródła sygnału 9, przerwawszy wcześniej po−

łączenie między nóżką 2 a nóżkami 5, 8.

W zależności od warunków pracy, warun−

ków chłodzenia, napięcia zasilania i obciąże−

nia, należy dobrać radiator. Zbyt mały radia−

tor nie grozi uszkodzeniem, a jedynie

wzmacniacz będzie się okresowo wyłączał.

Montaż i uruchomienie

Układ modelowy, pokazany na fotografii zo−

stał zmontowany w ciągu godziny na kawał−

ku płytki uniwersalnej według firmowej

aplikacji z rysunku 1. Nie wykorzystano

wyjścia diagnostycznego i nie zastosowano

rezystora między nóżką 12 a plusem zasila−

nia − pozostaje ono niepodłączone. Dodano

za to na wszelki wypadek rezystor 10k

wej pracy wzmacniacza do innych obwodów.

W wersji podstawowej elementy te nie będą

montowane.

Wzmacniacz może być obciążony dwo−

ma typowymi głośnikami 4−omowymi.

Można też do każdego z wyjść podłączyć

równolegle po dwa takie głośniki lub gło−

śnik dwucewkowy (subwoofer 4Ω+4Ω).

Należy przy tym zwracać uwagę na biegu−

nowość, czyli fazowanie. Do końcówek 4

i 9 należy dołączyć zaciski głośników ozna−

czone czerwoną kropką.

Układ nie wymaga żadnego uruchamiania

i prawidłowo zmontowany ze sprawnych ele−

mentów od razu będzie pracował poprawnie.

Zarówno w przypadku zastosowania

w samochodzie, jak i we wzmacniaczu zasi−

lanym z sieci należy zwrócić uwagę na prze−

bieg obwodu masy. Należy go wykonać so−

lidnym przewodem o przekroju przynajmniej

2,5mm 2 .

Gdyby w zastosowaniach samochodo−

wych wzmacniacz umieszczony był daleko

od radioodtwarzacza (np. w bagażniku)

Ω

między masę a nóżkę 11 w obwodzie wyci−

szania i wyłączania. Wprawdzie kostka

TDA8563 ma wyprowadzenia w rastrze

1,7mm, jednak wystarczy je trochę wygiąć,

by pasowały do typowej płytki uniwersalnej

z rastrem 2,54mm.

Nabywcy zestawu AVT−2489 otrzymają

komplet elementów wraz z płytką, pokazaną

na rysunku 2 . Płytka umożliwia zmontowa−

nie nieco bardziej rozbudowanego układu

według rysunku 3 . Dodano tu kilka elemen−

tów w obwodzie końcówki MODE. W wielu

przypadkach wystarczy podać na to wejście

dodatnie napięcie zasilania. Jeśliby jednak

okazało się, że przy włączaniu z głośnika sły−

chać stuk (wynikający m.in. z ładowania

kondensatorów wejściowych o nieco innych

wartościach), można go całkowicie zlikwido−

wać, stosując układ opóźniający według ry−

sunku 3. Chodzi o to, by szybko przełączyć

układ ze stanu STANDBY do MUTE, a po−

tem z opóźnieniem co najmniej 100ms do

stanu normalnej pracy.

Dodatkowe elementy na wyjściu DIAG

(n. 12) umożliwiają dodanie kontrolki LED

i wyprowadzenie informacji o nieprawidło−

Piotr Górecki

Zbigniew Orłowski

Ω

R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k Ω

R3,R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .680 Ω

C1, C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470nF

C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47

F/25V

C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF ceramiczny

C5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2200 µ F/16V (25V)

D1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4148

D2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LED 5mm

U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .TDA8563Q

płytka drukowana wg rysunku 2

Rys. 2 Schemat montażowy

Uwaga! Rezystory R3, R4 i dioda D2 nie wchodzą

w skład kitu AVT−2489. Także radiator należy zakupić

oddzielnie.

Komplet podzespołów z płytką

jest dostępny w sieci handlowej

jako kit szkolny AVT−2489

Elektronika dla Wszystkich

Tabela 1. Podstawowe parametry

Napięcie zasilania . . . . . . . . . . . . . . . . . .6...18V

Maksymalny prąd wyjściowy . . . . . . . . . . .7,5A

Moc wyjściowa (14,4V, THD=10%) . .2x40W/2Ω

Moc wyjściowa (14,4V, THD=10%) . .2x25W/4

Wykaz elementów

R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: