Wzmacniacz mocy z ukladem TDA2030...51.pdf
(
564 KB
)
Pobierz
8349006 UNPDF
2141
Wzmacniacz
mocy z TDA2030...2051
Do czego to służy?
przeznaczone do sprzętu stacjonarnego.
Układ TDA2020 (i jego czeski odpowied−
nik MDA2020, łatwiej dostępny w kraju)
stanowiły przed laty rewelację. Oferowa−
na moc wyjściowa (ponad 20W) była nie−
porównanie większa, niż ówczesnych
polskich UL1405, UL1480, UL1481.
Układ TDA2020 był umieszczony w obu−
dowie dwurzędowej, podobnej do obu−
dowy DIP. Była to jego poważna wada −
trudno było znaleźć radiator, do którego
można było w prosty sposób przymoco−
wać płytkę drukowaną z układem.
Wada ta została usunięta w kolejnych
kostkach, obecnych na rynku do dziś.
Układy TDA2030, TDA2040, TDA2050
i TDA2051 umieszczone są w pięcionóż−
kowych obudowach typu TO−220.
Układ aplikacyjny kostek TDA2030...
2051 jest praktycznie taki sam. Pokazany
on jest na rysunku 1
Czytelnicy EdW słusznie upominają
się o opisy wzmacniaczy mocy. W naj−
bliższych numerach pisma zaprezento−
wane zostanie kilka wzmacniaczy o mo−
cach do 100W. W poniższym artykule
opisano stereofoniczny wzmacniacz
o mocy 2x(18...30)W.
Układy scalone rodziny TDA20XX fir−
my SGS−Thomson są wzmacniaczami
mocy przeznaczonymi do sprzętu audio.
Przed wielu laty pojawiły się kostki
TDA2003 przeznaczone do sprzętu sa−
mochodowego, oraz kostki TDA2020
rysunku 1. Przy stosowaniu
kostek 20030 należy dodać dwie diody
1N4001, dołączone linią przerywaną.
W pozostałych kostkach diody te nie są
potrzebne.
Jak widać, są to wzmacniacze zasila−
ne napięciem symetrycznym. Dzięki te−
mu nie jest potrzebny duży kondensator
między wyjściem a głośnikiem. Napięcia
zasilające są doprowadzone do nóżek
3 (ujemne) i 5 (dodatnie). Obie szyny za−
silające są odsprzęgane kondensatorami
C3...C6. Aby zapewnić małą impedancję
obwodu odsprzęgania także dla wyso−
kich częstotliwości, zastosowano oprócz
zwykłych “elektrolitów”, także konden−
satory stałe o pojemności 100nF.
Rezystancja wejściowa wzmacniacza
wyznaczona jest głównie rezystancją re−
zystora R1 i wynosi około 20k
W
.
Obwód R4C7 (tzw. obwód Bouchero−
ta) zapobiega samowzbudzeniu na wy−
sokich częstotliwościach. Samowzbu−
dzenie mogłoby wystąpić po dołączeniu
Rys. 1. Podstawowy schemat
aplikacyjny wzmacniacza.
60
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 6/97
rysunku 1
nawet pracować przy niewielkim napię−
ciu stałym o polaryzacji przeciwnej niż
zaznaczona na obudowie.
Wzmacniacze wyposażone są w ob−
wody zabezpieczenia przeciwzwarcio−
wego (do masy) oraz termicznego.
Jak to działa?
Schemat ideowy układu wzmacniacza
stereofonicznego pokazany jest na ry−
ry−
sunku 2. Dodano tu obwody zasilania
z diodami D1...D8, bezpiecznikami B1...B4
i dużymi kondensatorami filtrującymi
C11...C18.
Każdy wzmacniacz ma osobny obwód
zasilania, co jest cenne w przypadku
awarii jednego kanału.
Wzmacniacze mocy z reguły zasilane
są napięciem niestabilizowanym − tak
jest i w omawianym układzie.
W roli układów scalonych U1 i U2
można zastosować dowolne spośród
kostek TDA2030, 2040, 2050 lub 2051
(ale nie TDA2052, bo ten ma inny układ
wyprowadzeń).
W zależności od układu, oraz od na−
pięcia zasilającego i rezystancji obciąże−
nia, można uzyskać różną moc (tabela
Rys. 2. Schemat ideowy wzmacniacza stereofonicznego.
tabela
1). Ponieważ cena kostek o większej
mocy rośnie szybko, w większości przy−
padków optymalny będzie wybór taniej
kostki TDA2040 o mocy szczytowej
28W przy zasilaniu ±18V, R
L
=4
W
.
Maksymalna moc wyjściowa zależy
silnie od parametrów użytego transfor−
matora. Najlepsze efekty uzyskuje się
z transformatorami toroidalnymi. W każ−
dym przypadku należy uważać, by nie
przekroczyć dopuszczalnego napięcia za−
silania układów scalonych i kondensato−
rów elektrolitycznych. Przy kostkach
z dopuszczalnym napięciem równym
±25V można tu polecić transformator to−
roidalny 100W 2x17V. Przy mniejszych
wymaganiach można zastosować trans−
formator TS60/12.
Układy TDA2030...2051 mogą być
również zasilane pojedynczym napię−
ciem w układzie z rysunku 3
tabela
głośnika, który jak wiadomo jest elemen−
tem o charakterze indukcyjnym. Jego
oporność (impedancja) wzrasta ze
wzrostem częstotliwości. Dla wysokich
częstotliwości głośnik przedstawia dużą
impedancję, a na dodatek wprowadza
przesunięcie fazowe. Choć w zasadzie
jest to wzmacniacz akustyczny, z natury
jest to układ bardzo szybki i dlatego nie
jest obojętne, jakie obciążenie dołączone
jest do wyjścia wzmacniacza.
Obwód R4C7 obniża impedancję ob−
ciążenia, ale tylko przy najwyższych, po−
nadakustycznych częstotliwościach. Dla
mniejszych częstotliwości, kondensator
stanowi znaczną oporność (reaktancję):
przy częstotliwości 1kHz − 320
W
, więc
można traktować, że dla takich częstotli−
wości obwodu R4C7 w układzie po pros−
tu... nie ma. Natomiast na przykład dla
częstotliwości 1000kHz reaktancja kon−
densatora wynosi około 0,32
W
. Wtedy
wyjście wzmacniacza jest obciążone re−
zystancją R4 (2,2
W
). Jeśli w układzie
chciałyby pojawić się drgania w tym za−
kresie częstotliwości (samowzbudze−
nie), dzięki temu rezystorowi drgania nie
powstaną.
Stosunek rezystorów R3 / R2 wyzna−
cza wartość wzmocnienia (około 33 ra−
zy). Kondensator C2 w zasadzie nie jest
konieczny, ale przy jego braku niepo−
trzebnie wzmacniane będzie tak zwane
napięcie niezrównoważenia. Dlatego le−
piej go pozostawić w układzie. Sam
przed laty często zastanawiałem się, dla−
czego w katalogu firmowym proponuje
się tu kondensator elektrolityczny
o kiepskich parametrach. Kondensator
ten pracuje przecież przy praktycznie ze−
rowym napięciu (występuje na nim co
najwyżej napięcie stałe o wartości do kil−
kudziesięciu miliwoltów). Właśnie dlate−
go, że pracuje przy niemal zerowym na−
pięciu, może to być zwykły kondensator
elektrolityczny, który jak wiadomo, może
rysunku 3.
Montaż i uruchomienie
Schemat montażowy wzmacniacza
pokazany jest na rysunku 4
rysunku 3
Tabela 1.
rysunku 4.
Maksymalne
Maksymalny
Moc
napięcie
prąd
wyjściowa przy
zasilające
wyjściowy
Uzas
R
L
TDA2030
±18V
3,5A
14W
±14V
4
W
TDA2030A
±22V
3,5A
18W
±16V
4
W
16W
±19V
8
W
TDA2040
±20V
4A
22W
±16V
4
W
12W
±16V
8
W
TDA2050
±25V
5A
28W
±18V
4
W
25W
±22V
8
W
Rys. 3. Układ aplikacyjny wzmacnia−
cza zasilanego napięciem pojedyn−
czym.
TDA2051
±25V
6A
30W
±18V
4
W
25W
±22V
8
W
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 6/97
61
sunku 2
sunku 2
rysunku 4
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
W pierwszej kolejności należy wyko−
nać na płytce trzy zwory “w okolicach”
układu U2. Następnie trzeba wlutować
elementy, poczynając od najniższych,
czyli rezystorów, kończąc na układach
scalonych. W przy−
padku stosowania
kostki TDA20030
trzeba jeszcze od
strony druku przy−
lutować dwie diody
pokazane na rysun−
ku 1.
Model pokazany
na fotografii nie ma
radiatora. Wypró−
bowano jego dzia−
łanie z różnymi ty−
pami radiatorów. Okazuje się, że przy
mocach wyjściowych do 20...30W, jeśli
wzmacniacz nie będzie przez cały czas
pracy wysterowany “do oporu”, nie jest
potrzebny jakiś szczególnie duży radia−
tor. Dla jednej kostki całkowicie wystar−
czy pięciocentymetrowy kawałek tak
zwanej “choinki” o szerokości 75mm.
W wielu wypadkach wystarczy większy
kawałek aluminio−
wej blachy o gru−
bości 3...4mm (o po−
wierzchni kilkuset
cm
2
). Przy monto−
waniu radiatorów
należy je odizolo−
wać od siebie naw−
zajem, oraz od obu−
dowy. Wkładka ra−
diatorowa układu
scalonego jest bo−
wiem połączona
z minusem zasilania, a metalowa obudo−
wa wzmacniacza jest zazwyczaj połączo−
na z masą (punkt O).
Układ nie wymaga uruchomiania i od
razu powinien pracować poprawnie.
Przy pierwszym włączeniu warto jednak
zastosować środki ostrożności: albo
stopniowo zwiększać napięcie podawa−
ne z zasilacza laboratoryjnego o niewiel−
kiej wydajności (100...200mA), albo za−
stosować zabezpieczające stanowisko
uruchomieniowe z żarówką, opisane
w EdW 8/96.
Prąd spoczynkowy jednego wzmac−
niacza nie powinien być większy niż
100mA.
Jeśli prąd spoczynkowy nie jest więk−
szy, można dołączyć głośniki, źródło syg−
nału i dokonać odsłuchu.
Posiadacze generatora i oscyloskopu
zechcą sprawdzić parametry, choćby
według wskazówek podanych w tym
wydaniu EdW w artykule “Generator
funkcji w praktyce”.
Rezystory
R1, R2, R5, R6: 22k
W
R3, R4: 680
W
R7, R8: 2,2
W
Kondensatory
Kondensatory
C1, C2, C7, C8: 470nF
C3, C4, C5, C6,: 100nF
ceramiczny
C9, C10: 22µF/16V
C11−C18: 2200µF/25V (8 szt.) lub
4700µF/25V (4 szt.)
Półprzewodniki
Wkładka radiatorowa układów
scalonych jest połączona
z końcówką 3 (minus
zasilania). Z tego względu
radiatory muszą być
odizolowane od siebie
nawzajem, oraz od metalowej
obudowy, która z zasady
połączona jest z masą.
Półprzewodniki
D1−D8: 1N4001...4007
U1, U2: TDA2040 lub TDA2050
Różne
Różne
B1...B4: 2A
gniazda bezpiecznikowe do druku
4 kpl.
Piotr Górecki
Komplet podzespołów z płytką jest
dostępny w sieci handlowej AVT
dostępny w sieci handlowej AVT
jako "kit szkolny" AVT−2141.
Rys. 4. Płytka drukowana wzmacniacza.
jako "kit szkolny" AVT−2141.
Cd. ze str. 59
ilości C
2
H
5
OH do swojego organizmu,
chuchnął na czujnik, który zareagował
zgodnie z przewidywaniami − włączając
alarm. I teraz uwaga: pomyślcie tylko
starsi i żonaci Czytelnicy, jaką straszliwą
bronią może być niewinny z pozoru czuj−
nik ulatniania się gazu w rękach waszych
Małżonek! Nie pozwólmy więc na zasto−
sowania naszego układu jako “czujnika
męża wracającego w stanie wskazują−
cym...”!
I jeszcze jedna wiadomość z ostatniej
chwili: doświadczalnie stwierdzono, że
układ reaguje także na obecność dymu
w powietrzu. Nie zostały jeszcze prze−
prowadzone żadne dokładne badania la−
boratoryjne, ale wszystko wskazuje że
czujnik AF−50 można będzie w przyszłoś−
ci wykorzystać do budowy prostego, nie
wymagającego stosowania czujników
izotopowych, układu ostrzegającego
o powstaniu pożaru. Wygląda to obiecu−
jąco, prawda? A autor już myślał, że so−
bie w najbliższym czasie trochę odpocz−
nie...
Jeszcze jedna uwaga: regulację ukła−
du można, ze względu na “starzenie się”
rezystorów i długotrwałą stabilizację
grzałki w sensorze, powtórzyć po kilku
tygodniach od jego zmontowania.
Pora teraz na obiecaną informację
“tylko dla dorosłych”! Otóż nasz czujnik
reaguje także na... obecność par alkoho−
lu etylowego w powietrzu. Autor w po−
rywie poświęcenia dla sprawy rozwoju
techniki dokonał stosownego testu labo−
ratoryjnego. Po przezwyciężeniu wro−
dzonego wstrętu i wprowadzeniu z nara−
żeniem zdrowia i życia pewnej (znacznej)
Zbigniew Raabe
Komplet podzespołów z płytką jest
dostępny w sieci handlowej AVT
dostępny w sieci handlowej AVT
jako "kit szkolny" AVT−2212.
jako "kit szkolny" AVT−2212.
62
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 6/97
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
Rezystory
Kondensatory
Kondensatory
Półprzewodniki
Różne
Komplet podzespołów z płytką jest
dostępny w sieci handlowej AVT
jako "kit szkolny" AVT−2141.
jako "kit szkolny" AVT−2141.
Zbigniew Raabe
Zbigniew Raabe
Komplet podzespołów z płytką jest
dostępny w sieci handlowej AVT
jako "kit szkolny" AVT−2212.
jako "kit szkolny" AVT−2212.
Plik z chomika:
sliwak
Inne pliki z tego folderu:
UL1403 w obudowie typu CE50 (TO-3).pdf
(188 KB)
Wzmacniacz mosfet 25 W Hi-Fi.pdf
(195 KB)
wysokoczuly wzmacniacz mikrofonowy.pdf
(432 KB)
Nadajnik TV małej mocy.pdf
(299 KB)
TDA7377(1).pdf
(254 KB)
Inne foldery tego chomika:
- █▬█ █ ▀█▀ █▬█ █ ▀█▀ Navigon Europe 4.9.2 ( apk )( Mapa Q3.2013 + NFS + POI )( Oryginał + Cracked + Bezinstalacyjna Na SD ) 01-10-2013 FULL
◄ Ford ETIS 06.2009 PL
█▬WINDOWS 7 [TURBO] PL 32bit
♥♥♥Clarkson Supercar Showdown - Supersamochody Ostateczne starcie♥♥♥
♨ Windows 10 1703 PL 32-64 Bit ISO 2017.04.25
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin