Усилитель для домашнего сабвуфера своими руками
Представляем полный модуль усилителя для сабвуфера на популярной специализированной микросхеме TDA7294. Это самая лучшая микросхема для УМЗЧ, по соотношению мощность/цена. Поэтому другие варианты аудио схемотехники заметно проигрывают.
Возможности и функции схемы
- усилитель мощности на TDA7294 (70-140W)
- регулировка усиления НЧ
- регулируемый фильтр низких частот (80-150Hz) с возможностью отключения
- переключатель фазы (0-180 градусов)
- фильтр инфранизких частот (пассивный 3-й порядок 19, 25, 33 Гц на выбор)
- автоматическое включение/выключение с помощью выключателя этой функции (режим ON/AUTO)
- вход моно/стерео с чувствительностью 150 мВ
- система бесшумного включения/выключения
- Размеры платы с деталями всего 10×10 см
Схемы модулей
Принципиальная схема усилителя мощности
Микросхема TDA7294 – классика домашнего звукостроения. Простота, надёжность и высокая повторяемость: вот что склоняет многих выбирать именно эту ТДА-ху. Работает она как в мостовом, так и одиночном включении.
Принципиальная схема фильтра НЧ
Блок обработки входного сигнала может работать как моно, так и обычный стерео сигнал аудио с линейного выхода ДК или ПК. Предусмотрена настройка сдвига фазы. Основа – операционные усилители TL074 и TL062.
Принципиальная схема блока питания сабвуфера
Кроме самого БП, формирующего напряжения 2х12 и 2х33 вольта, тут показан блок задержки включения динамика (транзистор ВС546 и реле на 24 В).
Выбор трансформатора
Для нормальной работы модуля УМ сабвуфера необходимо подключение мощного основного трансформатора питания и маленького дежурного трансформатора на 12 В. Рекомендуемый трансформатор (для обеспечения максимальной мощности):
- Версия 1 x TDA7294: 100W 2x24V для 4 Ом, 100W 2x30V для 8 Ом
- Версия 2 x TDA7294: 200W 2x24V для 8 Ом, 200W 2x30V для 16 Ом
Конструкция сабвуфера
Блок готовый самодельного сабвуфера
Все элементы самодельного саба собраны в единый модуль, который уже можно использовать как отдельное устройство, так и встроить в коробку пассивного сабвуфера, сделав его активным. Для этого можно взять готовую колонку от старых советских АС-90, убрав лишние динамики и фильтра из неё и выведя органы управления наружу. Скачайте файлы проекта – схема и плата.
Усилитель для сабвуфера своими руками
Как можно спаять простой усилитель для сабвуфера своими руками, вот в этой статье и поговорим об этом. А оказывается ничего трудного и нет, я спаял его из хлама, который валялся на чердаке. А так, теперь есть усилитель для сабвуфера, да к тому же и не плохой.
Ну, теперь поговорим поподробней.
Из старых трансформаторов ищем самый мощный сердечник — кольцо, у меня были вот такие.
Выбрал самое толстое… Потом наматываем обмотку, первичная содержит 2 по 4 витка, а вторичная 2 по 13 витков, на фото видно что по-чём..
Первичная обмотка
Вторичная обмотка, между ними намотал простой лейкопластырь. Итак, трансформатор готов.
Теперь приступим к сборке преобразователя напряжения, за основу была взята проверенная схема, мне она ещё понравилась тем, что дорожки жирные, а диоды и силовики можно прикрепить снизу платы.
Плату генератора, которая переключает силовые транзисторы, изготовил отдельно. Это позволило мне установить в вертикальном положении.
Преобразователь напряжения готов. Вкратце для чего он нужен, он у нас будет повышать 12 вольт бортовой сети автомобиля до 2-х полярного напряжения +-45в (90в).
Перевёрнутая плата, 2 диода (слева) и 2 irf3205 (справа).
За основу была взята схема с инета автором которой является Алексей Корольков, схема почему-то называется -Палник ?. Но тем не менее она простая, усилитель Д-класса, а это значит не нужны радиаторы охлаждения, простота изготовления, дешевизна деталей и работает сразу, если конечно собрано всё правильно.
Вот схема этого усилителя…
Собранный, готовый вариант…
Ну конечно нам не обойтись без фильтра, ведь мы собираем усилитель для саба. Фильтр будет отрезать лишние частоты. Если будет использован короб типа ФИ, то не будет превышен линейный ход. Фильтр низких частот (перестраиваемый) 60-130 dB 4-го порядка будет стыковывать акустику фронта с сабвуфером и исключит его локализацию, отрезая частоты выше.
Схема фильтра в программе Microcap
Весь корпус практически был выпилен из старого, алюминиевого барабана от стиральной машинке, только из прямоугольной трубы 50 на 20 были сделаны боковые стойки.
Во внутрь их я забил деревяшки, чтобы потом прикручивать переднюю и заднюю стенку саморезами к ним.
Вырезал отверстия для предохранителя и клеммников
Ну, а дальше прикрутил платы к низу, через прокладки изоляционные и собрал всё в едино.
Перед: LPF 60-130Hz, Gain, RCA,
Результаты следующие: подсоединил нагрузку в 4 оМа, питание 12 вольт, номинальная мощность 136 Вт ( во вторичной обмотке просело напряжение с 40 вольт до 36.5). А вот при питании 14 вольт, выдало 150 Вт, что очень не плохо. Усилителем я очень доволен, тем более, что собрал я его всего за два вечера из груды металлолома…
Усилитель для сабвуфера своими руками
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
Автомобильный усилитель моноблок
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).
