Транзисторный усилитель на 100 ватт. Мощный УНЧ на микросхемах TDA7294 (100 Вт). Готовые печатные платы

набор NM2033

Усилитель низкой частоты мощностью 100 Вт (УМНЧ 100 Вт), ко­торый можно собрать, используя набор NM2033, пригодится как дома, в составе музыкального аудиокомплекса, так и на открытом воздухе, например для озвучивания различных мероприятий. Кроме того, это устройство хорошо зарекомендовало себя как усилитель мощности для сабвуферного канала.

К основным достоинствам предлагаемого усилителя можно отнес­ти его конструктивную простоту и надежность при значительной вы­ходной мощности, достигающей 100 Вт. Устройство обладает малыми габаритами, минимальным числом пассивных внешних элементов, ши­роким диапазоном питающих напряжений и сопротивлений нагрузки.

Так как УМНЧ 100 Вт - одноканальный усилитель, то для вос­произведения стереофонических фонограмм необходимо собрать и включить два идентичных УМНЧ 100 Вт. Этого не требуется, когда ус­тройство используется как сабвуферный усилитель.

Технические характеристики

Напряжение питания [В] +(10-40)

Ток в режиме покоя [мА] 20-60

Ток в режиме MUTE/ST-BY [мА] 3

Долговременная выходная мощность [Вт] (при коэффициенте гармоник 0.5 %):

U n = ±35B, R H = 8 Ом 70

U n = ±31 В, R H = 6 Ом 70

U n = ±27 В, R H = 4 Ом 70

Пиковая музыкальная выходная мощность (1 сек.) [Вт] (при коэффициенте гармоник 10%):

U n = ±38 В, R H – 8 Ом 100

U n = ±33 В, R H = 6 Ом 100

U n = ±29 В, R h = 4 0m 100

Коэффициент усиления по напряжению [дБ] 30

Диапазон воспроизводимых частот [Гц] 20-20000

Входное сопротивление [кОм] 22

Описание работы УМНЧ 100 Вт

Внешний вид УМНЧ 100 Вт и его электрическая схема показаны на Рис. 1 и Рис. 2.

Рис. 1. Внешний вид УМНЧ 100 Вт

Рис. 2. Электрическая схема УМНЧ 100 Вт

Усилитель мощности низкой частоты 100 Вт выполнен на микро­схеме TDA7294, включенной по типовой схеме. Микросхема представ­ляет собой УНЧ класса АВ. Благодаря широкому диапазону пита­ющих напряжений и возможности отдавать большой ток в нагрузку

(до 10 А), микросхема обеспечивает одинаковую максимальную вы­ходную мощность на нагрузках от 4 до 8 Ом.

Одной из основных особенностей этой микросхемы является при­менение полевых транзисторов в предварительных и выходных каска­дах усиления, что позволяет значительно снизить уровень нелинейных искажений усиливаемого сигнала.

В электрической схеме предусмотрен ключ SW1, с помощью кото­рого осуществляется «мягкое» включение УМНЧ 100 Вт.

Источник звукового сигнала подключается к клеммам XI и Х2, ис­точник питания - к ХЗ (+), Х7 (-) и Х4 (GND), нагрузка - к Х5 и Х6.

Сборка усилителя мощности 100 Вт

Перед сборкой УМНЧ 100 Вт внимательно ознакомьтесь с приве­денными в начале этой книги рекомендациями по монтажу электрон­ных схем. Это поможет избежать порчи печатной платы и отдельных элементов схемы. Перечень элементов набора приведен в Табл. 1.

Таблица 1. Перечень элементов набора NM2033

Характеристика

Наименование и/или примечание

Конденсатор 474 - маркировка

Конденсатор, 101 - маркировка

СЗ, С4, С5, С9

22 мкФ, 50 В

Электролитический конденсатор

220 мкФ, 50 В

Электролитический конденсатор

Конденсатор, 104 - маркировка

Микросхема УНЧ

Голубой серый, коричневый*

Красный красный, оранжевый*

Коричневый, черный, оранжевый*

Желтый, фиолетовый, оранжевый*

Коричневый, зеленый, оранжевый*

SW1, Х1Х2, Х5Х6

Разъем штыревой, 2-контактный

Разъем штыревой, 3-контактный

Съемная перемычка (джампер)

Плата печатная

* Цветовая маркировка резисторов.

На Рис. 3 показано расположение элементов на печатной плате (а) и расположение выводов микросхемы TDA7294 (б). Отформуйте вы­воды элементов, установите элементы на плату и припаяйте их выво­ды; при этом установите сначала малогабаритные, затем все остальные элементы. Обратите внимание на то, что резисторы R2, R4…R7 уста­навливаются вертикально.

Рис. 3. Расположение элементов на плате УМНЧ 100 Вт (а) и микросхема TDA7294 (б)

После сборки убедитесь в отсутствии ошибок монтажа. Особенно внимательно проверьте правильность установки микросхемы УНЧ и электролитических конденсаторов. Кроме того, обязательно удосто­верьтесь, что подключения источника сигнала, нагрузки и управля­ющих сигналов MUTE/ST-BY (при отказе использования штатного переключателя SW1) были сделаны правильно. Теперь можно подать напряжение питания, полезный сигнал, после чего замкнуть ключ SW1, чтобы произвести запуск микросхемы.

Конструктивно усилитель выполнен на печатной плате из фольги- рованного стеклотекстолита. Конструкция предусматривает установку собранной платы в корпус, для этого сделаны монтажные отверстия по краям платы под винты 2.5 мм.

Микросхема усилителя устанавливается на теплоотвод, площадью не менее 600 см. В качестве радиатора можно использовать корпус или шасси устройства, в которое устанавливается УНЧ. Для повыше­ния надежности работы микросхемы рекомендуется использовать теп­лопроводную пасту, например КТП-8. Между корпусом микросхемы и радиатором необходимо установить диэлектрическую теплоизоляци­онную прокладку.

В том случае, если вы пожелаете изготовить на основе набора NM2033 конструктивно законченное многофункциональное устрой­ство, в каталоге, приведенном в этой книге, или на сайт*- www.masterkit.ru можно выбрать радиаторы для транзисторов, подхо­дящий корпус, стабилизированный источник питания, блок регули­ровки громкости и тембра, коммутатор входов, микрофонный усили­тель, индикатор уровня сигнала, предварительный усилитель, а также другие интересные и полезные узлы.

Возникающие проблемы можно обсудить на конференции сайта http : // www.masterkit.ru, а вопросы можно задать по адресу e-mail: [email protected].

Наборы NM2033 и другие наборы из каталога МАСТЕР КИТ мож но приобрести в магазинах радиодеталей или на радиорынках.

Предлагаем познакомиться с усилителем мощности низкой часто­ты (УМНЧ 70 Вт), работающем в классе Н (режим «вольтдобавки»). Это дало возможность не только снизить уровень искажений усилива­емого сигнала, но и значительно сократить энергопотребление всей электронной схемы в целом.

Собранный усилитель УМНЧ 70 Вт отличается малыми габарита­ми и минимальным числом внешних пассивных компонентов. Но глав­ной его особенностью является высокая выходная мощность 70 Вт на нагрузке 4 Ом при питании от однополярного источника напряжения 14.4 В. Усилитель хорошо зарекомендовал себя при использовании в составе музыкального аудиокомплекса. Его можно установить и в ав­томобиле с целью повышения выходной мощности автомагнитолы.

Технические характеристики

Типовое напряжение питания [В] 14.4

Максимально допустимое напряжение питания [В] 18

Пиковое значение выходного тока [А] 10

Ток в режиме покоя [мА] 110-150

Ток в режиме MUTE/ST-BY [мА] 25

Сопротивление нагрузки [Ом] 4

Долговременная выходная мощность [Вт]:

коэффициент гармоник 0.03 % 1

коэффициент гармоник 0.06 % 20

коэффициент гармоник 0 5 % 55 (класс Н)

коэффициент гармоник 10 % 70 (класс Н)

Коэффициент усиления по напряжению [дБ] 26

Диапазон воспроизводимых частот [Гц] 20- 20000

Входной уровень сигнала при

выходной мощности 70 Вт [В] 0.85

Евгения Смирнова

Посылать свет в глубину человеческого сердца - вот назначение художника

Подключение динамиков к ноутбуку, телевизору или другому источнику музыки иногда требует усиления сигнала с помощью отдельного устройства. Идея собрать усилитель своими руками хороша, если вы склонны к работе с печатными платами в домашних условиях и имеете некоторые технические навыки.

Как сделать усилитель звука

Начало работ по сборке усиливающего устройства для колонок того или иного типа состоит из поиска инструментов и комплектующих. Схема усилителя на печатной плате собирается с помощью паяльника на термоустойчивой опоре. Рекомендуется использовать специальные паяльные станции. Если сборка своими руками проводится для целей тестирования схемы или для использования в течение небольшого срока, подойдет вариант «на проводах», но вам потребуется больше места для размещения комплектующих. Печатная плата гарантирует компактность устройства и удобство в дальнейшем применении.

Дешевый и распространенный усилитель для наушников или малых динамиков создается на базе микросхемы – миниатюрного управляющего блока с заранее вшитым набором команд управления электрическим сигналом. К схеме с микросхемой остается добавить всего несколько резисторов и конденсаторов. Суммарная стоимость усилителя любительского класса в итоге значительно ниже цены готовой профессиональной аппаратуры из ближайшего магазина, но и функционал ограничивается изменением выходной громкости аудиосигнала.

Помните об особенностях компактных одноканальных усилителей, собираемых своими руками на основе микросхем серий TDA и их аналогов. Микросхема выделяет большое количество тепла в процессе работы, поэтому вы должны исключить или минимизировать ее соприкосновение с другими деталями устройства. Радиаторная решетка для отвода тепла рекомендуется к использованию. В зависимости от модели микросхемы и мощности усилителя увеличивается размер требуемого радиатора. Если усилитель собирается в корпусе, следует предварительно спланировать место под теплоотвод.

Другая особенность сборки усилителя звука своими руками – низкое потребляемое напряжение. Это позволяет использовать простой усилитель в автомобилях (питание от авто аккумулятора), в дороге или дома (питание от специального блока или батарей). Некоторые упрощенные усилители звука требуют напряжения тока всего в 3 Вольта. Потребляемая мощность зависит от того, какая степень усиления звукового сигнала требуется. Усилитель звука c плеера для стандартных наушников потребляет около 3 Ватт.

Начинающему радиолюбителю рекомендуется воспользоваться компьютерной программой для создания и просмотра принципиальных схем. Файлы для таких программ могут иметь расширение *.lay – они создаются и редактируются в популярном виртуальном инструменте Sprint Layout. Создание схемы своими руками с нуля имеет смысл, если вы уже набрались опыта и желаете экспериментировать с полученными знаниями. Иначе ищите и скачивайте готовые файлы, по которым можно быстро собрать замену низкочастотному усилителю для автомагнитолы или цифровому комбоусилителю для гитары.

Для ноутбука

Собирается звукоусилитель своими руками для ноутбука в одном из двух случаев: встроенные динамики вышли из строя либо же их громкости и качества звучания недостаточно для ваших нужд. Потребуется простой усилитель, рассчитанный на мощность внешних колонок до 2 Ватт, и сопротивление обмоток до 4 Ом. Для его сборки своими руками кроме стандартных инструментов радиолюбителя (плоскогубцы, паяльная станция) потребуется печатная плата, микросхема TDA 7231, блок питания на 9 Вольт. Самостоятельно подберите корпус, в котором разместятся компоненты усилителя.

В список закупаемых комплектующих добавьте следующие позиции:

  • конденсатор неполярный 0,1 мкФ – 2 шт.;
  • конденсатор полярный 100 мкФ – 1 шт.;
  • конденсатор полярный 220 мкФ – 1 шт.;
  • конденсатор полярный 470 мкФ – 1шт.;
  • резистор постоянный 10 КОм – 1 шт.;
  • резистор постоянный 4,7 Ом – 1 шт.;
  • выключатель двухпозиционный – 1 шт.;
  • гнездо для выхода на громкоговоритель – 1 шт.

Порядок сборки определите самостоятельно в зависимости от того, какую электросхему формата *.lay вы скачали. Радиатор подберите такого размера, чтобы его теплопроводность позволила сохранять рабочую температуру микросхемы ниже 50 градусов Цельсия. Если устройство постоянно используется с ноутбуком вне помещений, ему потребуется самодельный корпус с прорезями или отверстиями для циркуляции воздуха. Собрать такой корпус можно своими руками из пластикового контейнера или остатков старой радиоаппаратуры, закрепив плату с помощью длинных винтов.

Для наушников своими руками

Простейший стереоусилитель для портативных наушников должен обладать небольшой мощностью, но самым важным параметром будет энергопотребление. В идеальном примере конструкция запитана от пальчиковых батареек, в крайнем случае, от простого адаптера на 3 Вольт. Вам понадобится высококачественная микросхема TDA 2822 или ее аналог (например, КА 2209), электронная схема сборки усилителя своими руками на TDA 2822. Дополнительно возьмите комплектующие:

  • конденсаторы 100 мкФ (4 шт.);
  • до 30 см медного провода;
  • гнездо для провода наушников.

Теплоотводящий элемент понадобится, если желаете сделать усилитель компактным и с закрытым корпусом. Усилитель можете собрать на готовой или самодельной печатной плате либо навесным монтажом. Импульсный трансформатор в источнике питания может создавать помехи, поэтому не используйте его в данном варианте усилителя. Готовый усилитель обеспечит приятный и мощный звук с плеера (записи или радиосигнал), планшета или телефона.

Схема усилителя для сабвуфера

Низкочастотный усилитель собирается своими руками на микросхеме TDA 7294. Используется как для создания мощной акустики с басами в квартире, так и в качестве автоусилителя – в этом случае, правда, нужно приобрести двухполярный источник питания на 30-35 Вольт. На рисунках ниже описано расположение комплектующих, а также номинал резисторов и конденсаторов. Такой усилитель для сабвуфера обеспечит выходную мощность до 100 Ватт с выделяющимися низкими частотами.

Мини усилитель звука для колонок

В качестве устройства усиления звука для отечественных или зарубежных домашних колонок подойдет описанная выше конструкция для ноутбуков. Стационарное размещение устройства позволит выбирать любой адаптер питания из имеющихся в наличии. Миниатюрность и приемлемый внешний вид недорогого усилителя вы сможете обеспечить, соблюдая несколько правил:

  1. Готовая качественная печатная плата.
  2. Прочный пластиковый или металлический корпус (закажите у мастера).
  3. Размещение компонентов заранее спланировано.
  4. Усилитель спаян аккуратно, без лишних капель припоя.
  5. Радиатор касается только микросхемы.
  6. Использованы готовые гнезда для выхода сигнала и ввода питания.

Ламповый усилитель звука своими руками

Ламповые усилители звука – это дорогостоящие устройства при условии, что вы закупаете все комплектующие на собственные средства. Старые радиолюбители иногда держат у себя коллекции ламп и других деталей. Собрать ламповый усилитель на дому своими руками относительно легко, если вы готовы потратить несколько дней на поиск подробных схем в интернете. Схема усилителя звука в каждом случае уникальна и зависит от источника звука (старый магнитофон, современная цифровая техника), источника питания, предполагаемых габаритов и других параметров.

Усилитель звука на транзисторах

Сборка предусилителя звука своими руками без использования сложных микросхем возможна на транзисторах. Усилитель на германиевых транзисторах легко встраивают в современные аудиосистемы, он не требует дополнительной настройки. Недостатком схем на транзисторах считается больший размер плат в сборе. Неприятна и зависимость от «чистоты» фона – вам потребуется экранированный кабель, либо дополнительная схема подавления шумов и пульсаций из сети.

Видео: усилитель мощности звука своими руками

Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим!

Комментарии (12):

#1 Владимир Январь 08 2017

Собрал данное устройство. По ошибке при первом включении подключил неправильно полярность вылетел диод один 4001 D4 и конденсатор 220мкф 63в С11 рванул, заменил, транзисторы все прозвонил рабочие 100пудов. Итог при включении постоянка на выходе(лампочка 12в горит ярко(24вольта причем обратной полярности)) и греется резистор R4 и дуется конденцатор С2. Народ если кто знает решение отзовитесь, может схема нерабочая? кто собирал?

#2 root Январь 09 2017

После подобного случая проверку стоит начать с отключенного от усилителя источника питания, прозвонить выпрямительные диоды и измерить напряжения на выходе для каждого плеча (+ и земля, - и земля).
После этого:

  • Проверка монтажа, нет ли лишних соединений, все ли детали хорошо пропаяны, соответствует ли соединения на печатной плате принципиальной схеме усилителя;
  • Проверка номиналов всех деталей - сопротивление резисторов желательно проверить тестером, диоды и транзисторы прозвонить;
  • Все электролитические конденсаторы желательно заменить, некоторые уже могут быть подпорчены и без внешних признаков неисправности;
  • Перед включением усилителя в разрыв каждой линии питания можно временно подключить по лампочке рассчитанной на напряжение питания, или же по предохранителю на 2-3А.

#3 Владимир Февраль 26 2017

Спасибо большое, думал никто и не ответит. Все хорошо пропаяно, все детали прозвонил. Может дело в питании, я брал с компьютерного блока питания 2 обмотки по 12вольт переменки в итоге выпрямления получил +30 общий -30 вольт может этого много?)))) Ну или может у меня не те транзисторы, TIP142 и TIP147 только вот они нифига не похожи на те что тут на фотографии(больше по размерам). Самое интересное то что когда я мерю напряжение на базе одного из них(TIP) то у одного 2вольта а у другого чет в районе 50вольт. Я не мега шарю в радиоделе просто увидел решил собрать плату вытравил с принтера так что ошибки не может быть. Ездил даже в сервисный центр с моим устройством, развели руками не могут понять принцип этой схемы. Жаль потраченного времени и денег. Понимаю что моя ошибка что поторопился но блин я же поменял неисправные детали и все ровно не работает. Жаль что мальенькая вероятность работы схем из интернета. Думаю может это все 241 транзюк виноват или мелкий 556. Но и их я менял))) Так что........

#4 root Февраль 27 2017

Насчет компьютерного БП - в данном случае идея не очень хорошая, там скорее всего нужна более серьезная переделка чем просто домотать/отмотать обмотки. И еще, насчет линий питания 12В, которые присутствуют изначально в компьютерном БП - одна из них (синий провод, -12В) рассчитана на очень маленький ток (0.3-0,5А).
Здесь лучше использовать хотя бы 4 аккумулятора по 12В (24+24В) или же достать/изготовить трансформатор с двумя вторичными обмотками на напряжение порядка 30В и ток 4-6А. После выпрямления диодным мостом и сглаживания электролитическими конденсаторами получим напряжение где-то в районе 2х40В.
Проверить тестером диоды D2, D3, D4, они должны быть такого номинала как на схеме, это важно.
Вполне возможно что вы в шаге от работающей схемы, кто знает...

Схема двуполярного блока питания:

#5 Andriy Август 07 2017

яке навантаження в Омах можна давати

#6 root Август 07 2017

4 Ома, 8 Ом...

#7 Александр Анатольевич Март 05 2018

Этот усилитель собирать НЕЛЬЗЯ! Он горит, как с добрым утром. Я уж не знаю, что там в нём прекрасно сбалансировано, но лучше сделать какую нибудь другую схему, например усилитель Брагина 1, Трошина (модернизированный) Лайкова, Худа, и. т.д.

Ездил даже в сервисный центр с моим устройством, развели руками не могут понять принцип этой схемы ***** обходите этот "сервис" стороной.. там неучи.. классический вариант унч....это им не модуля и емкостя менять....за нереальные деньги..не понимая как это работает..

#9 паша Март 14 2018

Я собирал его работает отлично,у друга работает до сих пор на s90 4om жалоб нет легкая схема и повторяемость 100% работает без настройки!

#10 CcbikyH Март 14 2018

Печатка разведена криво, смещение выхода мало, температурной стабилизации нет - он сгорит.

#11 АЛЕКСЕЙ Июнь 02 2018

Собрал. Работает от 40 вольт на входе. Мощность довольно хорошая. Но тестил его без радиаторов и в итоге после минуты работы сгорели все транзисторы. Так что даже не стоит пытаться запускать его без дополнительного охлаждения

#12 Master Апрель 06 2019

Собирал на ТИПАХ. Круто играл, питание около 36 вольт +/-, вместе 72 вольта было чтобы понятнее, питание брал от старого видеомагнитофона. ТИПЫ сгорели даже при радиаторе... Поменял и ещё установил 2 кулера от компа. Сделал отдельный включатель чтобы они не шумели когда нужно послушать тихо. В общем обдув хороший нужен на большой громкости. Схема супер. Самая легкая и очень мощная. Даже мне без опыта удалось собрать для эксперимента.

Усилитель звука на TDA7294

К этому усилителю в интернете очень много притензий на этой микросхеме, что быстро сгорает, что самовозбуждается.Но не правда,все недостатки если происходят,то изза самого радиолюбителя.Схема усилителя на 100Вт на микросхеме тда7294 имеет защиту от короткого замыкания и с защитой от перегрева.

Схема усилителя:

Одной из основных особенностей этой микросхемы является применение полевых транзисторов в предварительных и выходных каскадах усиления. К ее достоинствам относятся большая выходная мощность (до 100 Вт на нагрузке сопротивлением 4 Ом), возможность работы в широком диапазоне питающих напряжений, высокие технические характеристики (малые искажения, низкий уровень шума, широкий диапазон рабочих частот и т.д.), минимум необходимых внешних компонентов и небольшая стоимость.

Схема простая,и буквально не очень капризная.

Как видно по схеме конденсатора С10 нет. Он нужен для микросхемы TDA7293 (140W), и ставиться он место C9 между 6й и 12й ногами микросхемы. Вместо диода КД522 я поставил 1N4001.

Микросхему нужно ставить на радиатор из аллюминия площадью 600см 2 или больше

Если вы хотите пустить звук на два канала,то соответственно вам нужно будет сделать две таких схемы


Представляем вашему вниманию стерео УНЧ мощностью 100Вт класса Н, который легко собрать даже начинающим радиолюбителям. TDA7294 интегральная микросхема в монолитном корпусе Multiwatt15. Имеет широкий диапазон питающих напряжений +/-40В и может обеспечить высокую выходную мощность на нагрузках 4 и 8 Ом.

Есть встроенная защита от короткого замыкания в нагрузке и защита от перегрева (по достижении 145 градусов).

Также есть функция Mute, которая используется для исключения щелчков при включении и режим ожидания (Stand-by). Диапазон воспроизводимых частот 20-20000Гц. Общие гармонические искажения не более 0.1%.

Обратите внимание, что корпус микросхемы соединен с -Vcc, поэтому не следует устанавливать его в металлический корпус без изоляции. В противном случае, произойдет короткое замыкание с землей. До привинчивания микросхемы к радиатору не забудьте нанести термопасту.

Ниже показана принципиальная схема усилителя мощности на микросхеме TDA7294.

На фото показан только один из каналов усилителя.

На рисунках изображена печатная плата и расположение деталей на ней.


На фотографиях показана последовательность сборки плат

Примечания:

Микросхема TDA7294 IC не совместима с резисторами с допуском 1%.
О конденсаторах фильтра 1000мкФ: если вы используете динамиками диаметром более 10 дюймов (25,4см), следует увеличить емкость конденсаторов до 2200мкФ.
Выбор конденсатора 47мкФ: рекомендую использовать 47uF 50V производства Elna SilmicII и 47uF 50V производства Nichicon MUSE KZ.