TDA7294チップをベースにしたアンプ。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

無線電子工学と電気工学の百科事典 / トランジスタパワーアンプ

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導入

アンプの設計は常に挑戦でした。 幸いなことに、近年、アマチュア デザイナーの作業を容易にする多くの統合ソリューションが登場しています。 また、私は自分自身の作業を複雑にせず、SGS-THOMSON MICROELECTRONICS の TDA7294 チップに基づくアンプの調整と安定した動作を必要とせず、部品数が少なく、最もシンプルで高品質のものを選びました。

最近、インターネット上で、私はこのマイクロ回路に対する主張を広めました。これは、おおよそ次のように表現されていました。 このようなものはありません。 不適切なスイッチのオンまたはショートによってのみ火傷する可能性があり、私だけでなく、興奮のケースは見られませんでした。

さらに、負荷の短絡に対する内部保護と過熱に対する保護を備えています。 また、ミュート機能（電源投入時のクリック音を防止する機能）やスタンバイ機能（無信号時）も備えています。 この IC は ULF クラス AB です。 この超小型回路の主な特徴の 100 つは、予備段階と出力増幅段階で電界効果トランジスタを使用することです。 その利点には、高出力電力 (4 オームの負荷で最大 XNUMX W)、幅広い電源電圧で動作する能力、高い技術的特性 (低歪み、低ノイズ レベル、広い動作周波数範囲など) が含まれます。 、必要最小限の外付け部品と低コスト。

TDA7294 の主な特徴:

パラメーター	Условия	最小	典型的	Максимум	ユニット
供給電圧		±10		±40	В
周波数応答範囲	3db信号 出力電力 1W	20-20000			Гц
長期出力電力 (RMS)	高調波歪み 0,5%: アップ \u35d ± 8 V、Rn \uXNUMXd XNUMX オーム アップ \u31d ± 6 V、Rn \uXNUMXd XNUMX オーム アップ \u27d ± 4 V、Rn \uXNUMXd XNUMX オーム	60 60 60	70 70 70		Вт
ピーク音楽出力電力 (RMS)、持続時間 1 秒。	高調波歪み 10%: アップ \u38d ± 8 V、Rn \uXNUMXd XNUMX オーム アップ \u33d ± 6 V、Rn \uXNUMXd XNUMX オーム アップ \u29d ± 4 V、Rn \uXNUMXd XNUMX オーム		100 100 100		Вт
一般的な高調波歪み	Po = 5W; 1kHz Po = 0,1-50W; 20～20000Hz		0,005	0,1	%
	アップ \u27d ± 4 V、Rn \uXNUMXd XNUMX オーム: Po = 5W; 1kHz Po = 0,1-50W; 20～20000Hz		0,01	0,1	%
保護動作温度		145			0C
自己消費電流		20	30	60	mA
入力インピーダンス		100			kohm
電圧利得		24	30	40	db
ピーク出力電流		10			А
使用温度範囲		0		70	0C
ケース熱抵抗				1,5	0中西

メーカーの会社説明と典型的な配線図 (PDF形式)。

このマイクロ回路をオンにするためのスキームはたくさんありますが、最も単純なものを検討します。

代表的なスイッチング回路

要素のリスト

マイクロ回路は、面積が600 cmのラジエーターに取り付ける必要があります².

注意してください、マイクロ回路のケースにはコモンではなく、パワーマイナスがあります！

ヒートシンクにチップを取り付けるときは、サーマルペーストを使用することをお勧めします。 マイクロ回路とラジエーター（マイカなど）の間に誘電体を置くことをお勧めします。 初めて、これを重要視しなかったのですが、ラジエーターをケースに閉じるのがなぜそんなに怖いのでしょうかと思いましたが、設計のデバッグ中に、誤ってテーブルから落ちたピンセットがショートしましたラジエターをケースに。 爆音すごかった！ 粉々に砕いたチップス！ 一般的に、私はわずかな恐怖と10ドルで降りました:)。 アンプを搭載したボードでは、10000ミクロン×50Vの強力な電解液を供給することも望ましいので、電力ピーク時に電源からのワイヤが電圧降下を与えないようにします。

一般に、電源のコンデンサの静電容量が大きいほど、「お粥を油で台無しにすることはできません」と言われています。 コンデンサC3は取り外すことができます（または取り付けられていません）。 結局のところ、アンプの前でボリュームコントロール（単純な可変抵抗器）をオンにすると、ボリュームを上げると高周波をカットするRC回路が得られたのはまさに彼のおかげでしたが、一般的には超音波が入力に適用されたときにアンプの励起を防ぐために必要です。 C6、C7の代わりに、私はボードに10000mk x 50v、C8、C9を置きました。これらはパワーフィルターであり、電源に入れることができます。または、表面実装ではんだ付けすることもできます。やりました。

料金

私は個人的に既製のボードを使用するのがあまり好きではありません.5つの単純な理由で、まったく同じサイズの要素を見つけるのは難しいです. しかし、アンプは配線が音質に大きく影響するので、どのボードを選ぶかはあなた次第です。 私はそれぞれ6-3チャンネル用のアンプをすぐに組み立てたので、XNUMXチャンネル用のボードはすぐに:

ベクター形式で (コーレル ドロー 12)

アンプ電源、ローパスフィルターなど

電源ユニット

何らかの理由で、アンプの電源には多くの疑問が生じます。 実際、ここでは、すべてが非常に単純です。 トランス、ダイオード ブリッジ、およびコンデンサは、電源の主要な要素です。 これは、最も単純な電源を組み立てるのに十分です。

パワーアンプに電力を供給するために、電圧の安定化は重要ではありませんが、電力用のコンデンサの静電容量は重要です。 電源からアンプまでの配線の太さも重要です。

私の電源は次のように実装されています：

+-15V 電源は、アンプの前段にあるオペアンプに電力を供給するように設計されています。 40Vから安定化モジュールに電力を供給することにより、追加の巻線とダイオードブリッジなしで行うことができますが、スタビライザーは非常に大きな電圧降下を減衰させる必要があり、スタビライザーのマイクロ回路が大幅に加熱されます。 スタビライザー マイクロ回路 7805/7905 は、当社の KREN の類似品を輸入したものです。

ブロック A1 と A2 のバリエーションが可能です。

（クリックして拡大）

ブロック A1 は電源ノイズ抑制フィルタです。

ブロック A2 - 安定化電圧 + -15V のブロック。 最初の選択肢は実装が簡単で、低電流源に電力を供給するためのものです。XNUMX つ目は高品質のスタビライザーですが、コンポーネント (抵抗器) を正確に選択する必要があります。そうしないと、「+」と「-」のスキューが発生します。これにより、オペアンプのスキューがゼロになります。

変圧器

100Wステレオアンプの電源トランスは200W程度。 5チャンネルのアンプを作っていたので、もっとパワフルなトランスが必要でした。 しかし、すべての 100W をポンプ出力する必要はなく、すべてのチャネルが同時に電力を受け取ることはできません。 私は市場でTESLA変圧器（下の写真）に出くわしました.250Vで4mmのワイヤと1,5Vで17つの巻線を備えた4 - 6,3つの巻線用のワット商用です。 それらを直列に接続することで、必要な電圧が得られましたが、巻線が上にあったため、17つの巻線の合計電圧〜27〜30Vを得るために、XNUMXVでXNUMXつの巻線を少し巻き戻す必要がありました-それほどではありませんでした仕事。

素晴らしいのはトロイダル変圧器です。これらはランプのハロゲンに電力を供給するために使用され、市場や店にたくさんあります。 このようなトランスを構造的に 12 つ重ねて配置すると、放射が相互に補償され、増幅素子への干渉が減少します。 問題は、2V の巻線が 100 つあることです。 私たちのラジオ市場では、そのような変圧器を注文することができますが、この喜びはそれだけの価値があります. 原則として、150〜2Wのトランスを2,4つ購入して二次巻線を巻き戻すと、二次巻線の巻数を約XNUMX〜XNUMX倍にする必要があります。

ダイオード/ダイオードブリッジ

輸入された 8 ～ 12A の電流のダイオード アセンブリを購入できます。これにより、設計が大幅に簡素化されます。 KD 213 パルス ダイオードを使用し、各アームに個別のブリッジを作成して、ダイオードの電流マージンを確保しました。 オンにすると、強力なコンデンサが充電され、40 Vの電圧と10000μFの静電容量で電流サージが非常に大きくなり、そのようなコンデンサの充電電流は10つのアーム20Aに沿ってそれぞれ〜0,33 Aになります。 この場合、変圧器と整流器のダイオードは短時間短絡モードで動作します。 電流によるダイオードの故障は、不快な結果をもたらします。 ダイオードはラジエーターに取り付けられていましたが、ダイオード自体の加熱は見つかりませんでした-ラジエーターは寒かったです。 電源の干渉を排除するために、ブリッジ内の各ダイオードと並列にコンデンサ ~ 73 μF タイプ K17-15 を取り付けることをお勧めします。 私は本当にそれをしませんでした。 + -405V回路では、KTs1タイプのブリッジを2〜XNUMXAの電流で使用できます。

デザイン

既製デザイン

最も退屈な職業は体です。 ケースとして、古いスリムケースをパソコンから取り出しました。 簡単ではありませんでしたが、少し深く短くする必要がありました。 ケースは成功したと思います-電源は別のコンパートメントにあり、さらに3つの増幅チャンネルをケースに自由に入れることができます.

一般的なデザイン

フィールドテストの後、ラジエーターのサイズが非常に印象的であるにもかかわらず、ラジエーターにファンを取り付けるのは適切であることがわかりました。 通気性を良くするために、ケースの上下から穴を開ける必要がありました。 ファンは最低速度で 100Ω 1W トリマーを介して接続されます (次の図を参照)。

アンプブロック

チップはマイカとサーマル ペーストにあり、ネジも分離する必要があります。 ヒートシンクとボードは、誘電体ラックを介してケースにネジ止めされています。

入力回路

これがすべて一時的なものであることを願って、私は本当にこれをしたくありませんでした....

これらの根性をぶら下げた後、スピーカーに小さなハムが現れました。どうやら「地面」に何か問題があったようです。 アンプからすべてを投げ出して、パワーアンプとしてのみ使用する日を夢見ています。

アダーボード、ローパスフィルター、フェイズシフター

レギュレーションブロック

結果

お尻を前に向けても、背中はより美しいことがわかりました... :)

建設費

はい、何か安く出てきました。 ほとんどの場合、私は何かを考慮に入れていませんでした。いつものように、まだ実験しなければならなかったので、もっとたくさん購入しました.2つのマイクロ回路を燃やし、5つの強力な電解質を爆破しましたアカウント）。 240チャンネル分のアンプの計算です。 ご覧のとおり、ヒートシンクは非常に高価であることが判明しました。当時（500年半前）、プロセッサーには安価で大規模なクーラーを使用していましたが、プロセッサーの冷却には非常に適していました。 エントリーレベルの受信機がXNUMXドルで購入できることを考慮に入れると、それが必要かどうかを考えることができます:)、そこには低品質のアンプがあります. このクラスのアンプの価格は約 XNUMX ドルです。

著者: Novik P.E.; 出版物: pavel.artmech.com

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