Трехканальный усилитель зч с сабвуфером своими руками

Добавил пользователь Skiper
Обновлено: 04.10.2024

появилась мысля собрать трех канальный умзч

Обмотку для питания НЧ-канала лучше, конечно, иметь отдельную.

НЧ-полосу отфильтровать от левого и правого каналов (можно обойтись фильтрами 2 порядка), подать на сумматор и усилить НЧ усилителем. Использовать фильтры высокого порядка нежелательно. Они, как правило, ухудшают звук (чем выше порядок, тем хуже фазовая характеристика). Да и настраивать их сложнее.

Лично мы толково пока никак не думаем потому что в вопросе какая то непонятная белиберда будьте любезны сформулировать своё тз более внятно что за сам усилитель 300 ватт каждый в каком классе что за третий низкочастотный что значит саббвуфер на канал сигнал низкой частоты.
фуф плеть устал сам н. я не понял что на клаве настучал
Толково, да?!

_ _ _
Сухоруков, Сергей, как у тебя хватает терпения разгадывать такие ребусы?

В голове есть не только рот, чтобы говорить и есть, но и мозг, чтобы хоть иногда вспоминать, что он там есть.
Думай. Думай всегда…
И даже, если нечем думать, напрягись - мысль обязательно появится. Иначе ты никто. (Вова)

А мож, сумбуфер? Да нет, конечно. Неужели непонятно: чел хочет собрать трифоник и запитать его от одного транса и, при этом, максимально использовать его/транса/ габаритную мощность.

чел хочет собрать трифоник и запитать его от одного транса и, при этом, максимально использовать его/транса/ габаритную мощность.

всем привет. да хорошая мысля приходит после,благодарю Сергей Сухоруков фнч второго порядка точто надо практически уже выбрал что нужно.Появился еще вопрос при использовании одного трансформатора на три умзч и при этом на каждый усилитель своя обмотка,ну так вот есть вероятность появления помех по питанию от усилителя нч который будет третим в этой цепи по питанию?возможно лучше использовать второй трансформатор для питания умнч в качестве саббуфера? Идея поместить все в один корпус это два канала умзч диапазон частот 300-19000гц и третий умзч как саббуфер туда же три фильтра один нч и два вч пред усилитель с регулятором тембра, защита от перегрузки АС ,защита от пастоянки на выходе усилителя и контроль температуры радиаторов охлаждения. В качестве умзч буду использовать Ланзар 250-300ват,

Можно, конечно, и так. Но я бы НЧ-канал разместил в отдельном корпусе, со своим питанием. А сигнал на него подвал бы от основного двухканального усилителя СЧ-ВЧ (с рабочим диапазоном по уровню -3дБ где-нибудь от 150-200 Гц и до 30 кГц). А предусилитель усиливает всю полосу частот и снабжается регулятором громкости, тембра (при желании). Т.е. разбивка на полосы происходит уже после предусилителя со всеми его регуляторами.

что касается сигналов и разбивки на полосы,возможно так и сделаю. спасибо! а про отдельный корпус и блок питания на нч канал с чем связано?

Конструктивно это более рационально. Кроме того, НЧ-головки менее чувствительны, чем СЧ- и ВЧ-головки. Соответственно усилитель для сабвуфера приходится делать более мощным, чем СЧ-ВЧ-усилитель. В одном корпусе и с общим БП НЧ-канал как самый "прожорливый" будет ощутимо влиять на СЧ-ВЧ-усилитель, что нежелательно.

Если использовать одну обмотку для питания НЧ усилителя, а вторую для сч-вч, то вполне получится 1000Вт НЧ и 2*300 сч-вч, на 4 Ома.
Усилители, конечно же, в данном случае, класса D. Нч мост, сч-вч полумост. По мощности, трансформатор проходит.
СЧ-ВЧ лучше делать полностью дифференциальные, чтобы без проблем работали от общего питания.

трансформатор тор 1000 ватт, вот как я думаю запитать три канала. К обмотке к которой нарисован диодный мост и конденсаторы для сглаживания пульсаций запитаю один канал св-вч, тоже самое со второй обмоткой. второй канал св-вч.Для третьего нч канала намотаю третью обмотку со средним выводом также поставлю диодный мост, емкости.Трансформатор один три вторички, к каждой обмотке своя развязка свой канал.При таком питании какие результаты? что меня смущает и поэтому прошу совета а это нч канал при работе выше половины гораздо прожорлив своих собратьев по сч-вч каналу.Будет этот фактор влиять на работу ? какие предложения ? что касается дифференциальное питание я так понял это питание от одного трансформатора?или от одной обмотки? по мощности трансформатора думаю достаточно мотал давно точно не помню вторичка не меньше д. 1.0-1.2мм медь а первичка чуть меньше д. 0.75-0.9мм медь. запитывал 2по 380ватт даже просадки небыло.

Hi – Fi усилитель на два канала.

Открыть в полном размере

У этой микросхемы большой диапазон напряжения по питанию, а ток на выходе достигает 3,5 ампер. Также доступна функция ожидания и защита от кз и перегрева во время работы.

Предельные характеристики микросхемы

Напряжение питания Uпит	25 В
Выходной пиковый ток	4,5 А
Рассеиваемая мощность Pрасс	30 Вт
Рабочая температура Траб	-20…+85 °C

Усилитель 50 Вт

Простая одноканальная схема на TDA1514.

Открыть в полном размере

Характеристики микросхемы

Параметр	Значение
Uпит1	+10…+30 В
Uпит2	-10…-30 В
Iвых	5 А
Iпокоя	56 мА
Pвых	50 Вт
Rвх	20 кОм
Коэффициент усиления	30 дБ
Полоса частот	20-25 000 Гц
Коэффициент гармоник	0,01 %
Rнагр	8 Ом

Назначение выводов

TDA8567q 4х25 Вт

Мостовой усилитель класса Hi – Fi на четыре канала.

Открыть в полном размере

Характеристики микросхемы

Параметр	Значение
Uпит	6-18 В
Iвых	7,5 А
Iпокоя	230 мА
Pвых	4х25 Вт
Rвх	30 кОм
Коэффициент усиления	26 дБ
Полоса частот	20-20000 Гц
Коэффициент гармоник	0,05 %
Rнагр	4 Ом

Назначение выводов

Стереоусилитель 12 дБ

TDA8199 можно использовать и с электронными регулировками громкости, и с простыми потенциометрами подходящего для звука класса.

Открыть в полном размере

Характеристики

Предельные значения микросхемы

УНЧ TDA8198 12 дБ

Микросхема TDA8198 изготавливается в корпусе DIP14 и используется в высококлассной аппаратуре.

Уровень динамического сигнала равен 90 дБ.

Характеристики микросхемы

Предельные значения микросхемы

УНЧ TDA8196 12 дБ

Простая схема усилителя мощности на TDA8196. Схема для начинающего радиолюбителя. Не требует много деталей и простая в сборке. Миниатюрный мостовой усилитель мощности низкой частоты с электронным регулятором громкости.

Открыть в полном размере

Есть защита выходного каскада от кроткого замыкания, термозашита при перегрузках. Ну и конечно же защита от статики. Усилитель можно регулировать и как потенциометром, так и простым электронным регулятором громкости.

Характеристики TDA8196

Предельные значения микросхемы

TDA7265 и два варианта включения

Большой диапазон питания (+-25В);
Схема с двуполярным питанием;
Мощность 2х25 Вт
Есть режим работы без звука и функция ожидания;
Термозащита от перегрева во время работы усилителя;
Присутствует защита от кз.

Мостовой вариант усилителя на TDA7265

Открыть в полном размере

Характеристики микросхемы

Предельные параметры микросхемы

Напряжение питания Uпит	25 В
Выходной пиковый ток	4,5 А
Рассеиваемая мощность Pрасс	30 Вт
Рабочая температура Tраб	-20…+85 °C
Температура хранения Tхран	-40…+150 °C

Мост на TDA7240

Миниатюрный, но достаточно мощный усилитель мощности низкой частоты, выполненный по мостовой схеме.

Открыть в полном размере

Защитой выходного каскада от кз;
Термозащита при возникновении перегрузок;
Надежная защита от скачков до 28 В.

Характеристики микросхемы

Uпит	6 — 18 В
Iвых макс	4,5 А
Iпокоя	150 мА
Pвых	20 Вт
Rвх	50 кОм
Коэффициент усиления	40 дБ
Полоса частот	30 — 25 кГц
Коэффициент гармоник	0,5 %
Rнагр	4 Ом

Назначение выводов

Схема УНЧ на TDA7236

Микросхема в корпусе minidip (4+4).

Открыть в полном размере

Характеристики микросхемы

Предельные параметры

Напряжение питания Uпит	28 В
Ток на выходе Iвых	1 А
Рассеиваемая мощность Pрас	500 мВт (корпус SZIP), 800 мВт (корпус SSOP)
Температура Tраб	40…+150 °C

Усилитель на TDA7052

Применяется в переносной звуковой аппаратуре

Открыть в полном размере

Усилитель собранный по такой схеме обладает рядом преимуществ:

Не нужны внешние элементы;
Минимальные помехи при включении и выключении;
Достаточно высокая стабильность работы при усилении;
Низкая потребляемая мощность;
Отсутствует необходимость в дополнительном радиаторе
Присутствует защита кз.

Характеристики микросхемы

Напряжение питания Uпит	3 — 18 В
Ток потребления в холостом режиме Iпотр	4 — 8 мА
Коэффициент усиления Kусил	38 — 40 дБ
Выходная мощность	1,2 Вт
Коэффициент гармоник Kr	0,2 — 1 %

Пара усилителей на микросхеме TDA7050

Напряжение питания всего от 1,6 В и эта схема отлично подходит для работы от аккумуляторов и батареек.

Схемы достаточно простые для сборки начинающим радиолюбителям. Ее можно собрать и на макетной плате.

Открыть в полном размере

Мостовой вариант усилителя микросхемы

Открыть в полном размере Преимущества микросхемы:

Недавно обратился некий человек с просьбой собрать ему усилитель достаточной мощности и раздельными каналами усиления по низким, средним и высоким частотам. Подобные усилители до этого не раз уже собирал для себя в качестве эксперимента и, надо сказать, эксперименты были весьма удачными. Качество звучания даже недорогих колонок не очень высокого уровня заметно при этом улучшается по сравнению, например, с вариантом применения пассивных фильтров в самих колонках. К тому же появляется возможность довольно легко менять частоты раздела полос и коэффициент усиления каждой отдельно взятой полосы и, таким образом, проще добиться равномерной АЧХ всего звукоусилительного тракта. В усилителе были применены готовые схемы, которые до этого не раз были опробованы в более простых конструкциях.

Структурная схема

На рисунке ниже показана схема 1 канала:

Предварительный усилитель-темброблок

Блок фильтров

Схем фильтров, также, при желании можно найти множество, так как публикаций на тему многополосных усилителей сейчас достаточно. Для облегчения этой задачи и просто для примера, я приведу здесь несколько возможных схем, найденных в различных источниках:

– вторая схема, попроще на ОУ.

И ещё одна возможная схема, на транзисторах:

Усилители мощности

Блок питания УНЧ

В общем, блок питания может быть и с одним трансформаторм, конечно, но при его соответствующей мощности. Мощность усилителя в целом в данном случае определяется исключительно возможностями источника питания. Все предварительные усилители (темброблок, фильтры) — запитаны также от одного из этих трансформаторов (можно от любого из них), но через дополнительный блок двуполярного стабилизатора, собранный на МС типа КРЕН (или импортных) или по любой из типовых схем на транзисторах.

Конструкция самодельного усилителя

Это, пожалуй, был самый сложный момент в изготовлении, так как подходящего готового корпуса не нашлось и пришлось выдумывать возможные варианты :-)) Чтобы не лепить кучу отдельных радиаторов, решил использовать корпус-радиатор от автомобильного 4-канального усилителя, довольно больших размеров, примерно такой:

Вид (спереди) со всеми переключателями и регуляторами получился такой:

Вид сзади, с колодками выходов на динамики и блоком предохранителей (поскольку никакие схемы электронной защиты не делались из-за недостатка места в конструкции и чтобы не усложнять схему):

Автомобильный усилитель сабвуфера состоит из трех схем, которые смонтированы на одной печатной плате. Тем самым, усилитель сабвуфера представляет собой моноблок, что очень удобно при встраивании в небольшой корпус.

Сигнал, поступающий на вход усилителя мощности необходимо отфильтровать таким образом, чтобы его частота не была выше 60-200Гц. Для этого в составе усилителя сабвуфера включен фильтр низких частот (ФНЧ). Помимо ФНЧ на плате есть усилитель мощности звуковой частоты и повышающий преобразователь напряжения.

Сейчас я опишу немного подробнее каждый блок автомобильного усилителя сабвуфера.

Повышающий преобразователь

Преобразователь необходим данному усилителю для обеспечения развития мощности большей, чем развил бы усилитель с однополярным питанием от бортовой сети автомобиля +12В. Таким образом, преобразователь позволяет организовать двухполярное напряжение питания ±25В.

Схема двухтактная, построенная на ШИМ-контроллере TL494. За частоту генерации отвечают элементы R3 и C4. С их номиналами, указанными на схеме, внутренний генератор TL494 работает на частоте 100кГц, частота на выходе контроллера делится на два и на трансформаторе присутствует прямоугольный импульс, образованный силовыми ключами VT3 и VT4 уже с частотой 50кГц. На частоту 50кГц и был рассчитан трансформатор Tr1.

Схема не имеет защиты от короткого замыкания и имеет постоянную ширину импульсов.

На печатной плате усилителя сабвуфера есть незначительные отличия: отсутствует предохранитель F1, предусматривается, что он будет установлен либо на корпусе устройства, либо в колодке автомобиля. Отсутствуют конденсаторы C5, C11 и C12. Присутствуют выходные дроссели. Вместо четырех отдельных диодов Шоттки VD3-VD6 применена диодная сборка и два отдельных диода.

Импульсный трансформатор

Наибольшее затруднение при сборке достается при намотке трансформатора. Попробую объяснить принцип его изготовления.

Я применил в качестве сердечника трансформатора ферритовое кольцо с маркировкой 2000HM и размерами 32?16?12мм.

Первым делом кладем несколько слоев изоляции.

Первичная обмотка

Первичная обмотка делится на две половинки. Каждая половинка содержит 5 витков. Так как токи в первичной цепи велики, то необходимо обеспечить хорошее сечение обмоточного провода. Для этого нужно мотать каждую половину 4 жилами провода ПЭТВ-2 диаметром 0.63мм. Я мотал 5 жилами (но это не обязательно и более трудно).

Да, кстати, если ваш сердечник имеет другие габариты и марку материала, то необходимо произвести пересчет минимального количества витков первичной обмотки в программе Lite-CalcIT.

Есть два способа намотки. При первом способе мотается 5 витков в один слой, равномерно распределенных по всей длине кольца. Далее делается отвод (это будет средняя точка) и от него мотается еще аналогичный слой с 5 витками, в том же самом направлении. Стоит не забывать про изоляцию между слоями проводов. В итоге мы должны получить две половинки, у которых конец одной соединен с началом другой. Обратите внимание, что соединение средней точки выполняется на печатной плате.

Я воспользовался вторым способом. Он заключается в намотке 5 витков в один слой сразу всеми жилами, в моем случае 10 жилами. Дальше нужно разделить (расщепить, вызвонить) по 5 жил и соединить общую точку так, чтобы конец одной половины соединялся с началом другой половины. Ошибкой будет соединение начала одной половинки с ее же концом, то есть образование короткозамкнутого витка.

Вторичная обмотка

Мотается аналогично первичной обмотке, одним из описанных выше способов. Число витков 10+10, двумя жилами провода ПЭТВ-2 диаметром 0.63мм. При таком количестве витков, на холостом ходу повышающего преобразователя, на его выходе присутствует напряжение ±25В, под нагрузкой усилителя сабвуфера оно будет немного проседать. Также выходное напряжение зависит от входного напряжения. При работающем генераторе автомобиля, в моем случае, напряжение на борту составляло +13.5В, а выходное напряжение преобразователя ±26В.

Соединение выводов вторичной обмотки на плате.

Соединение выводов первичной обмотки на плате.

Дроссели

Через входной дроссель L1 протекает достаточно сильный ток, который может достигать 10 Ампер на пиках, поэтому диаметр провода должен быть не менее 1мм. Мотается дроссель на ферритовом стержне диаметром 5-6мм и имеет 10-20 витков. Также его можно выполнить на кольце из распыленного железа желтого цвета.

Выходные дроссели аналогичные, диаметр провода может быть меньше (0.7-0.8мм и более) из-за меньшего тока, протекающего через них.

Я применил стержневые дроссели, от старых импульсных блоков питания.

Компоненты и охлаждение

Все номиналы указаны в схеме.

Все резисторы мощностью 0.25Вт за исключением R4, R9 и R10, их мощность 2Вт.

Неполярные конденсаторы могут быть керамическими.

В качестве диодной сборки необходимо применить Шоттки с током 2?5А и напряжением 100В, например MBR10100CT.

VD4 и VD5 должны быть также диодами Шоттки, либо очень быстрыми импульсными диодами на ток не менее 3А и напряжение не менее 100В. Подойдут SR5100, SF56, UF5408 и им подобные.

На силовые ключи VT3 и VT4 необходимо установить небольшую алюминиевую пластинку через изоляционные втулки и прокладки. После установки теплоотвода нужно проверить сопротивление между фланцами ключей и радиатором, сопротивление должно быть бесконечным.

Фильтр низких частот

Активный фильтр НЧ собран на сдвоенном операционном усилителе (ОУ) широкого применения NJM4558D. Нет необходимости в автомобильном усилителе сабвуфера применять дорогостоящие малошумящие ОУ.

Напряжение питания ФНЧ однополярное, поэтому он запитан от одного плеча преобразователя. Ограничительный резистор R8 и стабилитрон VD1 стабилизируют напряжение на уровне +15В. Резистор R8 может быть мощностью 0.25Вт, так как на нем рассеивается малое количество мощности (на плате я установил резистор 2Вт – ошибочно).

Канал U1.1 включен в инвертирующем режиме с ООС. На неинвертирующий вход подано напряжение смещения, равное половине напряжения питания (+15В), тем самым давая возможность работать, как с отрицательной полуволной, так и положительной полуволной.

Коэффициент усиления фильтра равен 3. Частота среза ФНЧ находится в районе 60Гц. Ток потребления NJM4558D всего 3.5мА.

Для увеличения частоты среза необходимо уменьшить одновременно емкости C4, C6 и C8.

Резистором R11 можно установить необходимую амплитуду сигнала, поступающего на вход усилителя мощности звуковой частоты. Также он частично изменяет частоту среза, так как совместно с конденсатором C8 образует ФНЧ.

Усилитель мощности звуковой частоты

Все номиналы компонентов представлены на схеме, дефицитных элементов в ней нет. Резистор R11 мощностью 1Вт, остальные резисторы мощностью 0.25Вт.

Неполярные конденсаторы могут быть керамическими, разницы в качестве звука при прослушивании вы не увидите, тем более в автомобиле и на низких частотах.

Транзисторы необходимо установить на радиатор через изоляционные прокладки и втулки. Площадь теплоотвода должна быть 600см 2 . Для проверки я использовал алюминиевую пластинку с площадью охлаждаемой поверхности 70см 2 .

Печатная плата

Печатная плата автомобильного сабвуфера разведена известным в сети радиолюбителем под ником DTS.

Печатная плата кому-то может показаться неудобной, но DTS разводил ее под свои нужды, параметры и габариты. В любом случае, можно развести свой вариант. Я лично использовал печатную плату от DTS, мне нравится ее компоновка и размеры.

Хочу заметить, что плата имеет множество перемычек, поэтому будьте внимательны при повторении схемы, не забывайте их впаять.

После монтажа обязательно нужно смыть остатки флюса (канифоли).

Рекомендации по сборке

Сборку автомобильного усилителя сабвуфера необходимо начинать с повышающего преобразователя. Выполнив монтаж компонентов, необходимо проверить его, нагрузив выход резистором с сопротивлением 50-70Ом.

Убедившись в исправной работе преобразователя, приступаем к сборке фильтра НЧ и усилителя мощности.

Наладка усилителя мощности осуществляется установкой напряжения постоянного тока на базах VT1 и VT2 относительно общей точки (GND) в районе 0.4-0.5В. Более подробно о наладке рассказано в указанной выше статье.

Все для сборки DIY акустики с Aliexpress: усилители мощности звука начального уровня (часть 2). В топике представлены различные усилители звука, которые позволят собрать простую портативную акустику. МП3 модули можно найти в первой части цикла. Усилители отличаются низкими ценами и простотой подключения, поэтому будут интересны многим.

Стерео-усилитель на TDA2030

Много лет назад я собирал простой усилитель на базе двух этих микросхем для советских 8Вт колонок и был приятно удивлен качеством звука. Мягкий бас и приятное звучание – основные достоинства этой модели. Сама микросхема относится к АВ-классу. На плате присутствует и готовый темброблок, поэтому нужно будет только подумать о питании и встройке в корпус. Есть версии и с Bluetooth-модулем.

3-х канальный усилитель на TDA2030

По второй ссылке kit-вариант для начинающих радиолюбителей

Моно-усилитель на TDA2050

Усилитель на базе микросхемы TDA2050 является более мощным вариантом на TDA2030 и имеет аналогичное звучание. также относится к AB-классу. Очень часто можно встретить DIY-усилители с тремя каналами (2.1), где на саб отведена именно на TDA2050, а за левый и правый канал отвечают по одной на TDA2030.

Стерео-усилитель на Yamaha YDA138 с Bluetooth-модулем

Стерео-усилитель на TPA3116

Интересный усилитель на базе микросхемы TPA3116 D-класса. На данной плате распаяны 2 микросхемы, каждая мощностью по 100W. Полная мощность будет только при питании от 24V, но без явных искажений можно рассчитывать на 80W на канал. Данная плата идеальна в тех случаях, когда планируется отдельный темброблок или он уже есть в предусилителе.

По второй ссылке более простой вариант на TPA3118 с выходной мощностью до 60W, естественно, уже без радиатора.

Стерео-усилитель на TPA3116 с темброблоком

Стерео-усилитель на TDA7498

Еще один вариант мощного усилителя D-класса на базе TDA7498. Усилитель обеспечивает 100W на канал, питание от 12 до 26 вольт. Темброблока нет, только регулировка громкости. По звуку сказать ничего не могу, не пробовал. Стоит недорого, есть доставка из России.

3-х канальный усилитель на TPA3116

Трехканальный усилитель на базе двух микросхем TPA3116. Хороший звук, честная мощность. Многие приобретают его для автомобильной акустики, поскольку присутствуют отдельные регуляторы сабвуфера и левого/правого каналов. Вообще, две левые крутилки там – регулировка громкости и глубины баса на сабе, следующие две такие же, но для левого/правого канала, а справа регулятор общей громкости.

По второй ссылке чуть менее мощный вариант, но с Bluetooth-модулем

На этом вторую часть о готовых усилителях заканчиваю, в следующей части будут темброблоки. Удачных покупок.

Читайте также: