Схема усилителя на TDA7294
Усилители мощности на интегральных микросхемах обычно обеспечивают максимальную мощность, не превышающую 50…70 Вт для нагрузки сопротивлением 4 Ом. При увеличении этого сопротивления мощность, отдаваемая в нагрузку, существенно снижается и преодолеть это ограничение возможно, применяя мостовое включение микросхем.
Различные варианты таких усилителей уже рекомендовали на страницах журнала, однако максимальная (т. е. при нелинейных искажениях 10 %) выходная мощность усилителей на одной микросхеме обычно ограничивается 100…120 Вт. В статье предложен вариант усилителя мощности с популярными интегральными микросхемами TDA7294, используемыми в ряде УМЗЧ Hi-Fi группы.
Применение двух микросхем в мостовом включении позволяет собрать усилитель мощности с удвоением мощности. Усилитель по схеме очень прост, имеет малое число деталей и в ряде случаев такого двухканального усилителя оказывается вполне достаточно для озвучивания среднего зала.
Основные технические параметры- Максимальная музыкальная мощность, Вт - 200
- Номинальная выходная мощность при коэффициенте гармоник 0,5 %, Вт - 170
- Номинальное входное напряжение, мВ - 500
- Сопротивление нагрузки, Ом - 8
- Диапазон воспроизводимых частот, кГц - 0,02…20
- Уровень собственных шумов, дБ - -90
Принципиальная схема одного канала усилителя представлена на рисунке. Усилитель питается от двухполярного источника питания напряжением 2×30 В. При использовании нагрузки сопротивлением 8 Ом это напряжение желательно не превышать, так как эксплуатационная надежность усилителя при возможных бросках питающего напряжения уменьшается.
Повышение питающего напряжения с целью "форсирования" мощности приведет к перегреву микросхем при работе на больших уровнях сигналов. В случае же использования нагрузки с большим сопротивлением напряжение питания допустимо увеличить до 35 В, компенсировав таким образом снижение выходной мощности.
Усилитель имеет управляющий вход Stand-By/Mute, позволяющий устранить щелчок при включении усилителя и управлять включением и выключением усилителя. Если какое-либо дополнительное управление не предусмотрено, этот вход соединяют с проводом питания +30 В.
Выбором резисторов R6, R9, R14 можно изменять коэффициент усиления усилителя, но сопротивление этих резисторов должно быть одинаковым. Цепи L1R10 и L2R11 улучшают согласование усилителя с нагрузкой, а элементы С11, R12 и С12, R13 устраняют самовозбуждение усилителя на высоких частотах, так как некоторые микросхемы TDA7294 бывают к этому склонны. Подробное описание микросхемы можно найти на сайте производителя микросхемы.
В усилителе можно использовать резисторы МЛТ-0,25 (кроме R10—R13), оксидные конденсаторы на напряжение не менее 40 В (лучше импортные малогабаритные — Jamicon, Nichicon с малым ЭПС). Дроссели L1, L2 — бескаркасные, содержат 15—20 витков обмоточного провода диаметром 1 мм, наматываемого в один слой на оправке диаметром 8…10 мм.
Представленный вариант усилителя можно питать как от трансформаторного блока сетевого питания, так и от блока с импульсным преобразованием напряжения. Мощность источника питания следует выбирать на 30…40% большей максимальной мощности самого усилителя.
При сборке описанных усилителей особое внимание необходимо уделить отведению тепла от микросхем TDA7294, так как необходима изоляция теплоотвода от корпуса усилителя. Эффективная поверхность конвективного теплоотвода должна составлять не менее 2000…3000 см2, в зависимости от его конструкции.
С целью уменьшения габаритов усилителя весьма эффективно использовать для принудительного охлаждения вентиляторы (кулеры) от компьютерных микропроцессоров . Еще одно конструктивное решение теплоотвода — это применение общей промежуточной медной пластины толщиной 3—5 мм, к которой микросхемы прижимают непосредственно без электрической изоляции, а уже пластину изолируют от рассеивающего теплоотвода (допустим, задней стенки корпуса) доступным изоляционным материалом, например слюдой.
Размеры пластины фактически могут превышать площадь теплового контакта используемых микросхем, установленных в непосредственной близости, в 3…4 раза.