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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE UMZCH automobile sur la puce TDA7294. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Amplificateurs de puissance automobile Pour une reproduction sonore de haute qualité dans une voiture en mouvement, vous avez besoin d'au moins 50 watts par canal pour les haut-parleurs avant, 20 watts pour les haut-parleurs arrière et 100 watts pour un subwoofer. Les magnétophones radio (récepteurs CD) vendus dans le commerce délivrent une puissance de 15 W (20 W lorsque la voiture est en marche), peu importe ce sur quoi ils écrivent à des fins publicitaires. Ainsi, un amplificateur externe est nécessaire pour l'avant et le subwoofer (l'arrière fournira un amplificateur pour la radio). C'est un tel amplificateur qui est décrit dans cet article.
L'amplificateur dispose de 3 canaux - deux canaux pour l'amplification stéréo et un canal pour le subwoofer passif. Pour fournir la puissance de sortie requise lorsqu'il est alimenté en 12 volts, un convertisseur de tension est utilisé. Paramètres de l'amplificateur Puissance de sortie maximale sous 4 ohms
Amplificateur Le circuit amplificateur est illustré à la figure n ° 1. Les canaux de 75 W chacun sont réalisés sur des microcircuits TDA7294, avec une puissance de sortie de 70 W, ils ont des harmoniques K ne dépassant pas 0,01%. La tension d'alimentation est de + - 28 V pour une charge de 4 ohms. Avec une charge de 8 ohms, une alimentation + -35V est nécessaire et le circuit peut être connecté à partir d'une source + - 38V, ce qui simplifiera le circuit convertisseur. À l'entrée, il y a des filtres passe-bas commutables avec une coupure de 100 Hz, réalisés sur des amplificateurs opérationnels DA5, DA6. Le filtre est nécessaire pour éviter de surcharger les haut-parleurs intégrés avec des basses fréquences pour lesquelles ils ne sont pas conçus. Si désiré, le filtre est désactivé par le commutateur S2. A partir des tensions + - 28 V, les stabilisateurs DA7 type 7815 et DA8 type 7915 obtiennent des tensions + -15 V pour l'alimentation du préamplificateur et des filtres.
Pour le canal subwoofer, j'ai dû abandonner l'utilisation des microcircuits TDA7294, car la tête 75GDN-1 d'un subwoofer maison avait une résistance de 4 ohms. La puissance était requise au moins 150 watts, un microcircuit ne fournira pas une telle puissance. Les puces TDA7294 pontées nécessitent une charge d'au moins 8 ohms. Pour ceux qui ont une tête de subwoofer de 8 ohms, nous pouvons recommander l'utilisation de microcircuits TDA7294 dans une connexion pontée alimentée par une source de + -28 V. L'amplificateur est fabriqué sur la base d'un circuit bien connu à base de KT825, KT827 transistors. Dans l'étage final, des transistors du type KT8101 KT8102 sont utilisés dans l'étage final. Si vous le souhaitez, vous pouvez utiliser des transistors KT825, KT827, seulement il y aura des difficultés avec la dissipation thermique (avec cette conception du boîtier du transistor). Le meilleur remplacement pour les transistors de sortie est la paire Toshiba 2SA1302, 2SC3281 et une paire de KT850, KT851 pour la pré-sortie. Le canal subwoofer ne nécessite pas d'amplificateur avec Kg en millièmes de pour cent. La tension d'alimentation pour atteindre la puissance requise a été choisie + - 38 V. Cela a nécessité l'utilisation d'un enroulement supplémentaire sur le transformateur, d'un redresseur supplémentaire et d'un filtre dans l'alimentation. À l'entrée du canal, un filtre est installé qui coupe les fréquences supérieures à 120 Hz, fabriqué sur la puce DA4. Il n'y a pas de réglage de la fréquence de coupure, elle est sélectionnée pour une acoustique spécifique. Pour le réglage, vous pouvez régler le commutateur sur 2-3 positions, en commutant les circuits RC. L'amplificateur d'origine n'a pas de protection de sortie haut-parleur contre la tension continue, en cas de panne des amplificateurs. Le schéma n° 3 montre une telle unité de protection. Si vous utilisez des têtes acoustiques coûteuses de haute qualité, je vous recommande de compléter l'amplificateur avec cette protection. onduleur. La partie la plus complexe de l'amplificateur (et responsable) est le convertisseur de tension. Le circuit convertisseur est illustré à la figure 2. Il est réalisé selon le schéma d'une cascade de transformateurs push-pull. Les clés MDP sont utilisées comme éléments de puissance. Le circuit de commande avec stabilisation de la tension de sortie est réalisé par le microcircuit du contrôleur PWM TL494, le retour de tension est connecté uniquement à partir de sources d'alimentation positives, la stabilisation des sources négatives est effectuée indirectement. La précision du maintien de la tension des sources positives est plusieurs fois supérieure à celle des sources négatives. Aucun effet négatif n'a été trouvé avec ce régime. Pour maintenir plus précisément la tension à toutes les sorties du convertisseur, vous pouvez mettre une self de compensation (c'est dans toutes les alimentations des ordinateurs). L'inductance est placée immédiatement après les diodes de redressement, elle doit comporter quatre enroulements (selon le nombre de sorties tension). De nombreux amplificateurs propriétaires n'ont pas du tout de stabilisation de la tension de sortie du convertisseur. On utilise des transistors à effet de champ clés de type IRFZ44, deux en parallèle. Il est possible d'utiliser d'autres transistors : IRF1010, IRFZ48, IRFP150, IRFZ46. Lors du choix des transistors, vous devez vous efforcer de vous assurer que la résistance Rsi est aussi petite que possible. Le convertisseur est activé par des contacts de relais pour 30 A par un signal de la radio. Une telle sortie est disponible dans la plupart des magnétophones radio, elle sert à étendre les antennes, à allumer les antennes actives et les amplificateurs externes. Lorsque la radio est allumée, une tension de 12 V apparaît sur cette sortie. S'il n'y a pas une telle sortie, vous pouvez installer un interrupteur sur le panneau avant de la voiture qui fournira 12 V au relais d'activation. À la puissance de sortie maximale, le convertisseur consomme jusqu'à 40 A.
Un filtre de suppression de bruit LC est installé à l'entrée d'alimentation. L'inducteur de filtre 2DR1 peut être enroulé sur un morceau de tige de ferrite avec un fil PEV d'un diamètre de 2 mm, le nombre de tours est de 10-20. Une bonne inductance est obtenue sur un morceau de ferrite à partir d'un transformateur de ligne de téléviseurs. La ferrite 2000 NMS1 y est utilisée. Le transformateur 2T1 est bobiné sur deux anneaux K42x28x10 de grade 2000NM1 superposés. Il vaut mieux enrouler avec un faisceau de plusieurs fils fins (en composant la section requise) qu'avec un seul gros (d'abord, c'est plus facile). La technologie de bobinage est la suivante : en sélectionnant un fil existant, par exemple de 0,8 mm, on calcule le nombre de fils sur la base d'un courant moyen de 20 A. Nous prenons la densité de courant de 5 A par mm2. Il s'avère que 8 fils. Nous fabriquons un faisceau de 16 fils de la longueur requise et enroulons l'enroulement primaire avec, en essayant de répartir l'enroulement uniformément sur le noyau. Avec un cadran, nous divisons le garrot en deux, connectons le début d'une moitié à la fin de l'autre. Nous enroulons l'enroulement secondaire de la même manière. Avant le bobinage, les arêtes vives des anneaux de ferrite doivent être arrondies. Le nombre de tours de l'enroulement primaire est de 2x6, l'enroulement secondaire est de 2a 2x16 tours, l'enroulement est de 2b 2x22 tours. Les diodes de redressement doivent être à haute fréquence (telles que KD213A, KD2997), il est préférable qu'elles soient des diodes Schottky. J'ai donc installé KD213A sur la carte sans radiateurs et je chauffe à charge maximale, mais j'ai considéré que le chauffage n'était pas très fort et que le mode de charge maximale était de courte durée. Sinon, ils doivent être mis sur le radiateur. Des filtres LC de suppression de bruit sont installés à la sortie du convertisseur. Les selfs de filtrage 2DR2-2DR5 peuvent être enroulées sur des segments de tiges de ferrite d'un diamètre de 6 mm avec un fil PEV de 0,8 mm, le nombre de tours est de 20. Des condensateurs à la sortie de 4700 microfarads et 2200 microfarads sont tout à fait suffisants, car le filtrage se produit à une fréquence élevée, ils peuvent être réduits, mais pas plus de 2 fois. Concevoir. L'ensemble du circuit de l'amplificateur et de l'onduleur est monté sur une carte de circuit imprimé en fibre de verre à feuille unilatérale de 2 mm d'épaisseur et de 280x120 mm. Le dessin de la carte de circuit imprimé est illustré sur Figure 3, disposition des éléments sur Figure 4. La carte est installée dans un boîtier en aluminium en forme de U de forme complexe avec des nervures. Le dessin du boîtier est illustré à la figure n ° 5. Tous les transistors de puissance, les stabilisateurs et les microcircuits TDA7294 sont vissés à travers des entretoises isolantes en mica sur des panneaux intermédiaires en aluminium de 6 mm d'épaisseur, qui sont boulonnés au boîtier (à l'aide de pâte thermoconductrice). Par conséquent, en dévissant seulement quelques (5) boulons M5, la carte avec les panneaux peut être facilement retirée du boîtier. Les vis qui fixent les microcircuits et les transistors à la plaque ne doivent pas dépasser de son plan.
Le corps est anodisé et l'extérieur est également peint. Les extrémités sont recouvertes de plaques d'aluminium de 2 mm d'épaisseur, qui sont vissées directement sur la planche. Les connecteurs d'entrée sont montés sur l'une des plaques et des trous sont faits pour les boutons du commutateur et le contrôle du volume.
Ajustement. Il est opportun d'effectuer le réglage des amplificateurs basse fréquence en les alimentant séparément à partir d'un bloc d'alimentation de laboratoire externe avec une tension de sortie réglable. Si l'alimentation n'a pas de protection contre les courts-circuits, nous effectuons la première mise sous tension de chaque ULF en la connectant au PSU via 2 résistances de 20-50 Ohm. Ainsi, il est possible de sauver les transistors terminaux d'une défaillance due à des erreurs d'installation. Dans les amplificateurs sur le TDA7294, nous nous assurons qu'il n'y a pas de tension constante à la sortie, nous vérifions le courant de repos. En appliquant un signal du générateur basse fréquence à l'entrée, nous vérifions le signal de sortie à l'aide d'un oscilloscope. Après cela, les résistances peuvent être remplacées par des cavaliers. Dans l'amplificateur du subwoofer, nous nous assurons également qu'il n'y a pas de tension constante à la sortie, elle peut être à plus ou moins quelques millivolts, avec la résistance R44 nous réglons le courant de repos des transistors VT5, VT6 à environ 20 mA, le courant de repos des transistors terminaux VT9, VT10 doit être nul. En appliquant un signal du générateur basse fréquence à l'entrée, nous vérifions le signal de sortie à l'aide d'un oscilloscope, en l'amenant à la limite. Après cela, les résistances peuvent être remplacées par des cavaliers. Nous vérifions la puissance de sortie en connectant une résistance PEV de 25-50 W 4 ohms à la sortie, afin de ne pas brûler la résistance, elle peut être abaissée dans un bocal d'eau. Je recommande de commencer le réglage du convertisseur avec des transistors à clé non soudés (ou sans alimenter le transformateur). Après avoir vérifié le fonctionnement du microcircuit TL494, nous fournissons une alimentation 14 V au transformateur via une lampe 12 V 60 watts. Ce n'est qu'après avoir complètement débogué le fonctionnement du convertisseur avec une petite charge que nous remplaçons la lampe par un fusible. Cela évitera aux transistors clés de tomber en panne en cas d'erreurs diverses. Pour le réglage, vous devez disposer d'une alimentation puissante 12-14 V pour un courant de 10-20 A ou d'une batterie de voiture. Le réglage final est effectué dans la voiture. Recommandations pour le montage de l'amplificateur. En règle générale, l'amplificateur est monté dans le coffre d'une voiture, bien qu'il puisse être situé ailleurs, comme sous le siège du conducteur. Étant donné que l'amplificateur consomme du courant jusqu'à 40 A, un fil de cuivre d'une section d'au moins 12 millimètres carrés est nécessaire pour connecter l'alimentation +12 V et -10 V. Le fil +12 volts est posé directement sur la batterie et connecté à la borne positive via un fusible de 50 A. Il faut s'efforcer de garder le fil du porte-fusible à la borne aussi court que possible. Le fil moins 12 V est connecté à la carrosserie de la voiture au point le plus proche ou également posé sur la batterie. Les fils blindés de signal de la radio sont posés sur le plancher de la voiture sous le tapis.
littérature V.Vilchinsky. Amplificateur de puissance avec alimentation. - Radio, 1990, n° 5, p. 52 Publication : cxem.net
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