|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Amplificateur de voiture compact. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Voiture. Appareils électroniques L'article décrit la conception d'un simple amplificateur stéréo de voiture avec un convertisseur de tension de commutation. Son ajout a considérablement augmenté la puissance de l'amplificateur sur les microcircuits populaires TDA7293 ou TDA7294 - jusqu'à 78 W sous une charge de 4 ohms, et l'utilisation d'un boîtier prêt à l'emploi a grandement simplifié sa fabrication. Comme on le dit souvent et à juste titre, le son de l'unité centrale d'une voiture ne peut plaire qu'à un auditeur inexpérimenté. En pratique, il s'avère que dans la plupart des cas, la valeur réelle de la puissance de sortie de la radio PA ne dépasse pas 20 W par canal avec une charge de 4 ohms, et lorsqu'elle fonctionne sur batterie, elle tombe à 16 watts. En fait, même avec une telle puissance, n'importe quel intérieur de voiture peut être sonné avec une haute qualité, sinon pour le facteur de crête des signaux musicaux, qui atteint 20 ... 25 dB dans certaines compositions. Ainsi, la sonorisation intégrée d'un autoradio sans limiter la plage dynamique peut délivrer jusqu'à 5 watts par canal. Compte tenu de la croissance qualitative des paramètres des PA modernes, la question de la mise à niveau du chemin de lecture repose sur la limitation physique de la plage dynamique par la puissance de sortie maximale des PA intégrés, et les possibilités d'expansion ont été épuisées par l'équipement fabricants. En raison du niveau élevé de bruit (y compris de l'extérieur) dans le véhicule, la plage dynamique est considérablement réduite. L'isolation acoustique du corps et l'augmentation du niveau de pression acoustique des haut-parleurs contribuent à augmenter la plage dynamique de l'écoute. L'installation d'une sonorisation externe au stade initial de la modernisation est, à mon avis, la moins exigeante en main-d'œuvre. Il convient de noter que le raffinement du système audio de la voiture doit commencer par l'installation d'un meilleur haut-parleur avant. Les appareils multimédias modernes pour voitures sont équipés de sorties ligne pour connecter des amplificateurs externes. L'industrie propose de nombreux PA automobiles de haute qualité, mais leur coût élevé constitue une contrainte importante pour les mises à niveau. Connecter le PA aux sorties de l'amplificateur intégré à la radio, à mon avis, n'est pas conseillé. Le dispositif proposé a des fonctionnalités minimales, mais présente un certain nombre de caractéristiques positives : une alimentation puissante non stabilisée, un bon amplificateur, une taille de boîtier minimale et l'absence de composants de filtre actif d'entrée de faible qualité. La tension d'alimentation nominale est de +/-25 V, ce qui permet d'augmenter la puissance sous une charge de 4 ohms jusqu'à 78 watts. Contrairement à de nombreuses conceptions décrites sur Internet, cette sonorisation à deux canaux est assemblée dans un boîtier en aluminium Gainta standard, abordable et peu coûteux, illustré à la fig. 1. Largeur (taille L sur la Fig. 1) - 100 mm. Les dimensions de la carte principale sont de 93,6x96 mm, ce qui permet de l'insérer dans des fentes spéciales du boîtier. La priorité dans le projet est donnée à la compacité de l'appareil, des pièces montées en surface sont donc utilisées.
Le PA a été conçu pour un lecteur de CD spécifique, pour lequel la charge nominale de la sortie ligne est de 10 kOhm. L'appareil se compose d'un convertisseur de tension non stabilisé (PN) et d'un PA basé sur deux microcircuits TDA7293 (ou TDA7294, en tenant compte des différences de brochage), ainsi que d'une unité de commande pour un signal externe amplificateur STBY de signal à distance. Le circuit amplificateur est représenté sur la fig. 2. Le convertisseur avec la fonction de démarrage progressif est assemblé sur la puce TL494 et les transistors à effet de champ. La puissance globale du transformateur est d'environ 300 W et l'utilisation de deux paires de transistors dans chaque branche du convertisseur vous permet de fournir plus de puissance à la charge. Le calcul du transformateur et le choix du circuit magnétique ont été effectués à l'aide du programme gratuit utile EXCELLENIT5000 [1]. Il existe une opinion selon laquelle les PA avec une alimentation pulsée sans stabilisation offrent un meilleur son qu'avec une alimentation stabilisée. Des résistances (47 ohms) sont incluses dans les circuits de grille des transistors de puissance du convertisseur, ce qui réduit le spectre des interférences créées par l'onduleur. Sur la carte plus petite, il y a une unité de contrôle de mise sous tension et un contrôleur PN, sur une carte plus grande - PN et PA. Les circuits de sortie du PV ne sont pas connectés galvaniquement à la source d'alimentation primaire.
Pour allumer le PA, il est nécessaire d'avoir une tension d'alimentation de 12 V et une tension de commande de plus de 9 V à l'entrée de la télécommande. La tension de l'entrée de la télécommande à travers la diode zener VD1 et la résistance R7 entre dans la base du transistor VT2 et l'ouvre. Le condensateur C5 sert à retarder l'allumage du PA et à filtrer le bruit à l'entrée de la télécommande, la résistance R8 fournit le courant minimum pour le fonctionnement de la diode zener VD1. Le transistor VT2 s'ouvre et une tension d'environ 0,7 V est établie sur son collecteur, la LED HL1 s'allume et le transistor VT1 s'ouvre, ce qui alimente la puce DA1 et démarre le PN. La résistance R5 est nécessaire pour supporter la tension de fermeture basée sur VT1 en l'absence de signal de commande, et R6 pour limiter le courant maximum du transistor VT2. En présence d'une tension secondaire PN, la tension de l'émetteur VT1 à travers R1 est fournie à la diode rayonnante de l'optocoupleur U1, et elle éclaire le phototransistor de l'optocoupleur. Lorsqu'une tension est appliquée au microcircuit DA1, une tension de 14 V apparaît à sa sortie (broche 5), qui, via le condensateur C3, est envoyée à la broche 4 du contrôle de largeur d'impulsion TL494. Lorsque C3 se charge, la tension sur la broche 4 diminue en raison de la résistance de charge R2 et la largeur d'impulsion sur les broches 9, 10 augmente. C'est ainsi que s'organise le démarrage progressif du PN. La résistance R2 est également nécessaire pour empêcher la charge du condensateur C3 par le courant provenant du microcircuit (de 2 à 10 mA). Les amplificateurs d'erreur intégrés dans TL494 ne sont pas utilisés, les entrées non inverseuses 2, 15 DA1 sont alimentées avec une tension ION égale à 5 V à partir de la broche 14 et les entrées inverseuses sont connectées au fil commun du PN. Les résistances R3, R4 et le condensateur C4 fixent la fréquence de commutation du PN à environ 50 kHz. La place de la résistance R4 est réservée sur la carte pour une éventuelle correction de la fréquence du PN. Les condensateurs C2 et C1 bloquent les interférences RF. À partir des broches 9, 10 de DA1, les signaux de commande du transistor à effet de champ (FET) via le connecteur XP / XS1 (ZL201-10G, ZL262-10SG fabriqué par NINIGI) sont transmis à la carte PA principale vers les portes FET Sur les éléments R12 , VD4, VT4 (R13, VD5, VT5) Des circuits de recharge de capacité de grille FET sont assemblés.Les résistances R19-R22 réduisent la vitesse de commutation FET et réduisent le bruit de commutation. Les PT sont connectés par paires à l'enroulement primaire du transformateur T1, au point médian duquel la tension du réseau de bord du véhicule est fournie par le fusible FU1 et le filtre en U C6C7L1C10C13C14C18. Les condensateurs C10, C13, C14, C18 sont connectés à proximité immédiate du point médian de l'enroulement I du transformateur T1 pour réduire les interférences. La diode VD2 sert de protection contre l'inversion de polarité de l'alimentation. La tension alternative de l'enroulement secondaire T1 est redressée par les ensembles de diodes VD7, VD8, filtrée par les condensateurs C20-C23 puis envoyée aux microcircuits UMZCH. De plus, la tension de +24 V à travers la résistance R14 est fournie au transistor de l'optocoupleur U1 et, s'il y a une tension à l'entrée du dispositif de télécommande, elle est fournie à la base du transistor V73. Les éléments R9, VD3, VT3 sont nécessaires pour assurer la décharge rapide des condensateurs dans les circuits STBY, MUTE des microcircuits DA2, DA3 après la perte du signal de télécommande. Cela est dû au fait que lorsque la radio est éteinte, des surtensions importantes apparaissent sur ses sorties linéaires, ce qui entraîne des clics dans les haut-parleurs. Dans la plupart des appareils faits maison, les signaux STBY MUTE sont générés via une résistance de limitation connectée au circuit d'alimentation positif, de sorte que lorsque la radio est éteinte, le PA ne passe pas en mode STBY tant que les condensateurs du circuit d'alimentation ne sont pas déchargés. Dans la même conception, le PA s'éteint presque immédiatement après la disparition du signal de télécommande de la radio. Pour assurer la symétrie de la charge sur l'IP et pouvoir travailler en mode bridge, une voie PA fonctionne en mode inverseur. Pour minimiser les interférences introduites par la chute de tension sur les fils "de puissance", les fils communs des circuits de signal et d'alimentation sont connectés uniquement dans la partie à faible courant à travers les résistances R11, R15. Les éléments R16, C9, R23, C11, R27 et R32 (R17, C8, R18, C12, R24, R29 et R31, R33) forment des filtres de limitation de bande et règlent le gain du canal. Étant donné que l'inclusion des microcircuits DA2, DA3 est différente, pour égaliser le gain dans les canaux, vous pouvez régler la résistance totale des résistances OOS (R31 et R33). Il n'y a pas de place pour la résistance R31 sur la carte, si nécessaire, elle est installée au-dessus de R33. Lors de la simulation de microcircuits sous la forme d'un amplificateur opérationnel dans le progiciel Microcap 9, la résistance de cette résistance s'est avérée être de 80 kOhm. La baisse dans la région LF (-3 dB à une fréquence de 17 Hz) est due à la portée du PA. Premièrement, les haut-parleurs avant, en raison de leur taille et de leur conception acoustique, réduisent considérablement l'efficacité dans les basses fréquences ; deuxièmement, la réponse en fréquence résultante à l'intérieur de la voiture a généralement une augmentation de plusieurs décibels dans la région des basses fréquences. Le transformateur est assemblé sur un noyau magnétique toroïdal Epcos 29,5x19x20 (B64290-L756-X87) en matériau N87. L'enroulement primaire comporte 8 tours de fil d'un diamètre de 0,51 mm, pliés en huit brins, avec une prise du milieu. Les données initiales et les résultats des calculs sont présentés dans les Fig. 3. L'enroulement secondaire contient 18 spires du même fil, pliées en trois brins, avec une prise du milieu. Les bobines sont réparties uniformément autour du périmètre de l'anneau. L'inductance L1 est bobinée sur un circuit magnétique annulaire de 23x14x9,5 mm en poudre de fer T90-52 Micrometals et contient huit spires de fil PEV 0,51, pliées en huit noyaux. L'inductance de l'inducteur peut différer, il est seulement important de se rappeler que la surchauffe est supérieure à 75 оC pour un tel accélérateur est inacceptable.
L'assemblage de l'appareil doit commencer par une carte plus petite (son dessin sur la Fig. 4 à l'échelle 2: 1), dans le schéma de la Fig. 2 parties situées dessus sont entourées d'un cadre en pointillés. Après avoir installé toutes les pièces, une source de tension de 1 V est connectée aux contacts du connecteur XP12. Le +9 V doit être appliqué à la broche 12 et les broches 1 à 4 connectées à un fil commun. Fermez ensuite les contacts 9 et 10, la LED doit s'allumer. Une tension d'environ 1 V s'établira sur le collecteur VT11, une tension de 14 V apparaîtra sur la broche 1 DA5, pas plus de 4 V sur la broche 0,5, et un méandre d'amplitude de 9 V sur les broches 10, 11. En l'absence d'oscilloscope, la présence d'impulsions aux sorties 9 , 10 est déterminée par le multimètre numérique comme une tension constante de 5 ... 6 V.
Ensuite, ils assemblent une grande carte (Fig. 5, 6), en installant tous les détails, à l'exception des puces PA DA2, DA3. Il est également nécessaire d'installer des cavaliers filaires (isolés). Il est souhaitable de souder les transistors à la même hauteur, cela facilitera leur fixation. Étant donné que les diodes appariées dans le boîtier TO-220 avec une anode commune sont rares, la carte fournit des emplacements pour leur remplacement par des diodes dans le boîtier DO-27.
Après avoir connecté les cartes à l'aide du connecteur et fourni une tension de 12 V à partir de l'alimentation et du signal d'activation de la télécommande aux zones désignées, une tension de +20 et -21 V doit apparaître sur les condensateurs C25 et C25, respectivement, et environ +3 V par rapport au point médian de l'enroulement de sortie de l'émetteur VT8 du transformateur. Dans ce cas, les pièces du convertisseur ne doivent pas chauffer et la consommation de courant ne doit pas dépasser 0,3 A. Après vérification du PN, les microcircuits DA2, DA3 sont soudés. Les fils de microcircuit inutilisés sont raccourcis de 3 ... 4 mm. Il est important d'installer les microcircuits strictement perpendiculairement à la carte, sinon ils n'adhéreront pas au boîtier avec tout le plan et risquent de surchauffer. Pour réduire l'effet des interférences sur les circuits amplificateurs, des condensateurs supplémentaires C26, C28 (C30, C32) d'une capacité de 470 uF à faible impédance (faible ESR) ont été ajoutés à proximité des broches d'alimentation des microcircuits. Pour réduire les interférences, les pistes des broches d'alimentation de l'étage préliminaire et de l'étage de sortie du TDA7293 sont connectées aux points de soudure des broches de ces condensateurs. Ensuite, les fils sont soudés dans la carte pour connecter les connecteurs externes. Le connecteur d'alimentation (bornier DG58C-A-2P13 de Degson Electronics) nécessite un fil d'au moins 2 mm2. Un segment de 50 ... 70 mm de long est soudé dans la carte. Les câbles reliant la carte aux connecteurs RCA (XS3.1, XS3.2) sont soudés de la même manière. Pour ce faire, utilisez n'importe quel câble souple. De la même manière, soudez les fils au connecteur de sortie X4 (bornier DG58H-A-04P-13 de Degson Electronics). La section des fils de sortie doit être d'au moins 0,5 mm2. Les points de soudure des fils doivent être renforcés avec de la colle chaude. Pour le fil de signal de la télécommande, un trou d'un diamètre de 2 mm a été percé dans le couvercle latéral, à travers lequel un fil d'environ 20 cm de long a été sorti.Pour le réparer, il est conseillé de faire un nœud depuis l'intérieur du boîtier PA . Ensuite, la carte est insérée dans la rainure du boîtier et les trous pour les vis de fixation des transistors et des microcircuits sont marqués. Les trous sont réalisés avec une perceuse d'un diamètre de 3,6 mm, puis ils sont fraisés pour la pose de vis "noyées". De puissants FET, des diodes et des microcircuits de sortie du PA sont fixés au boîtier (photo sur la Fig. 7) avec des vis M3 à travers des entretoises isolantes en mica à l'aide d'inserts isolants pour les vis. Les joints pour microcircuits doivent être enduits de pâte thermique, par exemple KPT-8.
Ensuite, des connecteurs de sortie X4 sont installés sur les parois en plastique du boîtier et les fils correspondants de la carte de circuit imprimé leur sont connectés (photo de la Fig. 8). Après cela, connectez les câbles de signal aux connecteurs du panneau de l'amplificateur (photo sur la Fig. 9) et vérifiez à nouveau le fonctionnement du système dans son ensemble ; si tout est en ordre, il est conseillé de coller les fils sur les connecteurs de sortie et le connecteur XP / S1, les condensateurs globaux et le transformateur avec de la colle chaude, car ils fonctionneront dans des conditions de vibration. Ensuite, le corps est complètement assemblé.
Avant l'installation dans une voiture, il est souhaitable de faire fonctionner l'amplificateur pendant plusieurs dizaines d'heures pour vérifier sa fiabilité. La connexion électrique directement dans la voiture doit être effectuée avec des fils d'une section d'au moins 2,5 mm2 aussi court que possible (Fig. 10). Vous devez les connecter aux bornes de la batterie via un fusible de 15 ... 20 A, conduire les deux fils à l'amplificateur à partir des bornes positive et négative. Souvent, en raison d'un câblage de mauvaise qualité dans une voiture, afin d'éviter les interférences, il est nécessaire de faire passer des fils de la batterie à la radio.
En raison de la petite taille du boîtier (zone de dissipation thermique d'environ 400 mm2) pendant le fonctionnement, le PA chauffe jusqu'à 40...50 оC. Il s'agit de la température normale pour l'équipement d'amplification, si une circulation d'air est prévue lors de l'installation de l'appareil dans la cabine. En utilisation réelle dans une voiture, on note une nette amélioration de la sonorité du système et de la facilité de placement. Même lors d'un fonctionnement de longue durée à puissance maximale pour les enceintes Focal polyglass V1, la température du boîtier PA ne dépasse pas 60 °C. Naturellement, il ne faut pas s'attendre à des miracles d'un tel amplificateur, mais on peut certainement affirmer qu'il "rejouera" la plupart des métiers de la gamme de prix inférieure, tout en conservant les caractéristiques des microcircuits TDA7293. Certains paramètres du PA ont été vérifiés à l'aide du programme informatique Right Mark Audio Analyzer 6.0 (RMAA). À une puissance de sortie de 15 W à une tension d'alimentation de 12,6 V, la distorsion harmonique dans les canaux est de 0,045 et 0,019 % et la distorsion d'intermodulation est de 0,024 et 0,026 %. Le rapport signal sur bruit est d'environ 90 dB. Contrairement à l'opinion populaire sur les forums Internet, l'inclusion inverseuse du microcircuit (dans le canal droit) a montré le pire résultat en termes de paramètres mesurés. L'utilisation d'un circuit typique de la documentation de référence pour le microcircuit [2] s'est avérée être la meilleure option. Remplacements possibles: la puce PN TL494 a des analogues - YuA7500, MB3759, UPC494, IR3M02, KP1114EU4. Au lieu d'IRF3205, vous pouvez installer n'importe quel transistor à canal n à effet de champ moderne, par exemple IRFZ44, IRF540, BUZ111S, STP80NF06, IRF1405 pour une tension supérieure à 50 V, et il est permis d'utiliser une seule paire de transistors. Les transistors BC817 peuvent être remplacés par les transistors 2N5550S, MMBT100, MMBT2222, 2SD1484 et BC807 par les transistors 2STR2160, BCX17, MMBT591, PMBT2907. Le transistor BCX51 remplace BCX52, BCX53, 2SB1027, 2SB1313, SB1123U. Si nécessaire, la sélection des types de transistors peut être effectuée selon l'ouvrage de référence [3]. Deux ensembles de diodes VD7, VD8, conçus pour un courant continu d'au moins 3 A et une tension supérieure à 80 V, peuvent être remplacés par quatre diodes FR302-FR304, UF5404, RGP25G. Sur la fig. La figure 11 montre les schémas d'implantation des faces avant et arrière de la sonorisation pour les éléments et blocs de commutation utilisés par l'auteur.
littérature
Auteur : Yu. Ignatiev, Ivano-Frankivsk
Machine pour éclaircir les fleurs dans les jardins
02.05.2024 Microscope infrarouge avancé
02.05.2024 Piège à air pour insectes
01.05.2024
▪ Ville australienne alimentée par l'énergie solaire ▪ Prise en charge de DisplayPort en USB Type-C ▪ Le mariage affecte la glycémie ▪ Honda abandonne les voitures diesel ▪ L'intelligence artificielle pour les nouvelles bières
▪ section du site Ouvrages électroniques de référence. Sélection d'articles ▪ article Père de l'histoire. Expression populaire ▪ article Pour écouter quel album avez-vous besoin de quatre systèmes audio ? Réponse détaillée ▪ article Comptable du groupe de produits. Description de l'emploi
Page principale | bibliothèque | Articles | Plan du site | Avis sur le site
www.diagramme.com.ua |
Voir d'autres articles section 
Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :
Toutes les langues de cette page