Koncový stereo DMOS zesilovač 2x100W s TDA7294PT003, stavebnice
Zakoupili jste si stavebnici kvalitního Hi-Fi zesilovače pracujícího ve
třídě AB. Jde o stereofonní verzi, která nese označení PT003 (mono PT002).
Zařízení je realizováno na oboustranném plošném spoji. Díky svým malým
rozměrům, ochranám proti zkratu na výstupu, přehřátí a možnosti připevnění
přímo ke kovové skříni najde své využití jistě na mnoha místech. Ať už to je
ozvučování koncertů či montáž do komba, například pro kytaru. Tuto stavebnici
je možno napájet už od 10 voltů, což umožňuje snadnější shánění dílů zdroje
napětí. Proudové rázy do reproduktoru při zapnutí
a vypnutí zesilovače jsou u tohoto obvodu minimální. Pozor, zařízení pracuje s poměrně dost velkými proudy i napětími. Vyvarujte se dotykům
napájecího napětí. Nechytejte stavebnici do obou rukou, je-li pod napětím.Testováno 50h, z toho
5h při maximálním zatížení. Rizika zničení stavebnice jsou minimální, pokud
napájecí napětí nezapojíte jinak, než je napsáno na DPS (plošném spoji). TATO STAVEBNICE SE JIŽ NEPRODÁVÁ, NÁHRADOU JE KONSTRUKČNĚ JEDNODUŠŠÍ PT003B !
Schéma zapojení
Jedná se o doporučené zapojení obvodu TDA7294 firmy SGS
THOMSON. Vše podstatné se skrývá v samotném IO. Jak předzesilovač, tak i koncový
stupeň DMOS, funkce MUTE, STBY, ochrany proti přehřátí, zkratu na výstupu.
Kondenzátory C6 a C8 jsou tzv. filtrační a pokrývají odběrové špičky; není tedy
nutné dimenzovat napájecí zdroj na výkon, který se nebude využívat trvale.
Například zvuk bicích při úderu způsobí několikanásobně vyšší odběr ze zdroje,
než odpovídá jeho střední hodnotě. Tyto kondenzátory především zamezí vzniku
zkreslení, vznikajícího právě při silných signálech v důsledku nadměrných úbytků
napětí ve zdroji.
Kondenzátory C7 a C9 zlepšují stabilitu zesilovače proti vf
zákmitům. Rezistor R3 mezi vývody 2 a 14 zajišťuje zápornou zpětnou vazbu jak
stejnosměrnou (stabilizuje pracovní bod, resp. stejnosměrné napětí na výstupu),
tak společně s R2 vazbu střídavou. Ta určuje celkové zesílení, zmenšuje
zkreslení a vyrovnává kmitočtovou charakteristiku zesilovače. Zde uvedené
hodnoty jsou doporučené výrobcem, pro dosažení nejlepších parametrů, lze je však
v případě potřeby v určitých mezích měnit. Pokud tedy například
potřebujete omezit výkon zesilovače z důvodu menšího chladiče nebo máte
reproduktorové soustavy pro menší výkony a chcete se vyvarovat jejich zničení,
stačí zvýšením hodnoty R2 nebo snížením hodnoty R3 zmenšit zesílení. Kondenzátor
C1 stejnosměrně odděluje vstup zesilovače od zdroje signálu, aby neovlivnil
stejnosměrný pracovní bod zesilovače. Přes přepínače a rezistory R4 a R5
přivádíme napětí pro STBY (Stand By) a MUTE. C3 a C4 umožňují plynulou aktivaci
i deaktivaci těchto funkcí.
Konstrukce
Osadíme plošný spoj PT003 (dodává se se zelenou
nepájivou maskou, potiskem součástek a vyvrtaný automatem CNC), který je
navržen tak, aby se z vnějšího prostředí dostávalo co možná nejmenší možné
rušení a zároveň odpovídal proudovému zatížení. Proto jsou napájecí a výstupní
spoje co nejširší. Je použit cuprex FR4 s 35μm silnou měděnou fólií.
Pořadí
osazování: 1. odpory 2.
kondenzátory MKT 5mm 3. svorkovnice 4. přepínače 5. ostatní kondenzátory 6.
TDA7294
Pozor, TDA7294 pájejte jako poslední a snažte
se co nejkratší dobu. Pájejte svědomitě tak, aby nedošlo ke studeným spojům.
Vzhledem k tomu, že je plošný spoj oboustranný, je zapotřebí počítat i
s tím, že některé součástky je třeba zapájet z obou stran (DPS není
prokovený - horní a dolní spoje nejsou vodivě spojeny, dokud je nepropojíte
samotnými vodiči součástek). Například u odporů nejsou s oboustranným
zapájením problémy. A však u elektrolytických kondenzátorů může nastat problém.
Postupujte proto takto: Zasuňte součástku částečně do DPS, pájkou naneste cín
na horní spoj a dokud je cín ještě tekutý, rychle součástku zasuňte celou.
Horní spoj takto zůstane propojený, součástka je nadoraz a můžete přejít
k připájení spodní strany. Pozor, delší řadu svorkovnic (na levé straně)
nezapájejte ihned najednou. Nejdříve spojte tři trojky a zapájejte je. Na levé
straně si nechte místo pro svorkovnici s dvěma zdířkami a zapájíte ji
později. Vyhnete se tak obtížnému osazení všech svorkovnic najednou, protože
jsou zde dva oboustranné spoje a prohřívání dvou míst najednou by bylo obtížné.
Plošným spojem prochází velké proudy, jedině kvalitní konstrukcí docílíte
minimálních rizik. Máte dvě možnosti, jak zkompletovat stavebnici:
A: Nehodláte využívat funkce STBY a
MUTE. Potom přepínače SW1 a 2 zapájíte přímo do spoje a jejich poloha bude pro
chod zesilovače nahoře. Při tomto zapojení, které vychází přímo ze schématu,
lze funkce pouze deaktivovat, nikoli okamžitě zapnout. Aktivace je možná pouze
přepnutím přepínačů před zapnutím zesilovače a při vybitých kondenzátorech. Využití:
pro oživování, kdy chceme změřit klidový odběr ale později tyto funkce
nevyužívat.
B:
Hodláte
využít funkcí. V tomto případě nebudou přepínače zapájeny do spoje
(logicky, nebudete kvůli každé změně otevírat krabici nebo kombo), nýbrž
vyvedeny ven pomocí vodičů (součást balení). Při tomto zapojení - viz obrázek,
jsou funkce volitelné,
možnost aktivace i deaktivace kdykoli během provozu. SW2 se zapojuje stejně
jako SW1. Při obou konstrukcích je nutno na svorky MT a SB přivádět kladné
napájecí napětí.
To poslední, co je třeba při konstrukci učinit, je připevnit
hliníkový profil, který umožní přímé přichycení ke kovovým skříním a jednodušší
připevnění chladičů. Těleso je třeba nejprve navrtat - uprostřed díra pro
přichycení IO, d=3mm, s navrtáním d=6mm zezadu do jedné čtvrtiny pro zapuštění
hlavičky šroubku, aby se zadní stěna mohla přiložit celou plochou ke chladícímu
elementu. Poté stačí podle potřeby vyvrtat díry na krajích profilu. A opět např.
d=3mm se zavrtáním d=6mm do jedné čtvrtiny (2,5mm) jeho tloušťky. Viz reálný
obrázek nahoře. Dostatečné odvádění tepla z IO zajistí hliníková deska o ploše
0,75dm2 a tloušťce 5mm. Součástí jsou šroubky a matičky usnadňující
manipulaci s osazenou destičkou zesilovače při oživování.
Pokud si nevíte rady se symetrickým zdrojem napětí, zde je přiloženo doporučené otestované a dobře fungující schéma zapojení. Transformátor nejlépe toroidní, min 300W, optimálně 2x25V/400W. Pojistky chrání zdroj i zesilovač před destrukcí. LED diody indikují napětí na obou větvích. Jakmile nesvítí například LED1, víte, že je spálená pojistka, nebo jiný problém u kladného napájení. Kondenzátory C1 a C2 jsou filtrační. Minimální doporučená hodnota 5mF, ale vyšší hodnoty mohou jedině prospět – menšímu brumu. Pak už záleží jen na tom, kolik financí jste ochotni investovat do zdroje a jeho kvality, protože srovnatelně s kapacitou kondenzátorů roste i jejich cena. Při větší míře zájmu jsme ochotni zdroj s DPS a všemi díly prodávat jako stavebnici. Cena by se však pohybovala kolem 1000Kč.
ZDROJ NENÍ SOUČÁSTÍ
STAVEBNICE
Oživení
Zařízení není nutno nijak oživovat. Při správné konstrukci dostatečně dimenzovaném zdroji pracuje na první zapojení. V žádném případě nezapínejte zesilovač bez připevněného chladiče.
O stavebnici
Plošný spoj PT003 131,5x60,3mm FR4 1,5mm jednostranný. Následující tabulka součástek se vztahuje pouze k jednomu kanálu. U druhého jsou součástky označeny stejně, pouze s jednoduchou uvozovkou. (C4, C4’) SW3, R7, R8, D2, D3 se neosazuje.
R1, R3, R4
|
22k
|
C1
|
MKT 220 - 470n
|
C6, C8
|
1000m/50V
|
R2
|
680
|
C2, C5
|
22m/50V
|
C7, C9
|
MKT 100n/63V
|
R5
|
10k
|
C3, C4
|
10m/50V
|
IO1
|
TDA7294
|
R6
|
2k2
|
|
|
D1
|
LED červena
|
Poslední revize 06.2008. Pozor, na chladící ploše TDA7294 naměříme zápornou větev zdroje, pokud chcete chladič uzemnit, je nutné použít pro TDA7294 izolační podložky, nesmí být s chladičem vodivě spojen -> propojení „-“ a „GND“ = jistota destrukce obvodu.