Технический форум - Звёзды на земле. Руководство по сборке усилителя мощности

Написать эту статью (скорее руководство для новичков с картинками) меня подтолкнула... лень, а именно надоело отвечать на одни и те же вопросы по нескольку раз. Постараюсь рассказать, как правильно подключить к блоку питания усилитель - в моём примере это TDA7293 в инвертирующем включении.

Остановимся пока на блоке питания.
Первое, о чём сразу хочется сказать, так это то, что для питания усилителя следует выбирать напряжение, исходя из сопротивления подключаемой нагрузки. Напомню - для 4 Ом потребуется напряжение питания 27В (TDA7294) и 29В (TDA7293), для 8 Ом - 36В и 38В, соответственно.
Но часто бывает так, что напряжение занижено или завышено. В случае, если оно ниже указанного - это не страшно, просто микросхема не выдаст всю мощность и будет работать долгие годы, особо не напрягаясь.
Второй случай - это повышенное напряжение питания для 4-омной нагрузки. Скажу сразу - страшного в этом тоже нет ничего, следует только предпринять некоторые меры безопасности, чтобы не сжечь микросхему:
- ограничить выходной сигнал, тем самым ограничив максимальную мощность на выходе.
- обеспечить хороший теплоотвод, а именно использовать теплопроводящую пасту и закреплять на хорошо отполированной поверхности радиатора.
Дабы максимально использовать микросхему и не перегревать, её следует устанавливать на радиатор без слюдяной или любой подобной прокладки, а сам радиатор изолировать от корпуса, так как на фланце микросхемы находится минус питания.

Трансформатор блока питания должен быть адекватных размеров и мощности. Бытует мнение, что в усилителях требуются трансформаторы на мощность, превышающую мощность усилителя на 50-100%. Это утверждение может быть справедливым для усилителей в классе "A", мы же имеем дело с усилителем в классе "АВ", а это значит, что нам достаточно трансформатора мощностью равной или даже меньшей выходной мощности усилителя, всё дело в том что в момент максимальной нагрузки (пики) в дело вступают конденсаторы блока питания и таким способом "помогают" трансформатору.

Теперь о выпрямительных диодах.
Применение диодов Шоттки и ультрабыстрых не принесёт никакой выгоды, их единственное преимущество - это низкое падение напряжения, которое можно компенсировать, немного завысив напряжение на трансформаторе, а также быстрое переключение, которое можно компенсировать шунтированием диода керамическим конденсатором малой ёмкости.
Рациональнее использовать диоды советского производства типа д202 или д243
Эти диоды прекрасно "переживают" пиковые токи, которые бывают в момент зарядки электролитических конденсаторов большой ёмкости, а это 30-50 Ампер.
Хорошо себя зарекомендовали и диодные сборки на 35-50 Ампер - в отличие от отдельных диодов, их удобнее крепить и они занимают меньше места.

Конденсаторы
Конденсаторы в блоке питания играют важную роль, и поэтому нужно ставить туда только конденсаторы, которые прошли проверку на утечку и пробой, также на собственную электрическую ёмкость. Эти конденсаторы следует шунтировать (включать параллельно) керамическими или плёночными конденсаторами с ёмкостью от 0,1 до 2 мкФ на 10000 мкФ электролитического конденсатора. Служат они для фильтрации питания от ВЧ помех и прочих наводок из питающей сети, так и норовящих попасть на вход усилителя и, усилившись, стать серьёзными искажениями в звуке. Ёмкость конденсаторов выбирают, исходя из расчёта 100 мкФ на 1 Ватт мощности .

Провода питания.
Многие стремятся использовать бескислородную медь (аудиокабель) большого сечения. Сразу скажу, что это глупость полнейшая, обычный провод для питания бытовых электроприборов подходит не хуже и намного дешевле. От трансформатора к диодному мосту и от моста к конденсаторам нет смысла тянуть провода бОльшего сечения, чем сечение провода, которым намотана вторичная обмотка трансформатора.
А вот уже от конденсаторов следует увеличить сечение провода, но без фанатизма, 1мм2 вполне хватит для каждой микросхемы на плечо, общий же провод следует использовать сечением в 1,5-2 раза толще тех проводов которые используются для подведения "+" и "-".
А именно - если на питающие использован провод сечением 1мм2, то для "общего" следует использовать 2мм2, либо скрутить параллельно два таких же провода для получения необходимого сечения. Но опять же повторюсь – без фанатизма, акцентирую внимание по причине "аудиофильных" замашек многих форумчан. Всё должно быть в меру.

Сигнальные провода.
Сигнальный провод играет не меньшую роль, чем источник сигнала в звуковоспроизведении - ведь если провод плохо защищает от помех, то на выходе вместо Монсерат Кабалье услышите Рабиновича, поющего через трубу канализации, и всё от того, что сигнальный провод будет как антенна улавливать посторонние сигналы, будь то наводки от сети или от какого-нибудь электроприбора .
Экранированный провод не следует покупать за сотни или тысячи, будь то рубли или иная валюта, вполне подойдёт провод для микрофона - его цена от 10 до 13 гривен за метр. Провод китайского производства, используемый в соединительных шнурах типа 3на3 или 2на2 тюльпана следует применять в крайних случаях, когда просто уже нечего лучше нет.

Соединительные разъёмы (входные и выходные)
Сейчас популярным является входной разъём типа RCA,ещё его называют "тюльпан" - мне лично он очень не нравится по той причине, что первым подключается сигнальный провод, а уже потом экран, что само по себе очень плохо и может послужить причиной возникновения неполадок во входной цепи усилителя или даже выходу его из строя, как и устройства, с которым этот усилитель будет работать.
Выходные разъёмы следует выбирать исходя из того, какую мощность будет отдавать в нагрузку усилитель, а именно какой ток будет протекать через этот разъём.
В советской аппаратуре были широко распространены специальные "розетки" для подключения АС до 30 Ватт и винтовые зажимы для подключения более мощных усилителей к АС. В любом случае винтовой зажим, помимо бОльшей механической прочности, обладает ещё и лучшим электрическим контактом.

Теперь перейдём к самому "руководству с картинками".
На фотографиях мы видим сам блок питания, выполненный из основания из текстолита, на котором закреплён трансформатор (ТС-180 с перемотанной вторичная обмоткой), диодный мост (из 4х диодов д202в) на алюминиевом радиаторе, батарея конденсаторов. Конденсаторы проверены. Ёмкость подобрана равной на каждое плечо. Несмотря на возраст, конденсаторы имеют ёмкость по 9200-9400 мкФ. При отборе были сняты параметры из 12 конденсаторов и выбраны только эти 4 шт - остальные были в неудовлетворительном состоянии. Электролитические конденсаторы шунтированы плёночными конденсаторами по 0,47 мкФ каждый, также к клеммам конденсаторов припаяны токоразрядные резисторы по 910 Ом, 5 Ватт.

На фото показано, как нужно соединять "землю" - а именно только в одной точке в месте соединения конденсаторов.

Показано, как правильно подключить регулятор громкости и входные разъёмы.
Показано, как закрепить микросхему к радиатору (в этом варианте радиатор следует изолировать от корпуса усилителя, если корпус металлический).

Остальные вопросы по поводу этой микросхемы (TDA7294, TDA7293) можно узнать из соответствующей темы.

С ув. к Вам Форумчанин =DTS=