Мощный усилитель для сабвуфера своими руками автомобильный. Автомобильный усилитель звука своими руками

Из той статьи вы узнаете о том, как сделать усилитель для автомобильного сабвуфера средней мощности.

В представленном усилителе, как и во многих усилителях промышленного производства, отсутствуют различные защиты. Но на надежность усилителя это никак не влияет. Этот прибор способен проработать очень долго, если никто ничего не замкнет.

Чтобы добиться среза порядка 100 Гц (все частоты выше отсутствуют), в схему внедрен фильтр второго порядка.

Это обычный Push-Pull преобразователь, двухтактный повышающий. Задающий генератор построен на микросхеме TL494.
Дальше стоит небольшой драйвер на транзисторах прямой проводимости. Эта часть разряжает емкость затворов полевых транзисторов после закрытия последних.

Как известно, если к затвору полевого транзистора приложить некоторое напряжение, в данном случае это управляющий импульс, то последний откроется. И если убрать напряжение на затворе, транзистор все равно останется открытым.

Поэтому некоторые схемы дополняются отдельным драйвером, который может вовремя закрыть транзистор. Хотя многие специализированные ШИМ–контроллеры имеют довольно мощный встроенный выходной каскад для этих целей, TL494 не в их числе.
В драйвере модно использовать буквально любые pnp-транзисторы. Отлично подходят и наши КТ3107.
Полевые транзисторы, как всегда, n-канальные – в данном случае IRFZ44, но можно и другие. При подборе транзисторов необходимо обратить внимание на документацию. Расчетное напряжение ключа должно быть не менее 40 В, а сила тока не менее 30 А. Идеальным вариантом станут ключи на 60 В с током на 50-60 А.

Первичная обмотка имеет 2 по пять витков намотана жгутом из 5 проводов по 0,7 мм. Вторичная обмотка 11 витков, 6 жил по 0,33 мм. Естественно, для каждого сердечника будут разные данные намотки, поэтому расчет необходимо производить самостоятельно.
Холостой ход инвертора получился не более 50 мА, а с подключенным фильтром и усилителем около 250 мА с учетом того, что на вход усилителя сигнал не подавался. Холостой ход минимален.

Усилитель работает в классе A-B, и радиатор нужен довольно большой с учетом мощности. Обязательно изолировать корпуса полевых транзисторов и микросхемы усилителя от радиатора, используя теплопроводящие прокладки и изолирующие шайбы.

Прикрепленные файлы:

Здравствуйте! Хочу представить вашему вниманию схему, фотографии и печатные платы автомобильного усилителя. Схемы эти легко встретить в интернете. Итак, начнем по порядку. Давно появилась идея собрать усилитель для автомобиля, требования к усилителю были такими:

1. Хорошее качество звучания во всем диапазоне мощности.

2. Низкий коэффициент гармоник.

3. Ну и мощность не уступающая среднему диапазону цен на заводские автоусилители.

Первое что я начал собирать - это преобразователь напряжения с 12 в +- 40 вольт. Печатную плату решил сделать из цельного листа текстолита. Пользовался технологией ЛУТ. Печатную плату сделал под свои размеры. ШИМ собрал на отдельной плате. В эту схему добавил лишь дополнительную обмотку для питания защиты АС 24 вольта. Витков 8 проводом 0.8 мм.

Преобразователь напряжения с 12 в +- 40 вольт - схема

Далее диодный мостик для выпрямления, его сделал на 4-х диодах HER-307 , далее фильтр из конденсатора 1000 мкф 50 вольт. С этой схемы вырезал лишь часть ее. То есть стабилизатор на +-15 вольт. Остальное остается как в схеме.

О намотке трансформатора

Для трансформатора использовал ферритовые кольца, российские, 40х25х11 2000НН склеенных вместе. Острые края феррита закруглил алмазным напильником. Затем обмотал малярным скотчем. Первичную обмотку трансформатора мотал проводом 0.8. Сложенных вместе 10 жил, 5 витков равномерно распределяя по всему кольцу. Далее разделено пополам. Вторичка мотается аналогично первичке. Тот-же провод 0.8 и 8 жил сложенных вместе. Количество витков 15 и затем разделено пополам. Напряжение на выходе получилось +-40 вольт, под нагрузкой напряжение село на 2 вольта в обеих плечах.

Теперь приступил к сборке усилителя мощности звука. Выбор пал на усилитель Лайков 6-й версии . В схеме ничего не изменял. Но немного столкнулся с трудностями. В этом усилителе нужно хорошо подбирать элементы для симметрии обеих плеч. То есть транзисторы конденсаторы резисторы. Ток покоя 150 мА.

Схема Лайкова 6

После впайки всех элементов делаем так:

1. R6 и R24 установить в средне положение.

2. Закоротить на землю вход усилителя на землю.

3. Отпаять выходные транзисторы.

4. Включить питание схемы.

5. Установить R 6 на выходе усилителя напряжение 0 в.

6. Замерить напряжение питания и +/- 15 В.

8. Отключить питание, подключить выходные транзисторы, включив в разрыв цепи коллектора VT10 амперметр на 1 А.

9. Включить питание и R24 установить ток покоя коллектора VT10 в пределах 100 - 150 мА.

10. Замерять ток покоя VT11, он не должен отличаться от тока VT10 более, чем на 5%.

11. Ток покоя выходных транзисторов может быть установлен в пределах от 40 до 200 мА, в зависимости от желаемого качества звучания, режима работы, тепловых режимов, размеров радиаторов. Установку тока покоя нужно производить при температуре выходных транзисторов 35-40 градусов.

12. Проконтролировать работу термокомпенсации, замерив токи покоя при максимальной температуре радиаторов выходных транзисторов.
Настройка окончена. Схема усилителя Лайкова 6 версии приведена ниже.

Защиту АС собирал по этой схеме

В настройке не нуждается если все собрано верно. Печатные платы будут находится в архиве . При испытаниях с усилителя снял с одного канала 98 ватт, далее он вошел в клиппинг. Как и заявил автор - чистые 100 ватт. Радиаторы использовал от компьютера, от сокета АМ 3+ . Без кулеров чертовски греется, так как слишком маленькой площади радиаторы. Решено оставил кулера в работе - сейчас все теплое. Кулера запитал по схеме ШИМ регулятора на таймере NE555 .

Далее приступил к сборке второго преобразователя для сабвуферного канала. Схема остается прежней. Есть небольшие изменения по намотке трансформатора. Кольца использовал все те-же, два склееных вместе. Первичка остается прежней. А вот вторичка другая, количество жил прежнее, но витков здесь уже не 15, а 21. На выходе преобразователя получилось +-70 вольт. Для ФНЧ намотал отдельную обмотку проводом 0.8 8 витков. Схема стабилизации остается как в схеме. Также есть еще одна обмотка для питания защиты АС, все аналогично как и в первом преобразователе для Лайкова.

Сам усилитель решил собрать по схеме Холтона

Схема принципиальная Холтона

Сборка начинается с установки резисторов, затем устанавливаются мощные резисторы, диоды, конденсаторы и малосигнальные транзисторы. Следует быть внимательным при установке полярных элементов. Неправильное подключение может привести к неработоспособности устройства или выходу одного, или более элементов, при включении схемы.

Завершив монтаж всех элементов, внимательно просмотрите модуль, все ли компоненты впаяны, правильно ли они установлены. Только когда Вы убедитесь, что всё сделано правильно и все детали стоят на своих местах, можно подключать питание.

С помощью крокодилов закрепите щупы прибора на выводах одного из мощных резисторов 0,22 Ом. Медленно вращая движок резистора P1, установите на резисторе 0,22 Ом 18 мВ, это и будет установка тока в 100 мА на один транзистор. Теперь проверьте напряжение на всех остальных резисторах, выберите один на котором напряжение наибольшее. Настройте резистором P1 на нем напряжение 18мВ.Теперь подключите сигнал генератор на вход и осциллограф на выход. Убедитесь в том, что форма сигнала свободна от искажений. Если у вас нет этих приборов, подключите нагрузку и на слух получайте хорошее качество. Звук должен быть чистым и динамичным. Защита АС аналогична первой. Питание 24 вольта от отдельной обмотки трансформатора.

ФНЧ собран по этой схеме:

Схема ФНЧ в автоусилитель

Использовал алюминиевые 20 на 20 мм уголки и фанеру 10 мм. Корпус отшлифован и оклеен черным кожзамом. Кулера закреплены на задней стенке корпуса.

ФНЧ будет закреплен на передней панели, там-же будут расположены силовые клеммы для питания этого агрегата. И клемы входа и выхода.

Верхняя крышка будет изготовлена из тонированного 4 мм стекла. Усилитель прошел испытания на прослушивания музыки. На колонках с 90 и сабвуфере JBL GT5 1200 ватт.

Бас напористый глубокий. Лайков весь потенциал не раскрыл, так как С90 не годится для сего агрегата. В общем я очень доволен звучанием такого усилителя. Особенно нравится очень сильный и приятный низ. С вами был Ivan Aleksandrov .

Обсудить статью АВТОМОБИЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Интегральный усилитель TDA1562 был разработан в 1998 г. концерном "PHILIPS" и является вдвое умощненной версией TDA1560 (40 W). В новом усилителе разработчики значительно "поправили здоровье" выходному каскаду и еще более упростили принципиальную схему.

Особенностью TDA1562 является то, что она работает в режиме усиления Н, который характеризуется тем, что в момент прохождения мощного импульса выходного сигнала, питание оконечного каскада подкидывается специальными накопительными цепями (4700 mF - 2 шт).

Таким образом достигается двухкратное увеличение выходного напряжения и четырехкратное увеличение выходной мощности по сравнению с обычным мостовым усилителем (а именно такие и стоят практически на всех магнитолах). Кроме того, достигается очень большой КПД - именно благодаря следящему источнику питания - в режиме номинальной мощности средний потребляемый ток TDA1562 едва достигает 1,5...2 ампер. Но это на реальном музыкальном сигнале. Если же подать тестовый синусоидальный сигнал, то потребляемый ток сразу же вырастет до 6,5 ампер. В этом случае эффект "следящего питания" уже не работает, то есть питание оконечных каскадов накопительные цепи исправно поднимают, но уже в постоянном режиме, а не в импульсном, как на реальном музыкальном сигнале. Но в конце концов, усилители делают для того, чтобы слушать музыку, а не "синус". Вот и слушайте на здоровье.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

Uпит.(min/max)....................................................... +8...18 V

Uпит. оптим. ............................................... +12 V (+14,4 V)

Iпотр.(Uвх.=0)..................................................... 0,15...0,2 А

Iпотр. средний............................................................ 1,5...2 А

Iпотр. максим............................................................. до 10 А

Рвых. номинал (RMS (синус).............50 W (4 Ом); 30 W (8 Ом)

Рвых. максимальная..........................70 W (4 Ом.) ; 40 W (8 Ом.)

fраб..............................................15...60000 Hz (+0 dB; -3dB)

Uвх. ........................................................................ -0,707 V

Кусил............................................................................26 dB

Кгарм. .........................................................................0,03 %

Ксигнал/шум.............................................................. -90 dB

Кдемпф. (100 Hz; 4 Ом) ........................................не менее 40

Усилитель имеет надежную защиту выхода от КЗ, а также термозащиту (такую же надежную). Теплоотвод на менее - 400 см2.

УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ САБВУФЕРА - наиболее подходящая работа для TDA1562.

Детская простота схемы, высокая надежность и достаточная мощность - что еще нужно усилителю, чтобы составить достойную пару сабвуферу? Ничего кроме правильного кроссовера. Для сабвуферных усилителей мы делаем специальные кроссоверы, у которых имеются: сумматор на входе, НЧ-фильтр, инфразвуковой фильтр, плавная подстройка фазы.

Чтобы сконструировать автомобильный усилитель звука своими руками, необходимо иметь достаточно много свободного времени. Этот процесс требует определенных знаний и умений, а еще не малых финансовых вложений. Однако, результат приятно удивит, поскольку звук будет чистым и громким.

Процесс создания автомобильного усилителя усложняется тем, что достать все детали довольно не просто. Но изготовление усилительного комплекса, способного питать аудиосистему транспортного средства, это хоть и хлопотный процесс, но, по итогу, получается сконструировать 5 небольших усилителей, суммарная мощность которых будет равна 680 Ватт. В некоторых случаях удается увеличить данный показатель до 750 Ватт.

Требования к усилителю

Необходимо сначала определиться с теми техническими характеристиками, которых хотелось бы добиться в конечном результате. В основном это звук высокого качества, высокий показатель выходной мощности, простота конструкции, удобство в использовании, небольшая затратная часть, способность питать до 12 динамических головок и сабвуфер.

Реализация задуманного процесса возможна при наличии отдельных усилителей мощности в количестве 5 штук, среди которых один должен питать канал сабвуфера. Для этого необходимо собрать усилитель по схеме Ланзара.

Для изготовления понадобятся 4 микросхемы. Необходимы TDA 7384 — 4x40W и TDA 2005 — 1x20W – каждой по 2 штуки. Данные конструкции помогают питать фронтальную акустику. Эти микросхемы не дорогие. Если удастся их раздобыть, то на усилитель не придется слишком потратиться.

Преобразователь напряжения

Изготовление преобразователя напряжения – самая трудоемкая часть всего процесса. Поэтому именно с него и надо начинать.

В основе ПН лежит микросхема TL494, которая является контроллером высокой точности. Есть также ее аналог, который также ожно использовать. Это 1114ЕУ3/4. В микросхеме нет дополнительного усилителя на выходе. Хоть эта микросхема и подходит больше других, однако и ее придется немного изменить. На плечах установлены полевики, которые укреплены на теплоотводы посредством теплопроводимых прокладок, снятых с компьютерных БП.

В микросхеме есть выпрямительная часть с диодами, которые способны работать на чистоте до 100 кГц. Для необходимы реле по питанию в количестве 2 штук. Можно использовать 20-ти амперные, но лучше всего взять 60-ти амперные. Это связано с тем, что преобразователь потребляет немалое количество тока. Удобство преобразователя напряжения в том, что не нужно устанавливать в нем мощные переключатели для включения сабвуфера. Питание ПН происходит в момент срабатывания реле.

Сложности могут возникнуть с намоткой трансформатора. Это связано с тем, что трансформатор был сделан по собственной технологии. Из-за того, что нет ферритовых колец, нужно искать прочие варианты, например, блоки питания компьютеров. Из них достаточно просто изготовить трансформаторы больших размеров. Чтобы добыть феррит, который очень крепко припаян, нужно прогреть его в течение нескольких секунд, а после аккуратно достать из каркаса. С трансформаторов удалось отмотать штатные обмотки.

После необходимо отрезать боковую стенку каждого каркаса, которые, впоследствии, соединяются между собой. По итогу получается один, но длинный каркас. На него можно производить обмотку 10-ю витками одновременно 5 жилами. При этом используется провод диаметром 0,8 мм. Как только намотаны первые 5 витков, то нужно заизолировать их, а затем на них нужно обмотать последние витки. Выполнять эту процедуру нужно в одном выбранном направлении, а оставшиеся провода скрутить в косичку.

У каждой обмотки есть начало и конец. Их нужно соединить, а в месте стыка образовывается отвод, к которому и будет подаваться плюс. Как только фазировки выполнены, то можно приступать к намотке вторичной обмотки. В ней может быть совершенно любое количество витков.

Обязательно нужно провести проверку изготовленных элементов. Для этого их необходимо просто подсоединить к источнику питания. При включении трансформатор не должен издавать посторонних звуков в виде жужжания, при этом транзистор не должен нагреваться. Нужно подключить на вторую обмотку лампу накаливания, которая должна сразу же загораться, но транзистор все время должен быть холодным, а со временем немного нагреться. Если все работает верно, то можно избавиться от пробной обмотки и сделать нормальную. Процедура по изготовлению трансформатора завершена.

Сборка конструкции

Как только все блоки изготовлены и проверены на работоспособность, то можно смело приступать к монтажу усилителя звука. В качестве корпуса подойдет соответствующая деталь от DVD. Дисплей нужно удалить, а на его место поставить светодиоды индикатора. Платы укладываются на дно усилителя, а для крепления используются шайбы изолирующие.

К теплоотводам нужно приделать транзисторы, а также микросхемы. Входные разъемы взяты из DVD, а клеммы изготовлены из разъема автомагнитолы. Охлаждающую функцию будет выполнять кулер. С его помощью не будет перегрев теплоотводов. Непосредственно сабвуфер в охлаждении не нуждается. Усилители «питаются» благодаря реле. Это происходит после того, кагда подается плюсна вывод. Все изготовленные усилители работают по отдельности, но их объединяет контактная платформа, на которую выведены системы ромоут контроля.

Прекрасный результат

Результат должен приятно удивить каждого, кто решился взяться за процесс изготовления . Получившийся агрегат имеет довольно хорошие технические характеристики, но при этом он не принесет больших затрат. Что нельзя сказать об усилителях звука, изготовленных профессионалами. Альтернативным вариантом дорогим моделям являются произведенные в Китае, однако нет гарантий того, что они действительно надежные и качественные. Поэтому необходимо приложить усилия и получить отличный усилитель звука для автомобиля.