Усилитель класса Д TDA7498. Компактный усилитель D-класса (TPA3116) неплохого качества Схема усилителя TPA3116 класса D

Добрый день, уважаемые читатели. Наконец я созрел на обзор усилителя, для рабочего места за компьютером, который сделал уже несколько месяцев назад.

Предыстория

Хотелось компактный усилитель на TPA3116 типа такого . Только с встроенным блоком питания и FM радио. Изучив предложения в разных китайских магазинах, ни чего для себя не нашел, то не нравиться, то дорого. Решено было слепить самому. Задумка была такая - устройство работает как обычный усилитель, с возможностью переключения в режим FM радио.

Комплектуха

Любому устройству нужен корпус. Сначала хотел собрать все в покупном пластиковом корпусе, но хотелось красиво. Решил использовать корпус имеющегося спутникового тюнера. Донором стал старый спутниковый ресивер Orton 4100C

В качестве усилителя выбрана была такая плата (фото продавца):


Сейчас продавец торгует платами из зеленого текстолита, мне пришла желтенькая:


Покупалось за свои, доставка в Украину 22 дня почтой Китая. Было запаяно в антистатический пакет и сверху замотано в пупырку.
Размеры:

Технические характеристики:
Класс D
Рабочее напряжение: DC 8 - 25В
Рабочий ток: 4.5 - 7.5A
Выходная мощность при питании DC 24В 4Oм 50Вт + 50Вт
Рабочая частота: 20 Гц до 20 кГц
Защита по току и от перегрева

Усилитель собран на микросхеме TPA3116D2 - даташит
Тестирования звукового тракта не будет, в сети тестов данной микросхемы достаточно.
В качестве FM радио будет работать широко известный MP3 модуль, покупался


Комплектация стандартная - сам модуль, проводки и пульт.
Питаться все это добро будет народным блоком питания DC2412, покупался

Краткие характеристики:
Входное напряжение - 85-265 В
Выходное напряжение - 24 В
Ток нагрузки - 4-6 А
Выходная мощность - 100 Вт (максимальная)
Размеры - 107х57х30мм

Ну и разъемы для подключения:


Покупались и

Сборка

Была идея максимально использовать родную лицевую панель ресивера, с минимальными доработками. Кнопки управления также будут использоваться родные. В ресивере внутри на лицевой панели стоит такая плата (микрики уже выпаял):


Из текстолита была сделана плата по размерам оригинальной, в ней был закреплен MP3 модуль и микрики для управления (донором микриков стала оригинальная плата):



Плату MP3 модуля пришлось немного укоротить (она упиралась в последний микрик), выпаять USB и mini jack разъемы, слот для SD карточки, а также кнопки (к контактам где были кнопки, припаял проводками микрики)

Задача была что бы дисплей модуля просвечивал через полупрозрачный пластик лицевой панели. Вот так это выглядит в корпусе (режимы "Усилитель" и "Радио" соответственно):


Ручка регулировки громкости которая шла с усилителем мне совсем не нравилась, на Али продают другие покрасивее, но цены мне тоже не нравятся. В итоге сам выточил из алюминия новую ручку:


Под нее в лицевой панели корпуса было вырезано отверстие:


С начала в планах было запитать MP3 модуль от основного блока питания, через DC-DC преобразователь (модулю нужно 5В). В процессе выяснилось,что при таком подключении появляется небольшой фон в динамиках. Такой вариант меня не устраивал, поэтому собрал простой трансформаторный блок питания со стабилизатором на LM7805:


Из блока питания и платы усилителя решил убрать все клеммы и разъемы, провода впаял напрямую. Блок питания изолирован от корпуса, установлен на пластиковые стойки. Антенный провод от FM радио вывел на заднюю панель на mini jack разъем. Вот так это все выглядит внутри:


Заднюю панель пришлось почти всю заменить, так как на родной после демонтажа разъемов ресивера почти не оставалось тела:


Внешний вид спереди:


Большая кнопка на лицевой панели переключает режимы "радио" или "усилитель", маленькие в режиме "радио" переключают станции. Незабываем что есть еще ИК пульт.
Звучание мне понравилось, мощности хватает (колонки S-30).
Вот такой получился симпатичный проект. Спасибо за внимание!

Конструкция этого усилителя звука D-класса была создана для эксперимента (давно хотелось послушать и оценить новый класс Д), кроме того, как раз потребовался новый аудио-усилитель взамен старого к компьютеру. Было решено купить 2 готовых модуля мостового усилителя в классе D которые называются TPA3118 (как и микросхема, что в них установлена). Стоят они по 150 рублей каждый и теоретически выдают мощность 60 Вт моно. Если есть желание, можете собирать подобный УМЗЧ с нуля на отдельных радиодеталях — .

Технические характеристики

• Микросхема TPA3116
• Рабочее напряжение: 8 - 24 В
• Рабочий ток: до 7.5 A
• Ток в режиме ожидания: 40 мA
• Уровень входного сигнала: 0.3 - 6.3 В
• Выходная мощность: (12В 4Ом 25 Вт + 25 Вт) и (21В 4 Ом 50 Вт + 50 Вт)
• Рабочая частота: 20 Гц — 20 кГц
• Защита по току и от перегрева
• Размеры платы: 100х60х25 мм

Схема усилителя TPA3116 класса D

При однополярном питании 12 В - выходная мощность около 10 Вт, при 24 В - около 30 Вт (на 8 Ом АС).

Судя по графикам искажения — сильно его раскачивать не стоит, до 20 Вт и всё. Дальше Кни резко лезет вверх.

Несмотря на скромные размеры платы и непривычное глазу аудиосборщика отсутствие радиаторов — этот малыш играет очень громко. Сама сборка заняла пару часов — делать ведь особо ничего не нужно, только провода от разъёмов и блока питания припаять. Но постарайтесь все сделать максимально качественно, чтобы не пришлось потом разбирать и переделывать. Эти модули УМЗЧ питаются чаще всего импульсными блоками питания, которые свистят и шумят по цепи. Поэтому установите фильтры дополнительной емкости, которые устранят эти эффекты.

Обратите внимание на дополнительный транзистор TIP-142 фильтра питания. Предполагалось что он будет немного греться, так что транзистор прикручен к корпусу. В реальности он холодный. Дополнительным преимуществом является то, что через этот фильтр напряжение растет постепенно, после включения за короткое время.

В общем по питанию перед модулями поставили ещё по одному конденсатору 50В/6800мкФ на канал. Платы TPA3116 установлены вертикально с помощью втулок. Если хотите, чтобы конечный результат оставил хорошее впечатление, найдите для регулятора громкости хорошую ручку и хорошие разъемы аудио. Питание внешнее, тоже поступает через гнездо.

Итоги работы и результаты

Комплект усилителя на столе возле компьютера выглядит очень стильно и удобен тем, что к нему можно подключить разные акустические системы — он спокойно качает даже 100-ваттные АС (конечно не на полную). Подаётся напряжение от блока питания ноутбука 19 В и в динамиках полная тишина.

Отличное решение для сборки усилителя своими руками!

Есть в наличии

Комплектом дешевле

Модуль усилителя позволяет реализовать принцип: купил – подключил. Данный усилитель НЧ обладает минимальными: коэффициентом нелинейных искажений, уровнем собственных шумов и широким диапазоном питающих напряжений и сопротивлений нагрузки. Области применения данного УНЧ крайне разнообразны. УНЧ можно использовать как в автомобиле так и на открытом воздухе, для проведения различных мероприятий, так и в домашних условиях в составе Вашего музыкального аудиокомплекса.

Технические характеристики

Особенности

• Широкий диапазон питающего напряжения 5В-24В.
• Защита от превышения температуры корпуса микросхемы.
• Защита от короткого замыкания в нагрузке
• Высокая частота преобразования 400 кГц-1,2 МГц, что позволяет получить качественный сигнал без применения громоздких фильтров для очистки ШИМ.
• Высокий КПД более 90%
• Возможность подключения к линейному входу без предварительных усилителей и цепей согласования.
• Применение замкнутой обратной связи обеспечивает отличный уровень подавления помех источников питания.
• На плате установлен регулятор громкости и регуляторы тембра ВЧ и НЧ частот.

Принцип работы

Модуль построен на базе звуковой микросхемы D-класса TPA3116. Драйверы микросхемы имеют мостовое включение. Таким образом, достигается 50Вт выходной мощности на канал с малыми интермодуляционными помехами и низким коэффициентом искажений. Благодаря высокому КПД микросхемы, более 90%, не требуется массивных радиаторов и систем активного охлаждения. На плате установлен регулятор громкости и регуляторы тембра ВЧ и НЧ частот, что делает усилитель боле удобным в применении.

Функции

• Усиливает речь или музыку в звуковом диапазоне 20…22000 Гц.

Режимы работы устройства

• Класс D

Статьи

Комплект поставки

• Модуль MP3116mini - 1 шт. шт.
• Инструкция - 1 шт. шт.

Что потребуется для сборки

• Паяльник
• Экранированный провод
• Бокорезы

Подготовка к эксплуатации

• Подключите акустику.
• Подайте питание 5-24В на модуль, соблюдая полярность.
• Коснитесь пинцетом контактов линейного входа. В динамиках должен быть слышен слабый фон.
• Проверка завершена. Приятной эксплуатации.

Условия эксплуатации

• -40…+85 град.С
• Влажность до 95% без образования конденсата.

Меры предосторожности

• Не превышайте максимальное напряжение питания модуля.
• Не путайте полярность подключения питания.
• Невыполнение данных требования приведет к выходу модуля из строя.

Вопросы и ответы

• на сайте ti.com пишут, что микросхема TPA3116 не ломается до 30V. Ограничение питания усилителя по 24V обусловлено какими-то другими элементами?
  • В Datasheet пишут 26В http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tpa3130d2.pdf
• Крепится в корпусе гайками на регуляторах или есть еще какой-то способ?
  • Все верно, гайками. Если регуляторы сняты, то термоклеем.
• Здравствуйте! Какой корпус подходит к данному усилителю?
  • Специального корпуса для данного устройства нет. Универсальный, с учетом размещения источника питания, можно подобрать тут https://сайт/shop/cases
• нужен маломощный унч с регулятором громкости. баланса и тембра.с возможностью и наушники подключить. потомучто у меня плохой слух и одно ухо хуже слышит.
  • У нас нет таких маломощных усилителей для наушников.

Всем привет!
Сегодня немного расскажу про сборку усилителя мощности из китайских плат. Все очень бюджетное.

Попросил товарищ собрать усилитель для простых советских колонок (вроде бы С30). Денег на развлечение выделяется по минимуму, поэтому мне нужно было собрать законченное устройство за 1500 руб. Причем желательно помощнее (в ущерб качеству как водится) и с приятным внешним видом, будет же стоят на столе!
При таком микро бюджете есть два варианта: либо ушатанное с авито, либо китайский класс D с оформлением в обувную коробку вместо корпуса.
Но он обратился ко мне, а у меня много китайского добра есть в загашнике. Поэтому у меня за 1500 рублей будет Mark Levinson (почти).

В ограниченном бюджете лидирует со значительным отрывом чип TPA3116. Плату с ним и заказал.
Упаковка:


Комплект:


плата усилителя и кабель jst для подключения источника звука.
Причем в описании платы нигде не указан чип 3116, только гордая надпись про 120 Вт. Плата, естественно, стерео.
Отдираем радиатор, вот она родная:


Плата сзади:


Размеры 9.2 * 6.8 см. Особенность платы - на ней нет регулятора громкости, цепляем сдвоенный переменный резистор или регулируем на источнике либо что-то еще на выбор. Плата дешевая (стоила 6$ вроде), экономия на всем.

Хотел взял такой регулятор громкости:


моторизированный. Цена: $15,00 AUD
Но он не пришел, вернули деньги. А жаль, был бы пульт ДУ.
Пришлось ставить копеечный переменный резистор:

На сэкономленные деньги, для эффектного внешнего вида, взял красивые , я их когда то .

Так как диапазон питания усилителя 12-26 В, выбираем соответствующий БП, конечно из импульсных. Трансформатор будет дорого.

. Цена US $10.26
Подробно описан kirich

Характеристики:
Модель: XK-2412-24
Защита: КЗ, по току, от повышенного напряжения.
Ac Вход: AC85-265V
Частота: 50 Гц/60 Гц
Выходное напряжение: DC24V
Выходной ток: 4A-6A
Выходная мощность: 100 Вт
Размер отверстия для позиционирования: 9.8*4.7 см
Размер платы: 10.65*5.7*2.8 см

На этом бюджет всё, остальное у меня было.

Тестовый запуск усилителя, источник mp3 модуль Tenda:


Все работает. Есть щелочек при включении, и небольшой фоновый шум, если ставить длинный входной кабель.
Шумы на выходе:



Коэфф усиления:


При 24 В питания усилитель выдает аж 60 Вт на 4 Ом:


Понятно, там будет прилично искажений, но мощно же. Мощно. Как и просили.

Можно было собрать в корпусе компьютерного сидюка (), но как то не солидно.
Я использовал пластиковый корпус для РЭА:


Он давно у меня валялся, вот и пригодился. Размеры: 215х180х70 мм.
Вырезал на чпу для него панельки из нержавеющей стали 2 мм:


Это придаст искорку в дизайне (если это слово применимо к такому колхозу) и добавит солидности. Не каждый hifi бренд позволит себе ставить нержавейку в корпуса усилителя, а я могу)).
Вентиляционные отверстия в корпусе:


Чем хороши пластиковые корпуса - это простота обработки.
Покраска серебристой краской с баллончика для дисков авто:


Сохнет 1 час!
Компоновка в корпусе очень плотная:


Стойки плат дешевые нейлоновые. Для стрелочных индикаторов применил отдельный мелкий БП 12 В 1 А.
Подготовка корпуса и сборка усилителя ровно один вечер.
Готовый усилитель внутри:


Начинка:
1. Собственно предмет обзора, плата усилителя TPA3116D2.
2. с предохранителем и выключателем.
3. Блок питания 24 В 5 А.
4. включения с подсветкой и фиксацией.
5. Стрелочные индикаторы уровня сигнала.
6. Плата драйвер для стрелочных индикаторов (идет с ними в комплекте).
7. 4 шт. Не магнитятся.
8. Ферритовое кольцо (для уменьшения помех). На вход сигнала.
9. 12 В 1 А для питания индикаторов.
10. Входные разъемы RCA.
11. Регулятор громкости: переменный резистор.

Внешний вид готового изделия.
Спереди:


Сзади:

Индикаторы уровня снабжены теплой ламповой (там обычная лампа накаливания) подсветкой:


Можно не только слушать, но и смотреть на музыку:

Вот такой простой проект. Я послушал - играет, звезд с неба не хватает, что ожидаемо.
Смысл в чем: собрать мощный усилитель легко, собрать хороший мощный усилитель очень сложно))

Спасибо за просмотр. Удачных покупок и только качественного звука!