Если вдуматься, то пожалуй самой главной «движущей силой» в автозвуке является усилитель. Действительно, ведь от него будет зависеть довольно много. Детализация звучания, полнота тембрального баланса, возможность усилить слабый источник звука. А еще, для кого-то немаловажной составляющей будет то, что прибавится и громкость звука. Проще говоря, мощность усилителя тоже сыграет свою решающую роль.
Кроме всего перечисленного хотелось бы обратить внимание и на возможность изготовить усилитель своими руками, то есть спаять схему самому. При этом вы ничего не потеряете в качестве звука, так как уже известные производители фактически используют те же самые сборки – микросхемы, а также однозначно выиграете в цене. Так как например микросхема TDA7388 наиболее часто встречаемая в Автомагнитола, стоит около 5-8 долларов. Итак, именно о таком варианте, когда усилитель для машины можно сделать самому, мы и расскажем в нашей статье.
Микросхемы усилители для звуковоспроизводящей аппаратуры в автомобилях
Раз уж мы решили написать для вас статью про квадрофонический усилитель для машины, то затронем немного историю становления микросхем для таких проектов. Конечно , мы не в состоянии перечислить все возможные варианты, поверьте их наберется больше несокльи десятков, но о наиболее популярных мы упомянем. Так скажем еще в 90 года уже прошлого века, когда квадрофонический усилитель был чем-то особенным, компания PHILIPS выпустила микросхему TDA 1558q (1992 год). Мощность ее составляла 4*11, что было совсем не плохо. Микросхема активно применялась для автомобильной радиоаппаратуры, радио, магнитол. О схеме ее подключения чуть дальше.
В 2005 году компания ST выпустила своего флагмана, которого до сих пор можно назвать фаворитом TDA7388. Микросхема с 2005 года претерпела незначительные изменения, последняя ревизия от 2013 года в даташите гласит, что она в состоянии выдать 4*45 Ватта на каждый из 4 каналов. Такая мощность и вполне сносное качество, а также что немаловажно минимум элементов в ее схеме подключения, делают ее очень привлекательной для нашего исполнения. Итак, именно на этих двух вариантах TDA 1558q и TDA7388 мы и остановимся.
Схемы автомобильного усилителя 2,3,4 канального на микросхеме TDA 1558q
Не смотря на то, что мы с вами выяснили, что микросхема TDA1558q уже несколько устарела, тем не менее, ее все-таки до сих пор можно встретить на прилавках радиомагазинов, а значит и что-то сделать на ее базе. Давайте вначале обратимся к техническим характеристикам микросхемы, а они следющие:
Fраб. (для tda 1558q). 20-15000 Гц
Uпит. . 6-15В
Kгарм.(не более). 0,1%
Iпотр.(без подачи усиливающего сигнала)30мА
Rн (не менее) . 2 Ом
Pвых. (Rн=4Ом). 4х11 Вт
Pвых. (Rн=4Ом). 2х22 Вт
Pвых. (Rн=4Ом). 1х22 и 2х11 Вт
Uвх (чувствительность). 500мВ
Rвх . 60 кОм
Корпус микросхемы . DBS 17 P
Сразу прокомментируем это пожалуй тем, что усилитель конечно не хай фай, так как частота ограничивается 15000 Гц, ну и чувствительность на входе довольно слабенькая… подавай аж 0,5 Вт, для того чтобы раскачать микросхему до номинальных параметров. Что же раз уж мы связались с ней, то схемы по подключению все же приведем.
2 – канальный усилитель в машину на базе микросхемы TDA 1558q
Плюсом такого подключения является то, что можно подключить по 2 параллельных усилителя встроенных в микросхему одновременно на один канал. При этом за счет подачи сигнала на параллельный усилитель и инвертирования выходного сигнала, можно фактически увеличить амплитуду хода для диффузора динамика, тем самым увеличив и выходную мощность.
В итоге получиться 2*22 Ватта. Это наиболее удачная схема для реализации 2 канального усилителя на этой микросхеме. Конечно, можно еще реализовать подключение лишь 2 каналов из 4, но здесь будет уже всего лишь 2*11 Ватта, при этом оставшиеся 2 канала будет не задействованы.
3 – канальный усилитель в машину на базе микросхемы TDA 1558q
Этот вариант подойдет для того случая, когда вы хотите иметь 2 канальный усилитель и отдельный канал для сабвуфера. Здесь в микросхеме будет задействовано 3 канала из 4, а 1 останется не удел. Суммарная выходная мощность получиться 2*11 Ватта для широкополосных динамиков и 1*22 Ватта для сабвуфера.
Тоже не самые плохие показатели.
4 – канальный усилитель в машину на базе микросхемы TDA 1558q
Последняя схема это использование каждого из усилителей на свой канал. Можно сказать это чистое квадро. При этом правда и мощность будет не выдающаяся 4*11 Ватта
Что же, микросхема хоть и не идеальная, так как год ее начала выпуска датируется 1992 годом, о чем мы уже упоминали, но вполне возможная к применению. В случае если вы собрались изготавливать усилитель для машины, при этом громкость для вас не самое главное.
Теперь следующий «представитель», так скажем следующее поколение микросхем – усилителей для автомобильного усилителя.
Схемы автомобильного усилителя 4 канального на микросхеме TDA7388
Итак, микросхема эта была выпущена компанией ST, и претерпела ряд изменений. Все это мы также уже упоминали. По последнему даташиту (от 2013 года) она является усилителем 4*45 Ватта при номинальном напряжении питания 18 вольт и рабочем до 28 вольт. При этом возможны кратковременные скачки до 50 вольт. Все это говорит о том, микросхему можно использовать не только для применения в легковых автомобилях, где напряжение питания бортовой сети составляет 12-14 вольт, но и на грузовиках, где питание порядка 24 вольт.
Fраб. . 20-15000 Гц
Uпит. . 6-28В
Pвых. (Rн=4Ом). 4х45 Вт
Корпус микросхемы . Flexiwatt25
Data sheet на микросхему можно посмотреть здесь.
Подключение микросхемы проще не бывает. Фактически в ее корпусе реализовано все, кроме объемных радиодеталей, таких как емкости (конденсаторы).
Из-за простоты обвязки микросхемы все можно смонтировать на универсальной монтажной плате, но если вы хотите чтобы все было «по правилам», то можете воспользоваться платой с рисунка.
Если вы решили реализовать на данной микросхеме 2 или 3 канальный усилитель, то соответственно используем желаемое количество каналов.
Итак, мы рассмотрели два варианта усилителей на микросхеме для автомобилей, причем как легковых, так и грузовых. Сразу скажем, что предпочтительней 2 вариант, хотя и на 1 не стоит ставить крест.
Дополнительно необходимо сказать о том, что в каждой из микросхем рассмотренных выше реализованы функции защиты от КЗ при замыкании выходов на усилителе, защита от перегрева, режимы ожидания. То есть микросхемы соответствуют всем высоким стандартам к предотвращению нежелательных последствий.
Также необходимо сказать о том, что микросхемы рассеивают довольно значительную мощность, а значит, к их корпусу должны быть прикреплены массивные радиаторы для отвода тепла. Это обязательное требование.
УСИЛИТЕЛЬ НА TDA7388
Очередная разработка Филипс в области интегральных УМЗЧ называется TDA7388 и обеспечивает максимальную мощность на каждый из четырёх каналов по 40 ватт. Микросхема выполнена в стандартном 25-ти контактном корпусе. Судя по даташиту усилитель обеспечивает низкий уровень шумов и нелинейных искажений. Подробнее смотрите в паспорте микросхемы.
Усилитель на TDA7388 имеет защиту выходного каскада от короткого замыкания и перегрузок по току, переполюсовки питания и термозащиту. При отключении вывода 4 (st-by) от плюса источника питания, микросхема переводится в дежурный режим с малым током потребления, а вывод 22 предназначен для отключения звука (mute).
Схема усилителя звука на TDA7388
Технические характеристики усилителя на TDA7388 :
- Напряжение питания: 10-18 В
- Полоса частот: 20-20000 кГц
- Входное напряжение: 0,05 В
- Сопротивление нагрузки: 4 Ом
- Выходная мощность 4×40 Вт
- Коэффициент гармоник: 0,15 %
При эксплуатации данного УНЧ следует учитывать, что мощность 40 ватт на канал получится только при максимальном питании 18 В и уровне Кни около 10%. Для комфортного прослушивания с Кни до 0,1%, мощность необходимо уменьшать до 10-15 ватт, что тоже неплохо, ведь суммарная мощность всё-равно составит более 50-ти ватт. Думаю для любой комнаты и салона авто этого будет вполне достаточно.
Сама микросхема усилителя монтируется на алюминиевый радиатор площадью 50 квадратных см. и всё что от вас требуется – это правильно подпаять провода к контактам микросхемы. Для получения максимальной мощности, лучше питать микросхему не стандартными 14 В, а повышенными до предельного паспортного значения 18 вольтами. Не бойтесь сжечь – защита не даст. Если у вас возникнут проблемы с поиском подходящего трансформатора или источника питания, используйте для этого БП ATX, как это сделано в усилителе на TDA7560.
Описываемый УНЧ собран на довольно распространенной интегральной микросхеме TDA7388. Она удобна в применении для усиления звука в автомобиле или в акустике домашнего кинотеатра. Связано это с наличием у нее четырех независимых каналов усиления, которые можно объединить в необходимое количество.
Усилитель не требует сложного двухполярного источника питания, а работает от простого однополярного блока питания или аккумулятора напряжением от 8 до 18 Вольт постоянного тока.
Наличие защит от КЗ на выходе УНЧ и от перегрева кристалла микросхемы повысят надежность и безопасность усилителя. Также присутствие функций ST-BY и MUTE дает возможность управлять наличием выходного сигнала и потреблением тока (запуская спящий режим).
Множество аналогичных микросхем (TDA7850, TDA7560, TDA7386, TDA7384 и другие), отличающихся выходной мощностью, создают широкие возможности для замены под необходимые цели усилителя.
Основные характеристики микросхемы TDA7388
Диапазон напряжения питания ……….. 8-18В
Сопротивление нагрузки ………. 4Ома
Количество каналов …….. 4шт
Выходная мощность (Vs=14.4В, Rout=4Ома, THD=10%) ……… 26Вт
Пиковый выходной ток ………. 4.5А
Детальные характеристики находятся в Datasheet.
Схема усилителя на TDA7388
Расположение, а также обозначение выводов микросхемы TDA7388.
Резисторы можно применить любой мощности, начиная с 0.125Вт и более. Разделительные конденсаторы C1, C3, C6, C8 рекомендуется установить пленочного типа, но за неимением и керамические сойдут.
Про управление режимами MUTE и ST-BY я писал в статье «Усилитель на TDA7384 (4 канала по 25Вт)». В печатной плате, приложенной к статье, исключено управление этими режимами и реализован автозапуск. При подаче напряжения питания на усилитель происходит автоматический выход из спящего и беззвучного режима.
Радиатор для усилителя необходим. Площадь его должна быть не менее 400см 2 . Также стоит заметить, что применение теплопроводной пасты при установке радиатора на фланец микросхемы TDA7388 повысит теплопередачу, а также надежность устройства в целом.
Печатная плата односторонняя. Вариант двухстороннего исполнения представлен в статье «Автомобильный усилитель на TDA7560 4 канала по 77Вт».
Для объединения каналов, например в стерео, нужно соединить входы перемычкой. Соединив перемычкой все четыре входа, получаем моно режим, в четырех колонках будет звучать один канал.