Схема самодельного усилителя мощности низкой частоты (УМЗЧ) на микросхемах TDA2050, выходная мощность до 25Вт на канал. Усилитель выполнен на двух микросхемах TDA2050. Больше активных элементов в его схеме нет.

Высокий коэффициент усиления TDA2050, позволяющий получить выходную мощность до 25W при уровне входного сигнала 150мВ, позволяет отказаться от применения предварительных усилителей и активных регуляторов тембра.

А возможность легко регулировать коэффициент усиления подбором сопротивления резистора в цепи ООС позволяет приспособить данный УНЧ для работы практически с любым источником аудиосигнала.

Можно сделать УНЧ не требующий предварительного усилителя, все усиление которого ложится на усилители мощности на микросхемах TDA2050.

Принципиальная схема

Принципиальная схема показана на рисунке. Входной аудиосигнал подается на разъем Х1. С него НЧ сигналы поступают, через отдельные экранированные кабели, на усилители на микросхемах А1 и А2.

Усилители включены по типовым схемам для TDA2050 при питании от однополярного источника. Нагружены усилители могут быть на акустические системы мощностью не ниже 40 W и сопротивлением 4 Ом.

Каждая из микросхем TDA2050 представляет собой мощный операционный усилитель. И, как и у любого операционного усилителя, коэффициент усиления здесь зависит от параметров цепи ООС, включенной между выходом и инверсным входом микросхемы.

Например, подбором сопротивления R5 можно в очень широких пределах регулировать коэффициент усиления канала на А1. А резистором R11, соответственно, канала на А2.

Но, слишком сильно увеличивать коэффициент усиления (увеличивается он при увеличении сопротивления резистора) не стоит, так как с возрастанием коэффициента усиления растут и искажения и склонность к самовозбуждению. Так что, например, без микрофонного предусилителя все же не обойтись.

Детали и печатная плата

Усилители на А1 и А2 выполнены на отдельных одинаковых малогабаритных печатных платах (на рисунке приводится плата для усилителя на А1). Платы не имеют элементов механического крепления и держатся за счет крепления радиаторных пластин микросхем к радиатору.

Рис. 2. печатная плата для схемы усилителя мощности ЗЧ.

Микросхемы установлены на один общий радиатор площадью поверхности около 400 см2, который одновременно является элементом задней стенки корпуса усилителя. В источнике питания работает готовый трансформатор ТБС 012 220/24 с вторичным напряжением 24V.

Такой трансформатор (или аналогичный) можно приобрести в магазинах и на базах, торгующих электрощитовым оборудованием и электроарматурой для ремонта и оборудования помещений. Обычно там есть очень широкий выбор аналогичных трансформаторов на разные напряжения и мощности.

Корпус выполнен из древесно-стружечных плит (боковые панели) и металлических пластин (верхняя и нижняя панели). Передняя панель, - оргстекло, задняя, -радиатор. В качестве заготовок для верхней и нижней панели используются алюминиевые подносы для транспортировки продуктов питания.

Микросхемы TDA 2050 можно заменить отечественными аналогами, - К174УН30. Все электролитические конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение не ниже 40V (автор использовал конденсаторы на 63V). Диоды выпрямителя должны допускать прямой ток не менее 10А. Крупные конденсаторы С17-С20, С31, С32 располагаются непосредственно в корпусе усилителя.

Они обернуты ватманом и привинчены к дну корпуса посредством металлических хомутов. Налаживание заключается в корректировке коэффициентов усиления усилителей на А1 и А2, так, чтобы получить равенство каналов и необходимую чувствительность. Для этого подбирают сопротивления резисторов R5 и R11 (уменьшение сопротивления ведет к уменьшению чувствительности).

Сильно увлекаться увеличением чувствительности не рекомендую, - сначала увеличится КНИ, а далее, усилитель может самовозбудиться. Конденсаторы С6 и С12 расположены возле плат усилителя и припаяны короткими проводниками к дорожкам этих плат. С13, С14, С15 и С16 расположены возле выпрямителя.

Усилитель по данной схеме можно питать и от другого источника питания. Максимальное напряжение питания, по такой схеме (однополярное) 50V при этом максимальная выходная мощность будет около 50W. Минимальное напряжение питания всего 9V. При этом мощность будет не более 12W.

Такие «широкие» параметры по напряжению питания позволяют работать усилителю от самых разных источников постоянного тока. Это может быть и автомобильный аккумулятор напряжением 12V, и блок питания от старого принтера «НР» напряжением 32V.

Кроме того, широкие пределы напряжения питания и возможность в очень широких пределах изменять чувствительность усилителя (коэффициент усиления) дает возможность использовать его и как ремонтный модуль для замены вышедшего из строя УНЧ различной бытовой аудиотехники.

Основные параметры усилителей указаны в таблице ниже:

Для увеличения изображений кликните на картинке.

Принципиальная схема усилителя на TDA2050 (LM1875, TDA2030):

Коэффициент усиления можно подрулить номиналом резистора R5, стоящего в цепи обратной связи, а номиналом емкости С3 – нижнюю границу диапазона (22…47 mF).

Входной конденсатор С1 – ставим керамику, или неполярный электролит, емкость С2 – тоже керамика, С4, 5 и 6 - пленочные.

На выходе усилителя стоит цепь из параллельно соединенных катушки L1 и резистора R7. Эту катушку можно намотать непосредственно на этот двух-ваттный резистор, при этом используется провод ПЭВ-2 диаметром 0,6мм, и мотается порядка 8…10 витков. Как видите на схеме, резистор R6 тоже рассчитан на мощность 2 Ватта, остальные можно поставить на 0,125…0,25 Ватта.

Печатная плата для усилителя на TDA2050:

Обратите внимание, на плате нет установочных мест для конденсаторов С5 и С6, они припаиваются непосредственно к местам пайки электролитов С7 и С8 со стороны дорожек.

Для питания усилителя использована самая обычная схема выпрямителя, понижающий трансформатор, диодная сборка, по 3 электролитических конденсатора в параллель в каждое плечо, плюс пара конденсаторов на 0,1 mF (на плате блока питания обозначены С7 и С8). В нашем случае стоят 6 электролитов по 2200 mF. Печатная плата изображена на следующем изображении.

Слева светлым вертикальным прямоугольником выделено место под установку диодной сборки, например, можно поставить KBU601, она держит ток до 6 ампер. При выборе моста можете воспользоваться следующей таблицей:

При выборе трансформатора для блока питания усилителя не забудьте определиться с напряжением вторичной обмотки в зависимости от того, какую микросхему вы применяете:

LM1875 - напряжение питания ±25V;
TDA2050 - напряжение питания ±18V;
TDA2030 - напряжение питания ±14V.

Схема на сайте Радиочипи приведена микросхема TDA2050 монолитная интегральная микросхема усилителя мощности звуковой частоты класса АВ.

Выпускается в корпусе Pentawatt V. Универсальный монофонический усилитель звука обладает превосходными электрическими характеристиками: двуполярное напряжения питания от ±4.5В до ±25В, максимальный потребляемый ток 90мА,

выходная мощность 35Ватт при напряжении питания ±25В и нагрузке 4Ом, 22 Вт при ±25В, 8Ом, очень малый уровень искажений в частотном диапазоне 20Гц — 80000Гц. Усилитель на TDA2050 крепятся к теплоотводу при помощи болта через слюдяную прокладку. Интегральная микросхема TDA2050 имеет встроенную тепловую защиту, а также защиту от (КЗ) короткого замыкания (OUT к земле).

Основные электрические характеристики микросхемы TDA2050

Тест и подключение схемы

Соединения контактов (вид сверху)

Принципиальная схема

Сплит-питания. Типовая схема подключение

Печатная плата

Типовая схема. Подключение от однополярного источника питания.

Типовая схема подключения. Печатная плата и расположение элементов однополярного питания.

TDA2050 усилитель

Ниже приведен усилитель на микросхеме TDA2050. УНЧ на микросхеме работает с однополярным и двухполярным питанием развивает 32Вт на 8 Ом нагрузке. Производительность усилителя мощности звуковой частоты зависит от напряжения питания. Диапазон напряжения питания от 18В до 45В.

Если питать усилитель низкой частоты свыше 18В обязательно необходимо использовать конденсаторы напряжением 50В. Конденсатор С5 должен быть не менее 35В. Микросхема обязательно прочно крепиться к радиатору, при этом необходимо использовать термопасту. Качественный аудио усилитель мощности широко применяется в бытовой аудио аппаратуре.

• 06.01.2016

  На ИМС LM2896 можно сделать простой двухканальный усилитель мощности звуковой частоты. Напряжение питания усилителя может находится в пределах от 3 до 15В. При напряжении питания 12В выходная мощность усилителя составит 2,5 Вт на канал при 8-и омной нагрузке. КНИ на частоте 1 кГц и выходной мощности 1Вт не превышает 0,14%. …

• 05.10.2014

  Главной задачей схемы представленной на рисунке это подключить громкоговорители к усилителю мощность с некоторой задержкой, чтобы избежать возможных щелчков вызванных переходными процессами протекающими в усилителе после подачи питания. Схема очень проста, она управляет обмоткой реле (300 Ом 24В) подавая на нее питание с небольшой задержкой (5сек.) Схема не нуждается в …

• 24.11.2014

  Предложенный преобразователь напряжения преобразует постоянное напряжение 12В в 28В, которое может использоваться для питания других уст-в, напряжение питания которых выше основного (например аккумулятора). Основой преобразователя является микросхема LM2585, которая повышает напряжение за счет накопленной энергии в катушке индуктивности L1. Частота работы преобразователя 100кГц. Для защиты уст-ва от КЗ рекомендуется на выходе …

• 05.10.2014

  Регулирующие транзисторы выбираются, исходя из тока нагрузки. Для тока 25 А можно использовать один транзистор КТ878, или два КТ848А, включенных параллельно, или три 10-амперных транзистора (КГ819, КТ808, КТ841), снабдив их, конечно, уравнивающими ток резисторами сопротивлением 0,1 Ом. Их наматывают константановой проволокой диаметром 0,3 мм или более на корпусе резистора МЛТ-2. …

TDA2050 — монофонический усилитель низкой частоты с выходной мощностью 32 ватт на нагрузку 4 Ом. Микросхема стоит всего полтора доллара и выпускается в стандартных 5-выводных корпусах.
В последнее время микросхему начали использовать в автомобиле , сложность заключается в том, что нужен встроенный инвертор для питания микросхемы от бортовой сети 12 Вольт, но не смотря на это микросхему с успехом используют для питания штатных «блинов» и других головок в авто.

32 ватта — думаете мало? на самом деле это чистая мощность под синусом 1кГц, а максимальная мощность микросхемы — 80 ватт! Этой мощи вполне хватит, для того, чтобы при желании разорвать любой штатный динамик, который используют в автомобильной акустике.

В китайской индустрии, данная микросхема используется в бытовых аудиосистемах, представляет из себя законченный выходной каскад, который питает сабвуферную головку, редко используется для питания широкополосных аудиосистем.

Питание двухполярное, ниже основные характеристики микросхемы TDA2050 в случае однополярного включения.

Напряжение питания: 10 — 50 В.
Пиковое значение выходного тока: 5 А.
Ток в режиме покоя: 30 — 55 мА.
Долговременная выходная мощность при коэффициенте гармоник = 0,5 % и
Uп = 36 В, Rн = 4 Ом: 28 Вт,
Uп = 36 В, Rн = 8 Ом: 18 Вт,
Uп = 44 В, Rн = 8 Ом: 25 Вт.
Долговременная выходная мощность при коэффициенте гармоник = 10 % и
Uп = 36 В, Rн = 4 Ом: 35 Вт,
Uп = 36 В, Rн = 8 Ом: 22 Вт,
Uп = 44 В, Rн = 8 Ом: 32 Вт.
Uп = 36 В, Rн = 4 Ом, F = 1 кГц, Pвых = 0,1 — 24 Вт: 0,03 %.
Суммарное значение коэффициента нелинейных искажений при
Uп = 44 В, Rн = 8 Ом, F = 1 кГц, Pвых = 0,1 — 20 Вт: 0,02 %.
Коэффициент усиления по напряжению Au: 30 дБ.
Входное сопротивление: 22 кОм.
Диапазон воспроизводимых частот: 20 — 25000 Гц.

Судя из параметров, микросхема способна отдавать максимальную мощность до 35 ватт при питании ±25 В на нагрузку 4 Ом, но так ли это?
На самом деле да! но это не все, максимальная мощность микросхемы на самом деле не 35, а 80 ватт!!! как это возможно?

Дело в том, что мною делались разные замеры выходной мощности при частоте входного сигнала 1кГц и питании ±29Вольт на нагрузку 4Ом. С такими параметры получил на выходе порядка 13 Вольт, из этого следует — 13х13/4=42.25 ватт, при питании ±25 В выходная мощность составила 36 ватт — эта же и мощность указана в паспортных данных микросхемы.

Увеличивая номинал выходного сигнала до 1-1,2 Вольт и подняв питания до 31 Вольт (в плече) удалось получить до 80 ватт!!! но это кратковременная мощность, и так извращаться можно в том случае, если к выходу УМЗЧ подключена сабвуферная головка, в случае широкополосной акустики, КНИ будут в районе 10% — а это уже ой как не качественно.
Автор — АКА КАСЬЯН