Samochodowy
wzmacniacz 70W
2477
Wielkie zainteresowanie projektem samo- współpracy z głośnikiem czą układ, gdy napięcie zasila-
chodowego subwoofera (11/2000) wskazu- 8-omowym. Dopiero układ sca- jące wyjdzie poza zakres 8...18V.
je, że istnieje duże zapotrzebowanie na tego lony TDA1562 daje nawet mało doświad- Wewnętrzny schemat blokowy kostki
typu układy. Nie każdy jednak zechce sto- czonemu elektronikowi szansę wykonania można znalez
ć w EdW 11/2000 na stronie
sować subwoofer, który zajmie w bagażni- bardzo atrakcyjnego wzmacniacza samocho- 16. Do praktycznego wykorzystania układu
ku dużo miejsca. Wielu Czytelników chcia- dowego dużej mocy. Warto podkreślić, że TDA1562 nie jest konieczna znajomość jego
łoby wykorzystać dodatkowy wzmacniacz wzmacniacze klasy H oprócz zadziwiająco budowy wewnętrznej ani funkcji wszystkich
(wzmacniacze) do wysterowania typowych dużej mocy mają przy sygnałach muzycz- końcówek. Kto chce, może się wgłębiać w te
głośników samochodowych. Każdy, kto nych lepszą sprawność, czyli mniej się grze- szczegóły, korzystając z karty katalogowej
chciałby zwiększyć moc swego samocho- ją od "zwykłych" wzmacniaczy takiej samej Philipsa (także na stronie internetowej
dowego zestawu, powinien zainteresować mocy. Układ scalony TDA1562 ma wiele EdW). Trzeba jednak przyznać, że zrozu-
się zaprezentowanym modułem z układem dodatkowych obwodów wewnętrznych, rea- mienie wszystkich detali wcale nie jest łatwe
scalonym TDA1562 - prostym, niedrogim, lizujących różne pożyteczne funkcje, w tym i może wręcz zniechęcić, dając więcej pytań
oferującym parametry nieosiągalne inteligentne zabezpieczenia termiczne i wątpliwości niż odpowiedzi. Właśnie dlate-
w podobnych układach. i zwarciowe. Obwody te nie dopuszczą do go warto skorzystać z proponowanego,
O atrakcyjności prezentowanego wzmac- uszkodzenia wskutek przegrzania czy różne- prostego rozwiązania.
niacza świadczą jego podstawowe parame- go rodzaju zwarć. Warto wiedzieć, że wyłą-
try: układ daje moc maksymalną 70W przy Rys. 1 Schemat ideowy
zasilaniu "samochodowym" napięciem
14,4V na obciążeniu 4&!. Moduł będzie więc
stosowany przede wszystkim jako dodatko-
wy wzmacniacz w samochodzie. Można go
też wykorzystać w różnych innych urządze-
niach, przede wszystkim przenośnych, zasi-
lanych napięciem 12...15V.
Przypomnijmy, że przy zasilaniu
14,4V i głośniku 4&! zwykły, pojedynczy
wzmacniacz daje moc maksymalnÄ… co naj-
wyżej 6W, wzmacniacz mostkowy do 22W,
a omawiany wzmacniacz aż 70W.
Zadziwiająco dużą moc uzyskuje się tu
dzięki zastosowaniu wzmacniacza klasy H.
Wzmacniacz klasy H to wzmacniacz most-
kowy, w którym napięcie zasilające ostatni
stopień jest dodatkowo zwiększane dzięki
wykorzystaniu bootstrapu. Wzmacniacze
różnych klas były omawiane szerzej w EdW
9 i 10/2000. Czytelnicy EdW znają też kost-
kÄ™ TDA1560, pracujÄ…cÄ… na tej samej zasa-
dzie, ale nieatrakcyjną ze względu na moc
wynoszącą "tylko" 50W i konieczność
Elektronika dla Wszystkich
95
Jak to działa? więc w razie potrzeby można śmiało połączyć nich i ujemnych połówek sygnału wejścio-
Schemat ideowy modułu pokazany jest na ry- ze sobą wyjścia DIAG kilku układów. Sygnał wego. W rezultacie przebiegi na wyjściach E,
sunku 1. Układ jest zasilany napięciem poda- z wyjścia DIAG w fabrycznych aplikacjach F mierzone względem masy są zniekształco-
wanym na punkty P, O. Kondensatory C8, C7 jest doprowadzony do mikroprocesora sterują- ne i znacznie różnią się od sygnału wejścio-
filtrują napięcie zasilające i zapobiegają sa- cego i powoduje zmniejszenie sygnału. wego (co jest zaskoczeniem dla wielu elek-
mowzbudzeniu. Kondensatory C4, C5 pracują Końcówka STAT (nóżka 16) w prostych za- troników, badających oscyloskopem przebie-
w układzie bootstrapu i umożliwiają pracę stosowaniach również nie będzie wykorzysta- gi na wyjściach E, F względem masy). Pra-
w klasie H. Zwiększają one napięcie zasilania na. Należy ją wtedy pozostawić "wiszącą w po- widłowy przebieg występuje jedynie między
wyjściowych stopni mocy. Od ich pojemności wietrzu", czyli niepodłaczoną. punktami E, F.
zależy dolna częstotliwość graniczna - war- W złożonych
tość 4700µF jest optymalna do typowych za- aplikacjach koÅ„-
stosowań. Kondensator C6, dołączony do cówki STAT kil-
końcówki 14, filtruje wewnętrzne napięcie od- ku układów mo-
niesienia. Nóżka 4 steruje pracą układu. Zwar- gą być połączone
cie jej do masy całkowicie wyłącza układ, ze sobą i/lub ste-
który pobiera wtedy tylko co najwyżej 1µA rowane przez mi-
prądu. Wzrost napięcia na nóżce 4 budzi układ kroprocesor. Zro-
do życia, najpierw do stanu wyciszenia (MU- zumienie wszyst-
O
TE) potem, przy napięciu powyżej 4,2V, do kich funkcji tej
normalnej pracy. W module kondensator C1 końcówki, będą-
i rezystor R1 zapewniają opóz
nione włączenie cej jednocześnie
kostki, co pozwoli uniknąć stuków i szumów trójstanowym
powstających podczas stanów nieustalonych. wejściem i wyj-
Punkt oznaczony M pozwala zdalnie sterować ściem, wymaga
pracÄ… wzmacniacza. Zwarcie go do masy mo- obszernego opisu
mentalnie wyłącza układ. W wielu przypad- i przynajmniej
kach, zwłaszcza przy pracy w roli dodatkowe- dwóch rysunków.
go wzmacniacza samochodowego, elementy Informacje te za- O
R1, R2, C2 nie będą montowane, a punkt warte są w karcie
M będzie dołączony do wyjścia sterującego katalogowej.
radioodtwarzacza, gdzie napięcie zasilające Głośnik nale-
pojawia się po włączeniu odtwarzacza (każdy ży dołączyć do punktów E, F. Przy zastoso- Rys. 2
odtwarzacz ma takie wyjście). waniu kilku takich wzmacniaczy i głośników
W prostych zastosowaniach końcówka należy pamiętać o zachowaniu właściwej fa- Prezentowany moduł ma aż trzy końców-
DIAG (nóżka 8) nie będzie wykorzystana. zy (pomogą w tym oznaczenia wejść i wyjść. ki wejściowe. Sygnał z punktów A, B jest po-
Między punkt D a plus zasilania można dołą- Koniecznie należy przypomnieć, że we dany na różnicowe wejscie układu scalonego
czyć czerwoną kontrolkę (dioda LED w sze- wzmacniaczu klasy H, który z zasady zawie- (nóżki 1, 2). Ze względu na spodziewane du-
reg z rezystorem 330...1k&!). Jej zaświecenie ra dwa kanały, nie można wykorzystać tych że spadki napięcia w obwodzie masy,
sygnalizuje jakieś przeciążenie, np. przestero- kanałów niezależnie. Nie można więc podłą- w większości wypadków zwora Z1 nie bę-
wanie, przegrzanie, zwarcie głośnika, brak ob- czyć dwóch głośników między punkty E, dzie montowana, a sygnał zostanie podany
ciążenia - oczywiście zabezpieczenia uchronią F a masę. Problem w tym, że kondensatory na nóżki 1, 2. Chodzi o to, by wyeliminować
wzmacniacz przed uszkodzeniem. Jest to wyj- C4, C5 podnoszą napięcie zasilające dwóch ewentualne "śmieci" związane ze spadkami
ście diagnostyczne typu otwarty kolektor, stopni końcowych na przemian, w takt dodat- napięć w obwodzie masy. Zalecane sposoby
podłączenia podane są na rysunku 2.
Jedynie gdyby moduł był wykorzystany
Wykaz elementów nie w samochodzie, tylko w jakimś przeno-
Podstawowe parametry układu TDA1562
śnym wzmacniaczu, można wlutować zworę
Robocze napięcie zasilania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8...18V
Z1 i podawać pojedynczy sygnał niesyme-
R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22k&!
R
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
2
k
&!
Dopuszczalne napięcie zasilania0...30V (chwilowo do 45V)
tryczny na końcówki A, O1.
R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k&!
R
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
k
&!
PrÄ…d spoczynkowy . . . . . . . . . . . typ. 110mA, max 150mA
Podstawowe parametry wzmacniacza po-
R3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .680&!
R
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
6
8
0
&!
PrÄ…d w stanie STANDBY . . . . . . . . . typ. 1mA, max 50mA
dane są w tabeli. Dla ścisłości należy dodać,
C1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100µF/25V
C
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
0
µ
F
/
2
5
V
że użyteczna moc muzyczna wzmacniacza
Rezystancja wejściowa (różnicowa) typ. 150kW, min 90kW
C2,C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF
C
2
,
C
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
0
n
F
wyniesie około 60W. Podana przez produ-
Wzmocnienie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26dB (20x)
C4,C5 . . . . . . . . . . . . . . . . .4700µF/25V
C
4
,
C
5
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
7
0
0
µ
F
/
2
5
V
centa moc 70W uzyskiwana jest przy 10-pro-
Moc maksymalna . . . . . . (14,4V, 4W, THD-10%) typ.70W
C6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10µF/16V
C
6
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
µ
F
/
1
6
V
centowych zniekształceniach.
Moc maksymalna . . . . . (14,4V, 4W, THD-0,5%) typ. 55W C7 . . . . . . . . . . . . . . . .100nF ceramiczny
C
7
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
0
n
F
c
e
r
a
m
i
c
z
n
y
Uwaga! Kostka TDA1562 ma inny układ
C8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2200µF/25V
C
8
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
2
0
0
µ
F
/
2
5
V
Maksymalny prąd wyjściowy ciągły. . . . 8A, szczytowy 10A
wyprowadzeń niż wcześniejsza TDA1560.
D1 . . . . . . . . . . . . . .dioda LED czerwona
D
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
d
i
o
d
a
L
E
D
c
z
e
r
w
o
n
a
Zniekształcenia nieliniowe . . . (14,4V, 4W, 20W) typ. 0,06%
U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .TDA1562Q
U
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
T
D
A
1
5
6
2
Q
Montaż i uruchomienie
Górna częstotliwość graniczna . . . . . . . . . . . . . . . . >20kHz
Montaż układu na płytce drukowanej, po-
Tłumienie tętnień zasilania . . . . . . . . typ. 70dB, min 60dB
kazanej na rysunku 3, nie sprawi trudności
Tłumienie sygnału wspólnego . . . . . . typ. 80dB, min 70dB
nawet poczÄ…tkujÄ…cym.
Płytka drukowana modułu
P
Å‚
y
t
k
a
d
r
u
k
o
w
a
n
a
m
o
d
u
Å‚
u
Maksymalna moc strat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60W
jest dostępna jako kit szkolny
j
e
s
t
d
o
s
t
Ä™
p
n
a
j
a
k
o
k
i
t
s
z
k
o
l
n
y
Rezystancja termiczna Rthjc . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,5K/W
AVT-2477
A
V
T
2
4
7
7
CiÄ…g dalszy na stronie 111
Elektronika dla Wszystkich
96
Końcowy efekt będzie miało wpływ sze- ksymalnej temperatury. Nie sposób podać choć jak wiadomo, w warunkach "samocho-
reg czynników, między innymi sposób pro- precyzyjnych wskazówek, na początek moż- dowych" jest to trudne.
wadzenia masy czy właściwości z
ródła zasi- na zastosować jakiś kształtownik o wymia- Wzmacniacz powinien współpracować
lania. Zupełnie początkujący mają szansę na rach około 7 x 7 x 3cm. Jeśli się okaże, że z głośnikiem odpowiedniej mocy, minimum
sukces, ale jeśli popełnią błędy (zbyt cienkie układ przy pełnej mocy szybko się nagrzewa 80W, zalecane 100W lub więcej.
przewody, z
le połączone obwody masy, za i wyłącza, o czym zaświadczy kontrolka Przy zastosowaniu czterech takich
mały radiator), natkną się na problemy. (LED+rezystor) dołączona między plus zasi- wzmacniaczy całkowita moc maksymalna
Trzeba pamiętać, że wkładka radiatorowa lania a punkt D, radiator należy wymienić na sięgnie wprawdzie imponującej wartości
układu scalonego jest wewnętrznie połączo- większy. Nie należy się obawiać uszkodzenia 280W, ale pobór prądu w szczytach wyniesie
na z masą, co jest istotne przy montażu me- wskutek przegrzania ze względu na obecność sporo ponad 20A. Z tego względu warto za-
chanicznym w samochodzie czy w obudo- wewnętrznych obwodów zabezpieczających. stosować oddzielny bezpiecznik (6,3 ... 10A)
wie. W typowych "samochodowych" zastoso- na każdy wzmacniacz.
Ze względu na dużą moc i duże prądy ma- waniach w roli dodatkowego wzmacniacza
ksymalne, przewody zasilające i głośnikowe nie należy montować elementów R1, R2, C1, Piotr Górecki
muszą mieć przekrój minimum 2,5mm2 (gdy- a jedynie na punkt M podać napięcie ze
by miały być dłuższe niż 1m - 4mm2 lub je- wspomnianego wcześniej wyjścia sterujące- Rys. 3
szcze więcej). go radioodtwarzacza (w razie potrzeby dodać
rezystor 10k&! między punkt M a masę).
Rys. 4 W aplikacjach samochodowych
nie będzie stosowana zwora Z1. Po-
łączenia wejść należy wykonać we-
dług rysunku 2. Należy zwrócić
szczególną uwagę na obwód masy.
Trzeba stanowczo unikać tworzenia
pętli masy. Gdyby wykorzystane
były przewody ekranowane, ekran
należy podłączyć tylko od strony
wzmacniacza, a nie odtwarzacza.
Ilustruje to
rysunek 4.
Układ scalony musi być wyposażony Wzmacniacz lub kilka wzmacniaczy moż-
w odpowiedni radiator. Nie wystarczy tu ka- na umieścić w jakiejś obudowie lub bezpo-
wałek blaszki, należy zastosować żebrowany średnio wbudować do samochodu. W każ-
profil. Wymagana wielkość radiatora zależy dym przypadku trzeba starać się zapewnić
od ostatecznego miejsca pracy, a konkretnie jak najlepsze warunki chłodzenia radiatora,
od warunków chłodzenia i spodziewanej ma-
Elektronika dla Wszystkich
97