Портал радиоэлектроники

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ НА TDA7293 СВОИМИ РУКАМИ
  • Автор:
  • Категория: Усилители на M/C
  • Создано: 21 августа 2015

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ НА TDA7293 СВОИМИ РУКАМИ

Микросхема TDA7293 является логическим продолжением TDA7294, и не смотря на то, что цоколевка почти совпадает, имеет некоторые отличия, выгодно отличающую ее от предшественницы. Прежде всего увеличено напряжение питания и теперь оно может достигать величины ±50В, введены защиты от перегрева кристалла и короткого замыкания в нагрузке, а так же реализована возможность параллельного включения нескольких микросхем, что позволяет в широких пределах изменять выходную мощность. THD при 50Вт не превышает 0,1% в диапазоне 20…15000Гц (типовое значение 0,05%). Напряжение питания ±12…±50В, ток выходного каскада в пике достигает 10А. Все эти данные были взяты из даташника. Однако!!! Бесконечные апгрейды стационарных усилителей мощности выявили ряд некоторых весьма интересных вопросов...

Типовая схема включения TDA7293, пунктиром - TDA7294
Рисунок 1

      На рисунке 1 приведена типовая схема включения TDA7293. На рисунке 2 приведена схема мостового включения 2-х микросхем, что позволяет при заниженном напряжении питания получать мощность в четыре раза большую, чем при типовом, однако следует учесть, что на кристалл микросхемы будет нагрузка в 4 раза большей и в любом случае она не должна превышать 100Вт на один корпус микросхемы TDA7293.

Мостовая схема включения TDA7293 или TDA7294, TDA7295 и TDA7296 так включать не рекомндуем - они слишком слабые
Рисунок 2

      На рисунке 3 приведена схема параллельного включения, здесь верхняя микросхема работает в режиме "master", а нижняя в режиме "slave". В этом варианте выходные каскады разгружаются, заметно снижаются нелинейные искажения и возможно увеличение выходной мощности в n раз, где n - количество используемых микросхем. Однако следует учесть, что в момент включения на выходах микросхем могут сформироваться броски напряжения, а поскольку системы защиты еще не пришли в рабочий режим, то возможен выход из строя всей линейки включенных параллельно микросхем. Чтобы избежать этой неприятности настоятельно рекомендуется ввести в схему таймер, соединяющий, при помощи контактов реле, выхода микросхем не ранее чем через 2…3 сек с момента подачи питания на микросхемы. Хотя на эту тему завод производитель упорно умалчивает и многие уже попались на "удочку" неограниченных мощностей. Тем не менее, тестовые проверки одинарных вариантов усилителей на TDA7293 показывают устойчивую работу, но стоило одинарные варианты перевести в режим "slave" и подключить к "master"...

      При включении - не обязательно первом - микросхемы просто разрывало до самого теплоотводящего фланца, причем всю запараллеленную линейку. И подобное происходило с TDA7293 не единожды, поэтому можно говорить о закономерности и если у Вас нет лишних денег на повторение наших опытов, то поставте таймерок и реле.
      Что же касается параллельного включения, то тут даташник абсолютно прав - да, действительно TDA7293 может работать в этом режиме и при использовании 12-ти микросхем TDA7293, включенных по 6 шт. параллельно и при включении этих линеек в мостовую схему, теоретически можно получить до 600Вт выходной мощности на нагрузке в 4 Ома. Реально опробывалось по 3 микросхемы в плече моста, при питании ±35 В было получено около 260 Вт на нагрузку 4 Ома.

Параллельное включение TDA7293 - так включать можно только TDA7293!!!
Рисунок 3

Техничекие характеристики TDA7293

Параметр
Условия
Значение
Выходная мощность при одинарном включении
Rн - 4 Ома     Uип - ±30В
Rн - 8 Ом    Uип - ±45В
80Вт (110Вт макс)
110Вт (140Вт макс)
Выходная мощность при параллельном включении
Rн - 4 Ома     Uип - ±27В
Rн - 8 Ом    Uип - ±40В
110Вт
125Вт
Скорость нарастания выходного напряжения

15V/nS
Диапазон частот при неравномерности 3дБ
С1 не менее 1,5мкФ
6...200000Гц
Искажения
при мощности 5Вт, нагрузке 8Ом и частоте 1кГц
от 0,1 до 50Вт от 20 до 15000Гц не более
0,005%
0,1%
Напряжение питания

±12...±50В
Ток потребления в режиме STBY  
0,5мА
Ток покоя оконечного каскада  
35мА
Пороговое напряжение срабатывания устройств блокировки входного и выходного каскадов
"Включено"
"Выключено"
+1,5 В
+3,5 В
Тепловое сопротивление кристалл-корпус, град.  
1,5С/Вт

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ БЛОКА ПИТАНИЯ
для одного канала
Напряжение вторичной обмотки трансформатора, В
Напряжение после выпрямителя, В
Минимальная емкость сглаживающих конденсаторов на плечо питания, мкФ (мост)
Минимальная мощность трасформатора для Rн 4Ома (мост), ВА
Минимальная мощность трасформатора для Rн 8Ом , ВА (мост)
Выходная мощность одного корпуса на 4Ома (мост), Вт
Выходная мощность одного корпуса на 8Ом (мост), Вт
Выходная мощность 2-х корпусов, включенных параллельно на 4Ома (мост), Вт
Выходная мощность 2-х корпусов, включенных параллельно на 8 Ом (мост), Вт
2х12
±16
2200 (3300)
27 (87)
13 (43)
19 (62)
9 (31)
24 (84)
12 (42)
2х14
±19
2200 (4700)
39 (137)
20 (69)
28 (98)
14 (49)
35 (125)
18 (62)
2х16
±22
3300 (6800)
56 (199)
28 (99)
40
20 (71)
48 (173)
24 (87)
2х18
±24
3300 (6800)
74 (270)
38 (136)
53
27 (97)
63 (230)
32 (115)
2х20
±27
4700 (10000)
97 (354)
48 (176)
69
34 (126)
80 (295)
40 (147)
2х22
±30
4700 (10000)
122 (448)
60 (224)
87
43
99 (368)
49 (184)
2х24
±33
6800 (10000)
148 (554)
74 (277)
106
53
120 (448)
60 (224)
2х26
±35
10000 (15000)
179 (672)
90 (336)

64
143 (537)
71 (268)
2х28
±38
10000 (22000)
211 (799)
106 (400)

76
167 (634)
84 (317)
2х30
±41
15000 (47000)
248 (939)
123 (469)

88
194 (738)
97 (369)
2х32
±44
15000 (47000)
287 (1089)
143 (545)

102
223 (851)
112 (425)
2х34
±47
22000 (68000)
328 (1252)
164 (626)

117
254 (972)
127 (486)
2х35
±48,5
22000 (68000)
350 (1337)
175 (668)

125
270 (1035)
135 (518)
ОРАНЖЕВЫМ обозначены режимы близкие к перегрузке, поэтому использовать их настоятельно не рекомендуем, перейдите на вариант параллельного включения
СИНИМ ТЕМНЫМ обозначны режимы для платы из двух микросхем TDA7293, включенных параллельно в одном плече моста
СИНИМ обозначены режимы для для платы из трех микросхем TDA7293, включенных параллельно в одном плече моста
СИНИМ СВЕТЛЫМ обозначны режимы для платы из четырех микросхем TDA7293, включенных параллельно в одном плече моста
ЗЕЛЕНЫМ ТЕМНЫМ обозначны режимы для платы из пяти микросхем TDA7293, включенных параллельно в одном плече моста
ЗЕЛЕНЫМ обозначны режимы для платы из шести микросхем TDA7293, включенных параллельно в одном плече моста
ЗЕЛЕНЫМ СВЕТЛЫМ обозначны режимы для платы из семи микросхем TDA7293, включенных параллельно в одном плече моста
КОРИЧНЕВЫМ ТЕМНЫМ обозначны режимы для платы из восьми микросхем TDA7293, включенных параллельно в одном плече моста
КОРИЧНЕВЫМ обозначны режимы для платы из девяти микросхем TDA7293, включенных параллельно в одном плече моста
КРАСНЫМ обозначны режимы для платы из десяти микросхем TDA7293, включенных параллельно в одном плече моста
            Тут следует сразу оговорится - у микросхемы не очень хороший такой параметр, как тепловое сопротивление кристалл-корпус, поэтому при использовании микросхем в режиме "вроде должны выдержать" лучше не рисковать, а поставить еще один корпус в параллель имеющимся, тем более для него никакой "обвязки" не требуется...

            Ну и наконец были проведены тесты еще некоторых особенностей TDA7293, но уже Китайского (а может и не Китайского... Корче говоря эта тайна покрыта мраком) производства:
      Система защиты от короткого замыкания сработала с первого раза - раздался сухой хлопок и микросхема приобрела совершенно иной вид:

      Комментарии пожалуй излишни. Что касается защиты от перегрева, то на схему было подано питание ±30 вольт, микросхема TDA7293 была закреплена на теплоотводе заведомо недостаточной площади и нагружена на акустическую систему RADIOTEHNIKA S-70. В течении полутора часов усилитель работал на максимальной громкости и как только температура теплоотводящего фланца (температура измерялась цифровым прибором DT-838) достигла 92-х градусов Цельсия сработала тепловая защита. Таким образом перегрева окружающей среды не произошло, поскольку началось интенсивное охлаждение открытого кристала микросхемы:

      Маркировка у этих чудесных микросхем была выполнена лазером, однако шрифт надписи был несколько иной, причем пока усилитель работал его работоспособность от нормально маркированной TDA7293 практически не отличалась во всех режимах включения. Кстати сказать, микросхемы эти уже практически вытеснили старые образцы, поэтому некоторые поставщики на "раритет" серьезно увеличили цену. Мы же уже торгуем "новыми" микросхемами и нареканий пока не выявленно, поскольку всех усиленно предупреждаем, что "новые" TDA7293 (впрочем как и TDA7294 - тоже уже "новые") не стоит проверять на живучесть, а в режимах нормальной эксплуатации они себя очень даже себя хорошо чувствуют...

Правильная маркировка TDA7293
Нормальная маркировка.

Новые TDA7293

Немного статистики по "новым" TDA7293, проверялось по 50 штук каждого вида.
Потребление на холостом ходу более 3А с характерным нагревом корпуса
4
Потребление на холостом ходу более 3А с характерным нагревом корпуса
0
Потребление на холостом ходу более 1А с характерным нагревом корпуса
1
Потребление на холостом ходу более 1А с характерным нагревом корпуса
0
Отказалось издавать звук
2
Отказалось издавать звук
1
Результаты проверки на КЗ на фото выше   Результаты проверки на КЗ - пока не проверяли  
К дополнительным приметам можно отнести несколько зеленоватый оттенок корпуса, оранжевые разводы на фланце и отсутствие значка рядом с логотипом фирмы.
К дополнительным приметам можно отнести черноватый оттенок корпуса, лазерная маркировка и значка логотипа и самой микросхемы более объемная, под углом к свету просматривается намного четчке.

      Что касается маркировки TDA7293 приведенной ниже, то эти микросхемы даже не стоит и покупать, поскольку кроме как для изготовления брелков они ни на что не пригоды, поскольку даже ток не потребляют...

Совсем не правильная маркировка TDA7293

      Умолчать еще об одном проведенном опыте было бы не справедливо, поскольку это может заинтересовать многих - TDA7293 прекрасно работает и от однополярного питания, необходимо лишь ей имитировать среднюю точку резисторами. Принципиальная схема включения приведена ниже:

Схема включения TDA7293 от однополярного питания

      Не проставленные номиналы как в типовой схеме включения.

      На последок остается добавить, что TDA7293 можно использовать с плавающим питанием, принципиальная схема приведена на рисунке 4. Этот вариант позволяет развить до 200Вт на 4 Ома при типовых искажениях.

Схема включения TDA7293 с плавающим питанием
Рисунок 4

      На рисунке 5 приведены габариты микросхемы TDA7293.

Габаритные размеры TDA7293
Рисунок 5

      Ну и наконец как можно закрепить микросхему TDA7293 на радиаторе. Можно использовать изолирующие шайбы, которые не дадут коротнуть теплоотводящий фланец микросхемы с радиатором - ведь на нем "МИНУС" напряжения питания, а можно использовать "хвостики" от наших транзисторов типа КТ818. "Хвостик" необходимо вложить между полосками стеклотекстолита, с которых удалена фольга, предварительно смазав их хороша размешанным эпоксидным клеем. Если нет желания долго ждать полимеризацию клея, то можно использовать кусочек ваты, пропитанной ЛЮБЫМ "СУПЕР КЛЕЕМ" - через 15 мин. она уже полностью затвердеет.
      Как только клей затвердеет, обточить напильником края, просверлить отвертия в полоске-кронштейне и в радиаторе, причем в радиаторе лучше нарезать резьбу М3. Слюду, с обоих сторон промазать термопастой! Ну а как будет это выглядеть видно на рисунке 6.

Вариант крепления TDA7293, TDA7294, да и многих других микросхем УМЗЧ к теплоотводу
Рисунок 6.

      Плата усилителя мощности на базе TDA7293, наряду с ее недостатками имеет ряд преимуществ - очень приятный звук, минимум обвязки, при отсутствии нарушений условий эксплуатации очень надежна, размеры печатной платы очень маленькие, высокая выходная мощность.

Есть вопрос или хотите оставить комментарий?

Зарегистрируйтесь или войдите в аккаунт
Последние статьи
Комментарии

На сайте собранно ОЧЕНЬ много материала посвященного звукотехнике - предварительные усилители, усилители мощности и источники питания. Это принципиальные схемы, описания, чертежи печатных плат (правда далеко не на все схемы), а так же обзоры печатных изданий. Здесь вы можете найти более десятка предварительный усилителей с регуляторами тембра и эквалайзерами, около ста схем усилителей мощности от 2 до 2000 Вт, около 40 схем ламповых усилителей, чуть больше десятка схем импульсных источников питания, как автомобильных (до 600Вт), так и сетевых (до 2000Вт), разжована схемотехника компьтерных блоков питания, дюжина описаний акустических систем, а так же довольно много материала раскрывающего секреты качественного воспроизведения звука, начиная от используемой элементной баазы, схемотехники и заканчивая теорией распространения звуковых колебаний.

Подробнее о сайте

Яндекс.Метрика