Итак, вот небольшой проект дешевого усилителя на микросхеме TPA3116D2, который вы можете построить для своего дома или автомобиля. TPA3116D2 — это универсальный чип класса D с прекрасными характеристиками, предназначенный для использования на низких и средних уровнях мощности.
Это самый мощный чип из семейства микросхем TPA3118 и TPA3130 класса D. Физически это довольно небольшой SMD-корпус (TSSOP) с небольшой металлической охлаждающей площадкой на верхней части корпуса для радиатора. TPA3116D2 имеет пределы выходной мощности при максимальном напряжении питания 26 В.
Ниже указано, что он может использоваться на напряжении ниже 5 В. Но для работы с низким напряжением TPA3130 или TPA3118 могут быть лучшим выбором, поскольку охлаждение не является проблемой. Мостовые переключатели 120 мОм — серьезная конструкция.
TPA3116D2 был протестирован на недорогой плате, которая, тем не менее, была довольно полной в реализации. Дроссели выходного фильтра на 10 мкГн относятся к типу, который, вероятно, может выдержать пиковые значения 4-5 А до насыщения. Этого вполне достаточно. Конденсаторы выходного фильтра — фольговые, емкостью 680 нФ. На входе для передачи сигнала используются обычные керамические конденсаторы SMD.
Схема TPA3116D2 — универсальный чип с прекрасным звуком H
Было бы правильнее заменить их фольгированными емкостями с большей линейностью, но только вот их расположение очень сложно изменить. Два электролитических конденсатора с низким импедансом 1000 мкФ/35v включены для развязки линии питания. Чип TPA3116D2 охлаждается радиатором, который, кажется, приклеен к корпусу микросхемы, что затрудняет самостоятельные эксперименты.
В общем, разумная реализация, если плата будет использоваться «как есть».
Тем не менее, перед первоначальным тестом было решено заменить конденсаторы выходного фильтра фольгированными конденсаторами 1 мкФ, чтобы немного снизить частоту среза. Конденсаторы развязки линии питания были увеличены двумя конденсаторами 2200 мкФ/35v, подключенными параллельно и расположенными на противоположной стороне печатной платы. В целом это составляет хорошие 6000 мкФ для развязки.
Самодельный аудио усилитель класса D на TPA3116D2
Наконец, была решена небольшая проблема, которая была замечена во время первоначального тестирования: заметное «шипение» в динамиках, если потенциометр громкости был помещен в среднее положение, например, если вход усилителя составлял сопротивление более 10 кОм. Известно, что усилитель с питанием от цепи с высоким импедансом может генерировать шипение. Потенциометр объема был измерен как 50 кОм.
50 кОм — это довольно высокий импеданс, учитывая, что в современных предварительных усилителях обычно используются OP-AMP, которые могут работать с низким сопротивлением на выходе — часто 600 Ом. Таким образом, необходимости в использовании потенциометра на 50 кОм не было.
Схема усилителя на микросхеме TPA3116D2
Но потенциометр имел функцию выключателя питания, и его было бы очень сложно заменить без риска повреждения дорожек печатной платы. Поэтому между входом усилителя и землей, ниже потенциометра, были установлены два резистора 4,7 кОм, так что на входе усилителя оставалось ниже 4,7 кОм. Это решило проблему шипения, но несколько изменило поведение потенциометра. Однако предусилитель, питающий плату TPA3116D2, имел другой регулятор громкости.
Звук усилителя TDA3116D2 был без явных изъянов. Чистый и неискаженный звук с хорошим контролем низких басов. Плата усилителя очень понравилась в использовании. Температура радиатора повысилась, но ничего недопустимого не было. По цене, особенно в оптовой продаже, плата довольно выгодная. От источника питания 19v или 24v плата полностью пригодна для обычного прослушивания.
Микросхема TPA3116D2 также поставляется в виде небольшого модуля, в котором только основные компоненты устанавливаются вокруг кристалла с использованием технологии SMD. Тогда, любители самостоятельной сборки, могут выбрать наиболее важные элементы и реализовать оптимизированное охлаждение.
 |
 |
 |
 |
Основные характеристики:
- Напряжение питания 4,5-26v, 2×30 Вт на 8 Ом, 0,1% THD, ток покоя 30 мА.
- Смещение постоянного тока, измеренное на выходах: 1 мВ/5 мВ (питание 24v).
Такие усилители мощности подходят для использования с сабвуферными динамиками и имеют очень хорошие характеристики. Усилитель мощности TPA3116D2 также имеет широкий диапазон напряжений от 5v до 24v и рекомендован для схемы сабвуферного УМ, использующей эту микросхему TPA.
Загрузки:
Схема и печатные платы: Schematic_PCB
Печатная плата TPA3116D2: 3D модель 3D_Step_Model