Усилитель мощности D класса: компактный мощный УМЗЧ


Усилитель мощности D класса-01

Двухканальный мостовой усилитель мощности D класса 2х100W TDA7498


Усилитель мощности D класса, о котором пойдет речь в данной публикации, представляет собой двухканальный УМ включенный по мостовой схеме. Прибор создан на микросхеме TDA7498 встроенной в миниатюрный корпус PowerSSO и обеспечивающая выходную мощность 100 Вт на каждый канал при нагрузке 6 Ом и питающем напряжении 36v.

Использовать данный усилитель мощности D класса я рассчитываю в составе аудио системы автомобиля, а место его размещения предполагается корпус головного устройства. Дополнением к усилителю будет преобразователь напряжения с 12v до 30v, по моим расчетам должно получится весьма убойное устройство.

В дальнейшем я хочу собрать аппарат в комплектации с двумя преобразователями и четырьмя выходными трактами, то есть буду использовать две двух-канальные микросхемы TDA7498. Однако на данный момент испытания буду проводить с усилителем мощности D класса в двух-канальном варианте.

Печатная плата усилителя мощности D класса имеет размеры 88мм x 75мм, а высота примерно 31мм.

Усилитель мощности D класса-1

Усилитель мощности D класса-2

Модуль усилителя выполнен с высоким качеством сборки, даже предусмотрена крепежная гайка на регуляторе громкости звука. Согласно технической документации от производителя, усилитель использует одно-полярное напряжение питания в диапазоне от 24v до 32v.

Однако Datasheet микросхемы показывает несколько иные данные по диапазону используемых напряжений, которые можно применять: то есть от 14v до 39v. Конечно не совсем понятно, но может быть товарищи из поднебесной немного страхуются?! К тому же электролитический конденсатор установлен на 35v напряжения. Ну ладно, буду подавать напряжение не более 32v.

Оказывается здесь все намного проще: питающее напряжение 32v — это оптимальное значение, которое рекомендуется производителем. Ниже представлены основные параметры прибора:

  • Усилитель класса D.
  • Ток покоя 50 мА.
  • Эффективность 90%
  • Частотный диапазон 20гц-20Кгц.
  • Коэффициент нелинейных искажений <0.01%
  • Максимальная выходная мощность 2×100 Ватт.
  • Рабочее напряжение 24-32V.
  • Максимальный потребляемый ток 7 А.
  • Размеры 87×74мм.

Возможно у радиолюбителей, которые хотят собрать такой усилитель, в запасах имеется источник питания используемый в ноутбуках и снабженный штекером 2,5мм x 5,5мм, то тогда у вас не возникнет проблем в подаче напряжения питания на усилитель. Здесь нужно пояснить: с таким блоком питания получить максимальную мощность на выходе не получится, тем не менее аппарат будет прекрасно работать.

Читайте также:  Мостовая схема усилителя

Усилитель мощности D класса-3

Есть конечно и небольшие проблемы при сборке этого комплекта усилителя мощности D класса. Дело в том, что набор укомплектован не полностью, а именно отсутствует соединительный провод для подключения входного аудио сигнала с коннектором JST. Но это недоразумение легко исправимо, если вы имеете ходя бы начальные навыки в работе с электроникой.

Так случилось, что у меня сейчас нет возможности снять электрические характеристики усилителя мощности для наглядного предоставления здесь. Следовательно, попытаюсь изложить свои впечатления в письменной форме. При подаче на усилитель питающего напряжения 30v с током 10А он выдает колоссальную мощность с абсолютно чистым, без искажений звуком. Нелинейные искажения начинают появляться только тогда, когда в нагрузке создается максимальная мощность.

Даже с трудом верится, что такой миниатюрный прибор способен выдавать такую мощность, при этом создается впечатление, что усилитель сейчас должен «накрыться». Однако, несмотря на опасения он продолжает корректно выполнять свою работу. Охлаждающий радиатор естественно нагревается, но руку на нем можно держать. Тестировал его с акустикой 8 Ом на пределе возможного но не очень продолжительное время. Но и этого было достаточно, что бы понять — усилитель прекрасно работает.

Преобразователь напряжения-4
Повышающий преобразователь 150 Вт, изменяющий напряжение с 10-32v до 12-35v

Звуковая картина на выходе вполне качественная, звук плотный и предельно уверенный, какие либо искажения на «слух» отсутствуют. Желания выбросить его на свалку так же отсутствует, даже наоборот, не хочется выключать его. Простому слушателю будет трудно отличить воспроизводимое им звучание к примеру от аппарата класса АВ, это может быть только под силу настоящему аудиофилу с хорошим слухом.

Есть еще, что мне не нравится в начальной настройке усилителя, это появляющейся шум при установки громкости в минимальное значение. Если приложить ухо к динамику, то можно услышать некое шипение. Может быть даст какие то позитивные результаты по локализации этого шипения подстройка усиления (GAIN), либо поиграться с емкостями, но я еще не вникал в это дело. Подключение громкоговорителей выполнено с использованием постоянных резисторов 2,2 Ома, а это неправильно для демпинг-фактора.

Читайте также:  Аудио усилители Merus: многоуровневые микросхемы класса D - Часть 2

Общий вид усилителя-5

В ближайших планах у меня числится размещение данного усилителя в комплекте с преобразователем повышающим напряжение в корпус головного устройства, а в качестве источника сигнала использовать смартфон подключенный в автомобиле. Питающее напряжения решил использовать в пределах 24v, а не 30v как предполагал раннее. Решение такое принял учитывая то, что автомобильные излучатели как правило имеют сопротивление 4 Ом. Вообщем еще нужно экспериментировать и нати оптимальны вариант.

Представленное здесь видео не совсем в тему, а о том как подключить автомобильный усилитель от электросети с напряжением 220v, тем не менее может кому то будет полезно посмотреть.

Подключение автоусилителя от сети, без повышающего преобразователя