Бюджетный усилитель на TDA2050

Под катом фото, описание процесса, немного схем и детальное описание некоторых моментов создания этого чуда.

Вот попали ко мне старые советские колонки S-50 (если руки дойдут – хочу модернизировать их, но пока что есть, то есть), их характеристики:

И в комплекте с ними мне достался великолепный усилитель Одиссей У-010, который сгорел. Разобрав его, понял, что с моим-то мизерным опытом, ничего не сделаю. Немного помучил гугл, посмотрел на профильных сайтах и вот оно решение — сделаем себе сами усилитель на базе микросхемы TDA2050, как замену старому. Ибо «Handmade и DIY навеки», да и не так уж сложно. ТХ TDA2050: номинальная выходная мощность 32 Вт, интегрированная защита от КЗ, интегрированная защита от перегрева и питание до 50 В от однополярного БП.(Сразу замечание, возможно, мне попалась подделка, однако при КЗ, одна TDA2050 взорвалась так, что осколком микросхемы оставила на моем предплечье довольно глубокую рану, повезло, что не в глаз, будьте внимательны, Техника безопасности превыше всего!)

 

Корпус

 

Для начала определимся с корпусом. Как вариант, использование корпуса от сгоревшего Одиссей У-010, отпал сразу, по причине размера того корпуса с небольшую тумбочку (460х360х120). Нам же подойдет что-то более компактное. Сначала смотрел в сторону алюминиевых корпусов, но быстро отказался от затеи ввиду цены этих самых корпусов. Те, что мне нравились от 100$, что уже никак не вписывается в «бюджетный усилитель». Поэтому был выбран промежуточный вариант «временного» самого дешевого корпуса, в котором он стоит уже как 6 месяцев. Этим корпусом стал «Z16 Черный» (легко находится в гугле по этому запросу). Габариты (H/W/L): 89 x 257 x 148

бюджетный-tda2050 ldsound_ru (1)

 

Схема

 

Далее надо было определиться с самой схемой, ведь под TDA2050 их огромное количество. Выбор пал на так называемую «схему Скифа». Да и обычные компоненты, не SMD, для меня стали плюсом, ведь опыта в пайке SMD и самой паяльной станции не было, только обычный паяльник на 40Вт.

Итак, сама схема:

бюджетный-tda2050 ldsound_ru (5)

 

Обращаю ваше внимание на то, что для этой схемы нужно ДВУПОЛЯРНОЕ питание. Размер готовой платы под один канал усилителя: 35х45мм (а их нужно 2), что вполне компактно в результате.

 

Блок питания

 

Итак, для питания 2-х каналов по 32 Вт, нам нужно 64 Вт (хотя это все условно и можно меньше). По счастливой случайности в закромах валялся без дела трансформатор ТПП-287-220-50 мощностью 90 ВА, и с него как раз легко снять двуполярное питание.

Для того, что бы снять с него по 35,26 В переменного тока со средней точкой, необходимо соединить выводы с номерами: 12-15, 11-20, 13-18, 14-21, 17-16, а снимать напряжение мы будем с 16, 19, 21 выводов.

Далее схема выпрямителя:

бюджетный-tda2050 ldsound_ru (7)

 

Вот пример самой платы. Хотя я её сделал, просто нарисовав перманентным маркером на текстолите, и вытравив, без всякого ЛУТа. Все довольно просто.

бюджетный-tda2050 ldsound_ru (8)

 

В случае с трансформатором ТПП-287-220-50 нужно соединить 16 вывод трансформатора с входом «средняя точка» платы выпрямителя. 19 и 21 в оставшиеся два, какой куда решать вам, и припаять перемычку от входа средней точки к площадке между конденсаторами. После подключения можно проверять напряжения на выходах выпрямителя. Между + и – должно быть от 42 до 50 В, в зависимости от напряжения в сети. Между «+» и землей, а так же землей и «-» должны быть одинаковые значения. Если у вас нет в наличии чего-то из элементов для выпрямителя, то не спешите, как разберемся с платой усилителя, поедем на радиорынок брать все кучей. Список всех элементов будет далее по тексту.

 

Усилитель

Для начала травим две вот такие платы:

бюджетный-tda2050 ldsound_ru (4)

 

И пока они травятся, можем съездить в ближайший магазин радиокомпонентов или радиорынок. Итак, нам понадобятся на весь усилитель:

 

Блок питания:

Эл. литические конденсаторы минимум 10 000 мкФ х 25 (или больше) В

Диодный мост практически любой, до 10А (с огромным запасом) и более 50 В. (я взял на 10А и 400В – стоит копейки)

 

Сами усилители (все посчитано на 1 плату, соответственно берете в 2 раза больше):

Конденсаторы эл. литические:

С7, С8 – 1000мкФ x 25 В

С3 – 22мкФ x 25 В

 

Конденсаторы керамические:

С2- 220пФ

 

Конденсаторы пленочные:

С1, С4, С6 – 4,7мкФ

С5 — 0,47мкФ

 

Резисторы (все по 0.125 Вт, а R6 и R7 2Вт):

R1, R3 – 2,2k

R2, R5 – 22k

R4 – 680

R6 – 2,2

R7 – 10

 

 

Ну и конечно сама TDA2050, возьмите штуки 3, что бы запас был, а то мало ли.

Ещё вам понадобится:

2 RCA входа, 4 зажима под выход на колонки, выключатель и сдвоенный переменный резистор на 50 кОм; ручка регулятора на этот самый резистор (но я просто снял алюминиевую со старого радио). Радиатор от старого процессора (если у вас нет ненужного)

 

После чего сверлим и собираем по схеме. У меня все заработало сразу, вот только был треск в динамиках, но об этом я расскажу позже. Единственное, что хочу заметить, так это радиаторы. Я пошел легким путем и просто разрезал, обычной ножовкой, старый радиатор от какого-то AMD пополам, и на каждую половину прикрутил микросхему, предварительно просверлив и нарезав резьбу. Вот только мои микросхемы не на самих платах расположены, а на отдельно стоящих радиаторах, соединены с платами небольшими шлейфами примерно вот так:

бюджетный-tda2050 ldsound_ru (3)

 

А катушка L1 по схеме мотается очень просто, берете одну жилу с витой пары, и мотаете 5 витков прямо на резисторе R7, концы припаиваете к выводам этого же резистора. Вот и все, с электроникой закончили, к этому моменту у вас должны быть готовы 3 платы: выпрямитель и 2 одинаковые платы усилителя на оба канала.

 

Компоновка и сборка

 

А после этого можем приступать к сборке всего этого уже в корпусе. Итак, для начала лучше разметить и высверлить отверстия для крепления плат, трансформатора, радиаторов охлаждения микросхем, входов-выходов. Кстати, если вы купили прямоугольный выключатель для своего усилителя, есть маленький хинт, как под него легко сделать отверстие на панели. Для начала размечаете размеры вашего будущего отверстия прямо на панели, и сверлите тонким сверлом аккуратную дырочку внутри периметра этого самого отверстия. А теперь самое интересное: возьмите самую обычную хлопковую нить (желательно потолще, тонкая часто рвется в процессе), проденьте в отверстие и, натянув нить, можно, как полотном лобзика, вырезать любую форму. Вот только лобзиком вы вырезаете, а здесь, как бы «расплавляете». Именно поэтому лучше вырезать немного меньшее отверстие, что бы потом надфилем довести его до ровного. Ещё желательно сделать вентиляционные отверстия недалеко от радиаторов. Я перестраховался и ставил ещё кулер, который оказался бесполезен, усилитель сильно не греется даже на максимальной громкости. Включаю только тогда, когда усилитель летом на улице работает.

Моя компоновка выглядит так (и хотя куча проводов и вообще не красиво, но все работает как часы уже полгода при регулярном использовании):

 бюджетный-tda2050 ldsound_ru (9)

Крайняя слева плата – выпрямитель, остальные 2 – усилители.

 

Вот и все, можно начинать собирать и спаивать. Я спаивал прямо в корпусе, без всяких зажимов, штекеров и прочего. Возможно, кто-то захочет сделать все удобнее.

Схема подключения регулятора громкость (два резистора — это один сдвоенный):

бюджетный-tda2050 ldsound_ru (6)

 

Основные рекомендации:

 

Выходы с усилителей лучше выполнить как можно более толстым кабелем.

Если после сборки и спайки в колонках слышите отчетливый шум – проверяйте конденсаторы на платах усилителя.

Если треск в колонках, то проверяйте дорожки питания на усилителях – я плохо отмыл флюс кислотный, и если присмотреться в темноте были видны маленькие искры между дорожками, как только отмыл плату от флюса, треск пропал.

 

В итоге выглядит все так:

бюджетный-tda2050 ldsound_ru (2)

 

 

Расходы:

Все конденсаторы и резисторы в сумме – 4$

Микросхемы TDA2050 (3 шт) – 2$

Корпус – 3$

Все штекера, гнезда, ручки, выключатели – 7-8$

Итого 17$ и куча положительных эмоций «Оно работает!»

 

Печатные платы усилителя и  выпрямителя в формате Sprint-Layout.

TDA2050 datasheet

 

P.S. Это мое первое рабочее устройство, собранное для проверки работоспособности и надежности. В ближайшее время планирую его переработать в новом корпусе и в более аккуратном исполнении. Если Вам будет интересно — то будет продолжение.

 

Автор работы: Кожин Дмитрий, г. Харьков

6 комментариев: Бюджетный усилитель на TDA2050

  1. Павел пишет:

    Вообще-то, к печатке помещают чертеж размещения деталей. А у Вас – “догадайся сам”, как в песне.

  2. Владимир пишет:

    В статье есть неточность при выборе трансформатора источника питания. Усилители класса АВ, которым является и 2030, 2040, 2050, ввиду своей топологии имеют КПД, близкий к 50%, что резко сказывается на экономичности. В таком случае не сложно подсчитать, что усилитель мощностью 32 Вт будет выделять еще примерно 30 Вт в виде тепла выделяемого на радиаторе, она же мощность потерь. Отсюда при проектировании источника питания нужно учитывать полезную мощность на выходе усилителя и мощность потерь. И для вашего случая это примерно 62*2=124 Вт (2 канала по 32 Вт полезной + 30 Вт потерь).
    Также имеет место коэффициент теплового сопротивления корпуса микросхемы, поэтому лучше устанавливать микросхемы на отдельные радиаторы без применения изоляции корпуса и радиатора или применять промежуточные пластины увеличивающие площадь теплоотвода от корпуса ИМС. Этим часто пренебрегают китайские производители, чем сильно снижают качество своих изделий.

  3. Виталий пишет:

    Владимир, в принципе верно, но только для чистой синусы. Звуковой же сигнал далек от чистого синуса и в большинстве случаев трансформатор, рассчитанный по вашему методу абсолютно не нужен. Интересную статью на эту тему написал Игорь Рогов (Аудиокиллер)
    http://www.electroclub.info/article/powertans.htm

  4. ZLOIVOVAN пишет:

    Соединение микросхемы с платой длинными проводами может привести к самовозбуждению усилителя на ультразвуковых частотах и как результат нагрев микросхемы, повышенный потребляемый ток.Для этой серии микросхем характерна широкая полоса пропускания практически до 100 кГц! Длинные параллельные соединительные провода между микросхемой и платой желательно убрать!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *