Раздел: Главная » Усилители
Призовой фонд
на октябрь 2014 г.
1. 1100 руб.
Параметрический поиск MyPartList
2. 800 руб.
Паяльник
3. 550 руб.
Паяльник
4. 400 руб.
От пользователей

PA100 2x100W усилитель своими руками (4хLM3886)

Данный усилитель мощности основан на PA100, подробно описанный в приложении от National Semiconductor's AN1192

Когда я собрал свои мощные самодельные 4-х омные колонки, то усилитель не мог "раскачать" такую нагрузку, поэтому решено было собирать более мощный усилитель. Я разработал схему усилителя мощности, в которой используется две микросхемы LM3886 на канал, в схеме с параллельным включением. На 8-ми омной нагрузке выходная мощность усилителя получается порядка 50 Ватт, на 4-х омной 100 Ватт. В данном усилителе используется четыре микросхемы УНЧ LM3886.

Кстати Jeff Rowland в некоторых своих Hi-Fi конструкциях использует LM3886 и имеет хорошие отзывы. Так что недорогой усилитель тоже может быть качественным!

Фото усилителя на LM3886

Микросхема LM3886 включена по схеме неинвертирующего усилителя. Входное сопротивление УНЧ зависит от резистора R1 (47 кОм). Резистор R20 (680 Ом) и конденсатор C20 (470 пФ) образуют фильтр высоких частот на входных RCA-разъемах. Конденсаторы C4 и С8 (220 пФ) служат для фильтрации ВЧ на входах микросхемы LM3886.

При сборке усилителя, в некоторых местах я использовал высококачественные конденсаторы: C1 (1 мкФ) "Auricap" для фильтрации постоянной составляющей, С2 и С6 (100 мкФ) "Blackgate" и С12, С16 (1000 мкФ) "Blackgate".

Принципиальная схема усилителя приведена ниже.

Схема усилителя на LM3886

Разработка печатной платы велась с учетом того, чтобы силовая земля (питания) и сигнальная были разделены. Сигнальная земля находится в середине и окружена силовой землей. Возле С5 они соединены тонкой дорожкой. Проектирование печатной платы велось в программе PADS PowerPCB 5.0.

Печатная плата усилителя

Печатная плата усилителя

Сам делать печатную плату я не стал, а отдал фирме. Когда забрал ее, то обнаружил,что некоторые отверстия были меньшего диаметра чем нужно. Рассверлил уже сам вручную. На фото ниже фотография платы.

Фото готовой платы

Резисторы 1кОм и 20кОм были вручную подобраны с точностью до 0.1%. В качестве выходных резисторов я использовал шесть резисторов номиналом 1 Ом 0.5 Ватт 1%, потому как 3-х Ваттный 1% резистор найти проблематично.

Фото усилителя

Я использовал изолированную версию микросхемы - LM3886 TF, поэтому я напрямую присоединил к корпусу и радиатору через теплопроводную пасту.

LM3886 TF на радиаторе

Разделительный конденсатор "Auricap" 1мкФ 450В. Был куплен высококачественный конденсатор, поскольку он задействован в главной сигнальной цепи.

Конденсатор Auricap

Конденсаторы в ВЧ-фильтре: "Silver Mica" 47пФ и 220пФ.

Конденсаторы Silver Mica

В фильтре по питанию использовался конденсатор "Blackgate" 1000мкФ 50В

Конденсатор Blackgate

Кондеры C2 и C6 тоже фирмы "Blackgate" номиналом 100мкФ 50В. Для лучшего результата лучше использовать биполярные конденсаторы, однако я использовал электролиты, т.к. биполярные не поместились бы на плату.

Конденсаторы Blackgate

Фильтрующая цепочка R20(680 Ом) + C20(470 пФ) помещена прямо на RCA-разъеме. Это помогает отфильтровывать ВЧ-шумы до того, как они попадут на плату усилителя.

Фильтр высоких частот

Разделительный конденсатор источника питания 0.1мкФ припаян с обратной стороны платы усилителя прямо на ножку LM3886, это позволяет лучше фильтровать ВЧ-шумы.

Разделительный конденсатор Wima

Микросхема LM3886 посажена на алюминиевый радиатор, а затем к корпусу усилителя. Снаружи корпуса я прикрепил еще 3 радиатора от процессорных вентиляторов PC. Везде использовалась термопаста для лучшей теплоотдачи.

Радиатор

Со всеми этими радиаторами усилитель греется совсем немного на средней громкости.

Радиаторы

В источнике питания я использовал микросхему регулируемого стабилизатора напряжения LT1083. Перед ней поставил конденсаторы емкостью 10000 мкФ после - 100 мкФ. Преимущество использования регулируемого стабилизатора напряжения в том, что практически отсутствует напряжение пульсаций. Без него слышен небольшой 50/100 Гц шум.

Схема источника питания

Фото усилителя

В диодных мостах использовались мощные диоды MUR860.

Диоды MUR860

Стабилизатор напряжения LT1083 может обеспечивать ток до 8А.

Стабилизатор напряжения LT1083

Трансформатор использовался мощностью 500ВА 2х25В. После стабилизатора, напряжение 30 Вольт.

Вид собранного усилителя

В дальнейшем планирую заменить стабилизатор на более мощный (см. схему ниже). Транзистор TIP2955 способен выдерживать токи до 15А.

Стабилизатор с использованием TIP2955

После сборки усилителя я измерил постоянное напряжение и получил смещение около 7 мВ на разъемах динамика. Разница напряжения между двумя выходами микросхем меньше чем 1 мВ.

Звучание усилителя чем то похоже на звучание собранного мною ранее усилителя на LM3875 - очень чистое. Не слышен ни шум, ни шипение, ни гудение. Сравнивая с усилителем на LM3875, данный усилитель развивает примерно вдвое большую мощность на моих 4-х Омных колонках и обеспечивает глубокий и напористый бас и хорошую динамику.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
УНЧ
U1, U2 Аудио усилитель
LM3886
2 Купить в магазинеВ блокнот
C1 Конденсатор1 мкФ1 Купить в магазинеВ блокнот
C2, C6 Электролитический конденсатор100 мкФ2 Купить в магазинеВ блокнот
C3, C7 Конденсатор4.7 пФ2 Купить в магазинеВ блокнот
C4, C8 Конденсатор220 пФ2 Купить в магазинеВ блокнот
C5, C9 Электролитический конденсатор10 мкФ2 Купить в магазинеВ блокнот
C10, C11, C13 Конденсатор0.1 мкФ3 Купить в магазинеВ блокнот
C12, C14 Электролитический конденсатор1000 мкФ2 Купить в магазинеВ блокнот
C20 Конденсатор470 пФ1 Купить в магазинеВ блокнот
R1 Резистор
47 кОм
1 Купить в магазинеВ блокнот
R2, R3, R7, R8 Резистор
1 кОм
4 Купить в магазинеВ блокнот
R4, R9 Резистор
22 кОм
2 Купить в магазинеВ блокнот
R5, R10 Резистор
10 кОм
1 Купить в магазинеВ блокнот
R6, R11, R13-R16 Резистор
0.5Ом 1Вт 1%
6 Купить в магазинеВ блокнот
R12 Резистор
2 Ом
1 Купить в магазинеВ блокнот
R20 Резистор
680 Ом
1 Купить в магазинеВ блокнот
Блок питания
U1, U2 Линейный регулятор
LT1083
2 Купить в магазинеВ блокнот
D1-D8 Выпрямительный диод
MUR860
8 Купить в магазинеВ блокнот
C1, C4 Электролитический конденсатор10000 мкФ2 Купить в магазинеВ блокнот
C2, C5 Конденсатор1 мкФ2 Купить в магазинеВ блокнот
C3, C6 Электролитический конденсатор100 мкФ2 Купить в магазинеВ блокнот
R1, R2 Резистор
100 Ом
2 Купить в магазинеВ блокнот
R3, R4 Подстроечный резистор2.5 кОм2 Купить в магазинеВ блокнот
TX1, TX2 Трансформатор220/25В2 Купить в магазинеВ блокнот
Мощный стабилизатор
N1, N2 Линейный регулятор
LM317
2 Купить в магазинеВ блокнот
V1, V2 Биполярный транзистор
TIP2955
2 Купить в магазинеВ блокнот
V3-V12 Выпрямительный диод
MUR1560
10 Купить в магазинеВ блокнот
V13, V14 Выпрямительный диод
1N4007
2 Купить в магазинеВ блокнот
C1-C8 Конденсатор0.01 мкФ8 Купить в магазинеВ блокнот
C9, C10 Электролитический конденсатор10000мкФ 35В2 Купить в магазинеВ блокнот
C11, C12 Конденсатор0.1мкФ 63В2 Купить в магазинеВ блокнот
C13, C14 Электролитический конденсатор10мкФ 35В2 Купить в магазинеВ блокнот
C15, C16 Электролитический конденсатор100мкФ 35В1 Купить в магазинеВ блокнот
R1, R2 Резистор
2.2Ом 2 Вт
2 Купить в магазинеВ блокнот
R3, R4 Резистор
27 кОм
2 Купить в магазинеВ блокнот
R5, R6 Резистор
4.7 кОм
2 Купить в магазинеВ блокнот
R7, R8 Резистор
220 Ом
2 Купить в магазинеВ блокнот
F1, F2 Предохранитель10А2 Купить в магазинеВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Оригинал статьи

Теги:

none Опубликована: 2011 г. 0 0
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

0
Иван #
Хороший качественный аппарат получился, хотелось бы узнать, во сколько он обошелся вместе с ящиком в сборе?
Ответить
0
Валера #
Ну одна микруха стоит около 200 руб, транс около 700 рубликов. Короче недешевое удовольствие выходит, но оно того стоит.
P.S. Кстати, если иметь воображение и ровные руки, то микросхемы можно с офф. сайта производителя бесплатно заказать.
Ответить
0
Евгений #
Там самое большое по цене не сама микросхема усилителя. Там почти половина конденсаторов стоит дороже чем усилитель.
Ответить
0
Павел #
Вот только стабилизаторы напряжения как-то не вписываются. При правильной разводке земли и без стабилизаторов фона не должно быть.
Ответить
0
рома #
Так сколько Валера в итоге - стоит делать самому или купить дешевле?
Ответить
0
Андрей #
Друзья я просто плохо понимаю двуполярное питание если кто знает подскажите! Для двуполярного питания нужен стабилизатор с полярным транзистором и с биполярным ведь правильно? И схемка должна быть немножко другой. Мне кажется что это немного не правильный стабилизатор! Если я не прав то поправьте и объясните пожалуйста в чём!
Ответить
0
Илья #
Полярные транзисторы - это как?
Ответить
0
Олег #
Илья, ну что уж так прикалываться над начинающим? Все ж поняли, что имелся в виду полевой транз!
Андрей, делай любой двуполярный источник, лишь бы он ток нужный выдавал.
Ответить
0
макс #
Двуполярное питание - это с трансформатора берём 2 питания одинакового вольтажа и потом подключаем через диодные мосты. Получится 2 питания к примеру по 30 вольт. После соединяем + одного моста и - другого моста, получится ОБЩИЙ, а + и _ остаются. Вот и схема: + общ -. Понятно?
Ответить
0
Cryman #
Согласен, сделать самому дешевле и это будет качественнее чем заводской среднего качества + это сделал ты, что немало важно. Еще соглашусь с мнением о конденсаторах, обычные были бы не хуже дорогущих. Я бы собрал себе похожий усилитель на 4x TDA 7293 и получилось бы мне 4xTDA 7293 это $17 зеленых + остальное без трансформатора, без корпуса около $50(транс не покупал, за цену врать не буду, но брал бы на 250 ВА, на 500 ВA только выкинутые деньги). Он звучал бы не чуть не хуже это точно, даже лучше.

P.S. Переменка на выходе без стабилизатора напряжения... 0_о куча денег, а у него переменка на выходе......
Ответить
0
михаил #
Валера, а ты печатки сам вытравливал??
Ответить
0
Solanto #
А не скажется ли на качестве звучания, если я на входы повешу переменные резисторы по 100 кОм?
Ответить
0
Dodus #
Собран усилитель на данной микрухе (не параллельный вариант), собственный тщательный развод платы - уровень фона на любой громкости - полный ноль при обычном блоке питания (10k uF кондёры), надо сделать стабилизатор и посмотреть, что же он даёт реально на самом деле, но есть уверенность, что ничего такого, чтобы тратиться на него.
Ответить
0
Dodus #
На данный момент одно известно уже точно - на качество больше влияют основные ёмкости 10k uF (качество банок), чем стабилизатор и без стабилизатора, тесты продолжим на более качественном источнике....
Ответить
0
Александр #
Если вместо 30 вольт подать 39 вольт, в схему требуется вносить какие-либо изменения?
Ответить
0
Dodus #
Если используется параллельный вариант, то согласно документации от производителя для нагрузки 4 Ома безопасное питание в допустимых значениях мощности должно быть не более +-37В
Ответить
0
draakwit #
Одного не пойму. Неужели диодам при такой нагрузке не нужны радиаторы?!
Я себе под 2*LM3886 сделал БП на диодах 15100 (какие были), и до сих пор не знаю, нужен ли им теплоотвод. При постоянной нагрузке 3,6 А в плече (спираль 8 Ом подключал) за диоды рукой не возьмёшься...
Ответить
0
Андрей #
А какие размеры платы усилителя?
Ответить
0
Никита #
Подскажите пожалуйста, а предусилитель с регулировкой громкости можно поставить между C1 (R1) и R2 (R7)?
Ответить
0
Dodus #
Нельзя, можно убрать R20, C20 и подключить выход предусилителя на свободный вывод C1, C1 можно убрать, если разделительный конденсатор уже стоит на выходе предусилителя, R20, C20 убираем, так как аналогичный ФНЧ уже стоит в 99% случаев на входе предусилителя
Ответить
0
Евгений #
Хотелось бы узнать габариты плат, и в каком масштабе они приведены в статье.
Ответить
0
Богдан #
А если я заменю с3 и с7 с 4.7 на 2.2pF, критично не будет?
Ответить
0
Dodus #
Эти конденсаторы вообще можно не использовать, они для повышения стабильности и тонкой подгонки уже усилителя для себя, такая замена не критична и на старте их лучше даже вообще не использовать.
Ответить
0
Максим #
[COLOR=DarkRed]Dodus[/COLOR], скажите:
1. а) В фильтрующей цепочке R20 стоит в разрыв, C20 запаралелен ?
в) С20 можно заменить на WIMA MKS2 100nF 63V ?
2. а) К каким ножкам LM3886 припаивать разделительный конденсатор ? Отметьте на рисунке " target="_blank">LM3886.jpg]
б) И можно ли применить WIMA MKS2 100nF 63V ?
Ответить
0
Dodus #
1. R20 в разрыв сигнала (вход), С20 параллельно сигнал-земля - это в принципе видно из схемы

2. я так понимаю, что речь о блокировочных конденсаторах C11, C13. Также видно из схемы, что C11 паяем на ножки 1,7 микросхемы, а C13 соответственно на 4,7 микросхемы.



Wima MKS2 - обычные плёночники (PET) (Полиэтилентерефталат) пластик металлизированный (алюминий электроды).

Переплачивать за них, потому что это Wima явно нет никакого смысла. А вообще конденсаторы с таким диэлектриком считаются одними из самых дешёвых.

Ответить
0
Максим #
Дело в том, что WIMA есть в остатке у меня, могу я их применить как С20 и C11, C13 ?
Ответить
0
Dodus #
Вполне, если не заморачиваться, то не вижу особых поводов их не применять
Ответить
0
Dodus #
Номинал конденсатора С20 не 0.1uF, а 470pF. Если поставить 0.1, то высоких не видать :)
Ответить
0
Максим #
А резистор R20 какой мощности ?
Ответить
0
Dodus #
Если на схемах мощность резисторов специально не указывается - это означает, что допустимо использовать минимально доступную мощность или любую другую, если позволяют габариты.
В данной схеме R20 находится в слаботочной цепи входного сигнала - никаких специальных требований к его мощности не предъявляется, стандартного по мощности резистора 0.125-0.25 Вт более чем достаточно
Ответить
0
Максим #
Последний вопрос: можно ли так же зашунтировать и TDA7265, ноги С1-ноги 1,9 С2-ноги 3,9 правильно ?
http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATASHEET/CD00000145.pdf
Ответить
0
drossel03 #
А какие размеры платы усилителя?
Ответить
0
Евгений #
А где резисторы R17-R19 и конденсаторы С15 - С19 ?
Ответить
0
Дмитрий #
Недостающие кондеры - это питание второй схемы в мосту (U2)
Ответить
0
Roman #
Все бы хорошо, но... Всегда есть НО. Плата двухсторонняя, электролитические кондеры припаяны очень близко к плате, причем они связаны и с верхним и с нижним слоем, но припаять контакты прямо под конденсатором вообще не представляется возможным, возникает вопрос: как их припаяли?
Ответить
0
Владимир #
Отверстия метализированные
Ответить
0
7009700 #
Подскажите, а как и чем регулируется звук?
Ответить
0
Константин #
Сделал усилитель по схеме, только на одной микросхеме, все работает но при выключенном звуке постоянный низкочастотный гул идет, несколько раз переделывал плату, думал наводки, не помогло. С чем это может быть связано?

Сообщение от 7009700
Подскажите, а как и чем регулируется звук?
Предусилитель нужно делать , или регулировать звук непосредственно с источника звука.
Ответить
0
А #
Гул скорее всего идет от источника питания. Советую поставить более кач.фильтр, то есть более высокую емкость конденсаторов на выходе питания
Ответить
0
Игорь #
Трансформатора 2х25В, 1.8А, 110ВА хватит?
Ответить
0
rushaks #
Думаю что маловато будет
Ответить
0
Константин #
Будет ли работать усилитель без сопротивлений 0.5 Ом? Для чего они нужны?
Ответить
0
Sergey #
Кто-нибудь уже собрал его, как звучание и стоит ли заморачиваться?
И во сколько обошелся усилитель?
Ответить
0
7009700 #
Где ошибка? В описании так:
В качестве выходных резисторов я использовал шесть резисторов номиналом 1 Ом 0.5 Ватт 1%, потому как 3-х Ваттный 1% резистор найти проблематично.
А на схеме 0,5 Ом и 1 W каждый?
Ответить
0
Алексей #
Это автомобильный усилитель?
Ответить
0
Demon #
Для устранения "гула", в схеме лучше использовать именно тороидальный трансформатор, желательно заводской, пропитанный лаком. Стабилизированный источник питания, лучше чем не стабилизированный, кроме того он позволяет использовать менньше фильтрующих конденсаторов на порядок. В предложенной выше схеме, стабилизатор не расчитан вообще и при высокой мощности нормально работать не будет, видимо автор плохо знаком с расчетом стабилизированного БП.
Также для устранения гула нужно использовать "нормальный" аудиокабель от источника звука до платы усиления (внутри УМ от гнезд подключения "тюльпанов" до самих плат, желательно развести таким же кабелем).Нормально работающий аудиокабель между компьютером и усилителем получится из витой пары (левый и правый каналы лучше пустить по, "цветным" проводам двух разных пар, а под общий провод взять оба "бело-цветных" провода этих же двух пар + оплётку с проволочкой, если витая пара экранированная; так теоретически (и практически) будет меньше наводок).
Кабели между усилителем и каждой из колонок — из силового медного провода сечением не менее 0,75 мм² (лучше 1,5 мм² и больше, особенно если линия длинная, когда колонки далеко от усилителя - вспомни формулу из физики, определяющую сопротивление проводника в зависимости от его длины, сечения и материала).
Что касается цены. Если все детали покупать в магазине, то дороговато выйдет, но если сделать изначально все правильно, а не как на предложенной автором схеме, то звук окупит вложения. Другое дело что у нас LM3886TF стоит 300р за штуку, а нужный транс (еще раз повторюсь, НЕ ТАКОЙ как на схеме) в розницу будет стоить больше 2000р, по прикидкам общая стоимость обойдется в 5000р, вместе с корпусом и радиаторами, кстати тоже недешевыми. Сам-то я транс выдрал из старого советского телевизора, лежал на полке пылился, собственно частично решил собрать схему из-за него (все-таки почти треть от цены УМ). Радиаторы тоже не покупал :), поэтому обошелся не так уж дорого, хотя 100 Вт на канал я не стал выжимать (получилось 2х50), все-таки чтобы выжать из БП качественные стабилизированные 37В-дороговато. Кроме того, автор (спасибо ему за схему) собирал УМ для своих самодельных динамиков, а стоимость качественных 100 Вт динамиков тоже не мала. С другой стороны, если не нужны 2х100Вт, то можно собрать УМ на более дешевых микрухах, а не заморачиваться на этом УМ, поэтому если решили собирать этот УМ, то не расчитывайте сэкономить - смысла нет.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется сила тока?
Файл:

Цифровой FM-радиоприемник. Встраиваемый модуль MP1089USB программатор микроконтроллеров AVR и AT89S, совместимый с AVR910
вверх