Небольшой усилитель на TPA3116. Бюджетная сборка.

Конструкция этого усилителя звука D-класса была создана для эксперимента (давно хотелось послушать и оценить новый класс Д), кроме того, как раз потребовался новый аудио-усилитель взамен старого к компьютеру. Было решено купить 2 готовых модуля мостового усилителя в классе D которые называются TPA3118 (как и микросхема, что в них установлена). Стоят они по 150 рублей каждый и теоретически выдают мощность 60 Вт моно. Если есть желание, можете собирать подобный УМЗЧ с нуля на отдельных радиодеталях — вот описание и схема.

Технические характеристики

• Микросхема TPA3116
• Рабочее напряжение: 8 — 24 В
• Рабочий ток: до 7.5 A
• Ток в режиме ожидания: 40 мA
• Уровень входного сигнала: 0.3 — 6.3 В
• Выходная мощность: (12В 4Ом 25 Вт + 25 Вт) и (21В 4 Ом 50 Вт + 50 Вт)
• Рабочая частота: 20 Гц — 20 кГц
• Защита по току и от перегрева
• Размеры платы: 100х60х25 мм

Схема усилителя TPA3116 класса D

Особенно радует что тут есть встроенные всевозможные защиты (КЗ, перегрев, превышение напряжения питания). Ведь в процессе настройки и работы неизбежно возникают всякие случайности, от которых могут пострадать детали УНЧ. Подробнее смотрите в даташите.

При однополярном питании 12 В — выходная мощность около 10 Вт, при 24 В — около 30 Вт (на 8 Ом АС).

Судя по графикам искажения — сильно его раскачивать не стоит, до 20 Вт и всё. Дальше Кни резко лезет вверх.

Полезное:  Держатель плат для пайки

Несмотря на скромные размеры платы и непривычное глазу аудиосборщика отсутствие радиаторов — этот малыш играет очень громко. Сама сборка заняла пару часов — делать ведь особо ничего не нужно, только провода от разъёмов и блока питания припаять. Но постарайтесь все сделать максимально качественно, чтобы не пришлось потом разбирать и переделывать. Эти модули УМЗЧ питаются чаще всего импульсными блоками питания, которые свистят и шумят по цепи. Поэтому установите фильтры дополнительной емкости, которые устранят эти эффекты.

• 
• 

• 
• 

Обратите внимание на дополнительный транзистор TIP-142 фильтра питания. Предполагалось что он будет немного греться, так что транзистор прикручен к корпусу. В реальности он холодный. Дополнительным преимуществом является то, что через этот фильтр напряжение растет постепенно, после включения за короткое время.

• 
• 
• 
• 
• 
• 

• 
• 
• 
• 
• 
• 

В общем по питанию перед модулями поставили ещё по одному конденсатору 50В/6800мкФ на канал. Платы TPA3116 установлены вертикально с помощью втулок. Если хотите, чтобы конечный результат оставил хорошее впечатление, найдите для регулятора громкости хорошую ручку и хорошие разъемы аудио. Питание внешнее, тоже поступает через гнездо.

Итоги работы и результаты

Комплект усилителя на столе возле компьютера выглядит очень стильно и удобен тем, что к нему можно подключить разные акустические системы — он спокойно качает даже 100-ваттные АС (конечно не на полную). Подаётся напряжение от блока питания ноутбука 19 В и в динамиках полная тишина.

• Цена: US $8,09

Всем привет! Сегодня немного расскажу про сборку усилителя мощности из китайских плат. Все очень бюджетное. Попросил товарищ собрать усилитель для простых советских колонок (вроде бы С30). Денег на развлечение выделяется по минимуму, поэтому мне нужно было собрать законченное устройство за 1500 руб. Причем желательно помощнее (в ущерб качеству как водится) и с приятным внешним видом, будет же стоят на столе! При таком микро бюджете есть два варианта: либо ушатанное с авито, либо китайский класс D с оформлением в обувную коробку вместо корпуса. Но он обратился ко мне, а у меня много китайского добра есть в загашнике. Поэтому у меня за 1500 рублей будет Mark Levinson (почти). В ограниченном бюджете лидирует со значительным отрывом чип TPA3116. Плату с ним и заказал. Упаковка: Комплект: плата усилителя и кабель jst для подключения источника звука. Причем в описании платы нигде не указан чип 3116, только гордая надпись про 120 Вт. Плата, естественно, стерео. Отдираем радиатор, вот она родная: Плата сзади: Размеры 9.2 * 6.8 см. Особенность платы — на ней нет регулятора громкости, цепляем сдвоенный переменный резистор или регулируем на источнике либо что-то еще на выбор. Плата дешевая (стоила 6$ вроде), экономия на всем. Хотел взял такой регулятор громкости:Регулятор громкости моторизированный. Цена: $15,00 AUD Но он не пришел, вернули деньги. А жаль, был бы пульт ДУ. Пришлось ставить копеечный переменный резистор: На сэкономленные деньги, для эффектного внешнего вида, взял красивые стрелочные индикаторы, я их когда то использовал. Так как диапазон питания усилителя 12-26 В, выбираем соответствующий БП, конечно из импульсных. Трансформатор будет дорого.Блок питания. Цена US $10.26 Подробно описан kirich тутХарактеристики: Модель: XK-2412-24 Защита: КЗ, по току, от повышенного напряжения. Ac Вход: AC85-265V Частота: 50 Гц/60 Гц Выходное напряжение: DC24V Выходной ток: 4A-6A Выходная мощность: 100 Вт Размер отверстия для позиционирования: 9.8*4.7 см Размер платы: 10.65*5.7*2.8 см На этом бюджет всё, остальное у меня было. Тестовый запуск усилителя, источник mp3 модуль Tenda: Все работает. Есть щелочек при включении, и небольшой фоновый шум, если ставить длинный входной кабель. Шумы на выходе:

Коэфф усиления: При 24 В питания усилитель выдает аж 60 Вт на 4 Ом: Понятно, там будет прилично искажений, но мощно же. Мощно. Как и просили. Можно было собрать в корпусе компьютерного сидюка (я так делал), но как то не солидно. Я использовал пластиковый корпус для РЭА: Он давно у меня валялся, вот и пригодился. Размеры: 215х180х70 мм. Вырезал на чпу для него панельки из нержавеющей стали 2 мм: Это придаст искорку в дизайне (если это слово применимо к такому колхозу) и добавит солидности. Не каждый hifi бренд позволит себе ставить нержавейку в корпуса усилителя, а я могу)). Вентиляционные отверстия в корпусе: Чем хороши пластиковые корпуса — это простота обработки. Покраска серебристой краской с баллончика для дисков авто: Сохнет 1 час! Компоновка в корпусе очень плотная: Стойки плат дешевые нейлоновые. Для стрелочных индикаторов применил отдельный мелкий БП 12 В 1 А. Подготовка корпуса и сборка усилителя ровно один вечер. Готовый усилитель внутри: Начинка: 1. Собственно предмет обзора, плата усилителя TPA3116D2. 2. Розетка питания с предохранителем и выключателем. 3. Блок питания 24 В 5 А. 4. Антивандальная кнопка включения с подсветкой и фиксацией. 5. Стрелочные индикаторы уровня сигнала. 6. Плата драйвер для стрелочных индикаторов (идет с ними в комплекте). 7. Разъемы под акустику 4 шт. Не магнитятся. 8. Ферритовое кольцо (для уменьшения помех). На вход сигнала. 9. Блок питания 12 В 1 А для питания индикаторов. 10. Входные разъемы RCA. 11. Регулятор громкости: переменный резистор. Внешний вид готового изделия. Спереди: Сзади: Индикаторы уровня снабжены теплой ламповой (там обычная лампа накаливания) подсветкой: Можно не только слушать, но и смотреть на музыку: Вот такой простой проект. Я послушал — играет, звезд с неба не хватает, что ожидаемо. Смысл в чем: собрать мощный усилитель легко, собрать хороший мощный усилитель очень сложно)) Спасибо за просмотр. Удачных покупок и только качественного звука!

Характеристики данного произведения китайской индустрии:

Чип: TPA3116D2Напряжение питания: DC 12-24 ВТок:> 3AКоэффициент эффективности :> 90%Выходная мощность: 150 Вт * 2Количество каналов: 2 (ВЧ-басы регулировки)Размер: 124*100*18 ммЕщё известно что данный усилитель относится к категории DРабочий ток находится в диапазоне от 4,5 до 7,5 А.В режиме ожидания ток потребления до 45 мА.Уровень рабочей частоты TPA 3116D находится в пределах от 20 Гц до 20 кГц.Цена на Али: 19$ с доставкой.Судя по последним тестам моего друга, потребление тока в режиме работы данного усилителя мизерный.То-есть, если собрать его в коробке, прикрутить к нему аккумулятор (повербанк), сделать выходы на колонки, то можно возить его как портативный усилитель для колонок и на природу и на дачу.Думаю заняться именно таким вариантом сборки.Нам потребуется:Сам усилитель. Двухканальный стерео HiFi аудио усилитель на базе TPA3116D2MP3 плеер как источник сигналаКорпус.Аккумулятор для питания.1. Собрать усилитель  на питание от сети 220 вольт.2. Подобрать корпус для размещения всего вышеизложенного.3. Прикрутить MP3 плеер как головной источник звука.

Сам Двухканальный стерео HiFi аудио усилитель на базе TPA3116D2 выглядит вот так.

Рекомендую сразу снять радиатор и помазать микросхемы пастой, хуже не будет, а теплопередача будет лучше.

Пайка с натяжкой на 4. Протереть спиртом не помешает.

Для питания нам потребуется как минимум 5 вольт и второе питание от 12 до 24 вольт. Для питания от сети 220 вольт нам отлично подходит Трансформатор 430-2700A для усилителя , где имеется 3 варианта питания. Его и будем использовать.

Схема подключения беспроводной Bluetooth 12 В MP3 WMA декодер и усилителя на базе TPA3116D2

Как и упоминал ранее я использовал Трансформатор 430-2700A. Взял я его в старом UPS. Не перематывая ничего я просто соединил нужные мне катушки и получил нужное напряжение. Всё это можно посмотреть тут.

Вот так выглядит схема подключения от сети 220 вольт с использованием трансформатора — диодных мостов — стабилизаторов напряжения.

Обращаю внимание на то что все минусы соединены. Усилитель работает , но есть одно печально НО!

Шипение при подключении беспроводной Bluetooth 12 В MP3 WMA декодер

После того как я собрал схему MP3 WMA декодер — усилитель на базе TPA3116D2 — колонки S30. В колонках постоянно присутствовал шум. Пробовал разные методы которые помогали ранее. Укладка проводов, установка дополнительного конденсатора перед входом питания. Запитывание MP3 проигрывателя от батареи. Ничего не помогало, шумы не пропадали никак.  Но помогло банальная замена проводов и припайка их прямо на корпус плеера. Суть проблемы в стандартных проводах от китайских друзей. Мало того что они не медные, так они тонкие как волос. После замены проводов питания всё заработало без помех и шумов.

Осталось воплотить в реалии второе питание, которое я планировал от автомобильного пускового устройства.

В распоряжении имеется выходные 19 — 12 -5 вольт. Я решил использовать только 19. Далее стабилизировать его до 12 для MP3 . Приступим.

Усилитель на базе TPA3116D2 от пускового устройства для автомобиля Скачёк Стартер.

Для разделения питания я буду использовать обычны двухполосный переключатель. Рисуем схему.

Для начала я разорвал питания + стабилизатора 12 вольт и + питания после стабилизатора 24 вольта до усилителя.

В эти разрывы, при переключении ползунка будет подаваться питание от моей АКБ автомобильного пускового устройства.

Сам переключатель ползунок, потребуется двух полосный !!

Маркируем контакты .

Получаем схему подключения:

1. контакт — выход плюс с трансформатора, после диодных мостов, 19 вольт.
2. контакт — плюс входа в стабилизатор 12 вольт
3. контакт — плюс с АКБ
4. контакт — выход плюс со стабилизатор напряжения 24 вольта
5. контакт — выход плюс питание усилителя
6. контакт — плюс АКБ

Ползунок в первом положении: питание как и было стандартное.

Ползунок в положении два: Стандартное питание разрывается и 19 вольт с АКБ подаётся на усилитель и на вход в стабилизатор напряжения 12 вольт. тем самым MP3 получает свои, нужные 12 вольт.

Минус АКБ припаиваю к общему минусу всей схемы.

Ну и как всё это стало выглядеть после установки в корпус.

Наклейка на переднюю панель

Стабилизаторы напряжения с радиаторами и переключатель ползунок

Передняя панель

Задняя панель

Размещение деталей по корпусу.

Внешний вид после сборки в корпус

Подводим итоги :

Двухканальный стерео HiFi аудио усилитель на базе TPA3116D2 работает стабильно, не греется. Но своих 150 Ватт как утверждает производитель он не выдает ни на 2 омных колонках на на 4 омных. Какие это 150 ватт я не знаю ) Колонки S30 раскачивает довольно таки хорошо. Высокие и низкие меняет отлично.

Беспроводной Bluetooth 12 В MP3 WMA декодер . В целом работает хорошо. Но печальная история с проводами питания. Они такие тонкие, что использовать их в работе не рекомендую вообще. Да и обязательно надо припаять анттену, радио в противном случае послушать не удастся.

Всем удачи в сборке Двухканального стерео HiFi аудио усилителя на базе TPA3116D2, как от питания 220 вольт , так и от аккумуляторных батарей 19 вольт.

Все на рыбалку с музоном )

Используемые источники:

• https://2shemi.ru/stereo-usilitel-50-vt-v-klasse-d-na-kitajskom-module/
• https://mysku.ru/blog/ebay/69185.html
• https://turbo-blog.ru/dvuhkanalnyj-stereo-hifi-audio-usilitel-na-baze-tpa3116d2/