Усилитель на TDA2030/LM1875 с выпрямителем, темброблоком и защитой

ЗапчастиУсилительLM1875T

• Up to 30 watts output power

• AVO typically 90 dB

Опрос: Изготавливали ли Вы что-нибудь своими руками? (Кол-во голосов: 1127)Чтобы проголосовать, кликните на нужный вариант ответа.Результаты

• Low distortion: 0.015%, 1 kHz, 20 W

• Wide power bandwidth: 70 kHz

• Protection for AC and DC short circuits to ground

• Thermal protection with parole circuit

• High current capability: 4A

• Wide supply range 16V-60V

• Internal output protection diodes

• 94 dB ripple rejection

• Plastic power package TO-220

Производитель обещает 25Вт на канал и 50Вт на сабвуфер.

Усилитель выполнен на одной микросхеме LM1875T от National Semiconductor. Эта  микросхема в сочетании с небольшой горсткой деталей за небольшие деньги, обеспечивает 20 Вт RMS на 4 Ом или 8 Ом. Более того, усилитель имеет отличные характеристики:

Диапазон частот (1 Вт RMS): 14 – 100000 Гц

Отношение сигнал/шум: 105 дБ

Гармонические искажения на 1 кГц при 20 Вт: 0,04%

Схема усилителя:

Схема блока питания:

Микросхема LM1875 имеет защиту от короткого замыкания выхода на землю, которая срабатывает при превышении током значения 4 А и SOA защиту.

Печатная плата

Монтажная плата:

Внешний вид собранной платы:

Автор: Peter Smith (siliconchip.com.au)

Микросхема LM1875 представляет собой высококачественный монофонический усилитель мощности низкой частоты, способный отдавать в нагрузку до 25 Ватт. Выходной каскад микросхемы работает в классе АВ. LM1875 отличается высокими звуковыми параметрами, стоит значительно дороже аналогичной микросхемы TDA2030, но качество звучания однозначно лучше последней.

Микросхему обычно используют в бытовых аудиосистемах, для питания широкополосной акустики или маломощного сабвуфера.

Неоднократно мною был собран и испытан усилитель на знаменитой микросхеме TDA2030. Схема была нестандартной, в ней помимо микросхемы были использованы дополнительные транзисторы. По сути, вся мощность падает на транзисторы, а сама микросхема работает в качестве драйвера. Должен заметит, что результат был не очень, при максимальной громкости транзисторы грелись очень сильно, звук был искажен до неузнаваемости, если кто решит собрать, то мой совет — используйте схему только для сабвуфера. Пару дней назад решил еще раз собрать подобный усилитель, только на этот раз заменил выходные транзисторы и переделал схему, а в качестве драйвера использовал микросхему LM1875. При мостовой схеме, усилитель на двух LM1875 способен развивать до 50 Ватт, а с выходными транзисторами до 70 Ватт!

В выходном каскаде использована комплементарная пара на мощных биполярных транзисторах типа 2SA1943 и 2SC5200. Эта пара стоит в окончательных каскадах множества транзисторных усилителей, такие как схема ЛАНЗАРА или МАРШАЛЛА ЛИЧА.

Катушка мотается на резисторе и содержит 10 витков провода с диаметром 0.,8мм. Резистор 10 Ом с мощностью 2 Ватт.

Возможные замены:

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

lm1875.rar (23 Кб)

Купить LM1875T за $3

Поделитесь с друзьями статьей:Оцените статью, для нас это очень важно:

Задать вопрос или оставить комментарий:

• Цена: $18.52 (покупал за 13.83$)

Из множества подобных конструкторов этот УНЧ заинтересовал защитой акустических систем (от постоянного напряжения, задержкой при включении) на плате и отсутствием регуляторов тональности. Регуляторы не нужны мне. Покупал конструктор у другого продавца. Сейчас его нет в продаже. Указал ссылку на аналогичный у другого продавца. Этот конструктор продается: — как конструктор (мой вариант) — брал именно такой — если буду доводить до ума, то поменяю некоторые детали (конденсаторы), свой БП сделаю и прочее — как спаянный модуль — как готовый УНЧ в корпусе Если есть желающие приобрести этот УНЧ, сами найдите его на али или ебее в нужной комплектации. Комплект деталей — положили все, что должно быть.

Плата УНЧ сделана очень качественно. Двухсторонняя плата, маска, паяется хорошо: Конденсаторы, типа фирменные (зелененькие в другой проект ставил — поэтому паянные): Реле, фурнитура и прочее: Резисторы, индукторы, диоды: Микросхемы: УНЧ LM1875 — сердце усилителя: На вид детали достаточно качественные, но я решил заменить одну LM1875 из китайского комплекта на другую LM1875, купленную на ебее в Германии (надеюсь там не подделка) — ebay.com/itm/332114392017 На одном канале китайская лм-ка, на другом — немецкая. LM1875 в УНЧ рекомендуют питать постоянным напряжением до 25 В. Двухполярное питание. Так как микросхема при таком питании развивает в пиках сигнала мощность более 30 Ватт, использовал троидальный трансформатор на 120 Ватт с двумя обмотками на 18 В переменного напряжения. После диодного моста и конденсаторов фильтра получается около 25 В постоянного напряжения. Собрал сначала блок питания — диодный мост, конденсаторы и защиту акустических систем. Протестировал питание и защиту (подав на вход защиты АС постоянное напряжение 1 В реле защиты сработало). Задержка по включению (около 3 сек) тоже работает. Потом собрал сам усилитель. Общее время сборки несложного конструктора заняла около полутора часов. Микросхемы LM1875 установить на радиатор через изолирующие прокладки на мощный радиатор при таком питании, как у меня (почти максимум). Перед включением прозвонить, чтобы проверить, не замыкает ли корпус микросхемы на радиатор. Схема усилителя (найдена была случайно на иностранном сайте): Как видно по схеме мощный операционный усилитель LM1875 включен в инвертирующем режиме. Обычно в подобных УНЧ из Китая используют стандартное включение по даташиту. Первым делом проверим постоянку на выходе УНЧ: Китайская LM1875 — 22.48 mV: Немецкая LM1875 — 14.93 mV: Обе микросхемы в норме (если больше 50 mV — это нехорошо). Но у немецкой с постоянкой на выходе лучше. Напряжение на шинах питания: На выходе трансформатора — переменное напряжение: Подключил к выходу нагрузочные резисторы на 8 Ом, генератор сигналов и осциллограф на выход. Включил усилитель на максимальную мощность и тестовые сигналы: 1000 Гц — на входе сигнал амплитудой 1.4 В (при большем сигнале — клиппинг)- на выходе сигнал — 40В — Pmax=(40/2)*(40/2)/8=50 Ватт Prms= 35.7Ватт 25 кГц — на входе сигнал амплитудой 1.4 В (при большем сигнале — клиппинг)- на выходе — 40В — АЧХ на высоких частотах все ок: 30 Гц — на входе сигнал амплитудой 1.4 В (при большем сигнале — клиппинг)- на выходе — 39.2 В — АЧХ на низких частотах все ок: Таким образом получаем ровную АЧХ во всем слышимом диапазоне. Прямоугольник и треугольник на 1000 Гц забыл сфоткать. Там все ок. Проверим УНЧ на программе RMАА6 на максимальной мощности на 8 ОМ нагрузки. Правый канал — китайская микросхема, левый канал — немецкая: Как видно из графиков — тут с измерениями все отлично. Подключил колонки — фона нет, тишина при отсутствии сигнала. Включил музыку. Играет чисто, немного жестко. Немецкая микросхема играет чуть чище, прозрачнее и тише по уровню сигнала. Если включить энергичную музыку погромче — на микросхеме начинает срабатывать защита. При этом на немецкой микросхеме защита срабатывает раньше. Для уменьшения этого эффекта нужно обеспечить хороший контакт с радиатором (термопаста) и охлаждение. Выводы Плюсы: — Простой качественный недорогой компактный усилитель с отличными характеристиками, неплохая комплектация — 35 Вт мощности на канал при 8 Ом — Защита и БП на одной плате — Индуктор на плате — Работа с источниками типа зв.карт или ЦАП без предусилителя. Для телефона и простых ЦАПов — лучше собрать предусилок — мощности входного сигнала не хватит раскачать усилитель. Минусы — Плотный монтаж. С большим трудом можно заменить входные конденсаторы например на ту же качественную пленку — Для стабильной работы микросхем нужно обеспечить хороший отвод тепла или активное охлаждение вентилятором. Иначе будет заикаться и срабатывать защита микросхем — Если подключить нагрузку в 4 Ома, обе микросхемы начинают очень сильно греться, тепло не успевает уйти на радиатор, и почти сразу начнет срабатывать тепловая защита на микросхемах. Для меня это очень плохо, так как планировал использовать УНЧ с колонками 4 Ома. PS Если кто-то знает хорошую схему усилителя, который 1. Нормально работает акустикой 4 ОМ 2. не класса D/T 3. Качественные характеристики 4. Питается от 25 В 5. Компактый 6. Не важно, готовой, конструктор, просто схема с печаткой на транзисторах или ИМС 6. Имеет мощность в 20-40 Вт на 4 Ома Посоветуте мне в комментариях.

Данный стерео усилитель меня заинтересовал тем, что он выполнен на одной печатной плате и является усилителем — моноблоком. Такой усилитель удобно встроить практически в любой корпус без создания “паутины” проводов. Еще одно преимущество усилителя, это возможность широкого применения аналогов элементов. Например, в качестве выходных усилителей могут применяться, как TDA2030, TDA2040, TDA2050 так и LM1875. В своем усилителе моноблоке я применил микросхемы LM1875.

В качестве операционных усилителей темброблока могут применяться микросхемы JRC4558, NE5532, TL072, TL082. Я же применил NE5532, найти их в местных магазинах не составило труда.

Схемы электрической принципиальной на данный усилитель в интернете нет, но есть печатная плата с подписанными маркировками и номиналами элементов, которая была повторена многими людьми. Также можно использовать даташиты на микросхемы LM1875, TDA2030 и т.д.

Итак, скачиваем печатную плату. Травим, сверлим, лудим.

Усилитель моноблок имеет защиту от перегрева, в данном случае впаивается термореле вместо перемычки Jump. Помимо термозащиты есть защита акустической системы от постоянного тока на выходе. Защита очень хорошо показала себя при неправильном подключении обмоток трансформатора, вследствие чего, произошел пробой микросхем LM1875 и, на выходе появилось напряжение постоянного тока, защита сработала и разъединила акустическую систему от усилителя.

В качестве реле защиты применено реле TRA3L-12VDC-S-2Z. Реле рассчитано на напряжение 12В, и имеет две пары нормально замкнутых и две пары нормально разомкнутых контактов.

Для любителей паять по картиночкам выкладываю визуальное пособие по сборке.

Напряжение питания усилителя биполярное. В качестве емкостей выпрямителя применены два электролитических конденсатора емкостью 10000мкФ каждый и напряжением 35В, можно применить емкости и по 4700мкФ, все зависит от мощности трансформатора. Напряжение питания усилителя зависит от выбора примененных выходных усилителей.  Так, например, для LM1875 напряжение трансформатора должно быть в диапазоне от 2×12В до 2×18В, заметьте, что это указано переменное напряжение трансформатора (50Гц). Для микросхем TDA напряжение трансформатора должно быть от 2×12В до 2×15В (50Гц).

В качестве диодного моста я применил KBL410, рассчитанный на ток 4А и напряжение 1000В.

При запуске усилителя, в течение секунды (примерно) работает защита и светятся два светодиода (зеленый и красный), если все в порядке (нет постоянного потенциала на выходе усилителей и нет перегрева), то красный светодиод перестает светиться, и усилитель начинает функционировать.

На входах усилителей (LM1875) указаны пленочные конденсаторы емкостью 2,2мкФ, я поставил на 1мкФ, так как конденсаторы емкостью 2,2мкФ не подходили по размерам.

В качестве стабилизатора защиты применен интегральный стабилизатор LM7812, который устанавливается через диэлектрическую втулку и прокладку (как и усилители LM1875) на радиатор.

Переменные резисторы имеют сопротивление 50кОм. Корпуса этих резисторов необходимо спаять общим проводом и соединить с землей (заземлить).

Все емкости рассчитаны на напряжение постоянного тока 35В, кроме двух конденсаторов на 100мкФ 16В, которые стоят в обвязке транзисторов BC547.

Светодиоды устанавливаются таким образом, чтобы их катоды были припаяны к земле (общему полигону).

Резисторы R1 для LM1875 имеют сопротивление  20кОм, а R2 = 1кОм. Для микросхем TDA R1 = 22кОм, R2 = 680Ом.

Резистор RES — это резистор питания защиты, который имеет сопротивление  47-50Ом и мощность 2Вт.

Резистор RT — резистор темброблока, который имеет сопротивление от 1кОм до 1,5кОм (у меня на 1кОм) и мощность 2Вт.

Изначально лучше паять перемычки, потом резисторы, а далее полупроводники и емкости. Это связано с удобством, вставляем перемычки, переворачиваем плату, кладем ее на стол и паяем, ничего не вылетает.  Далее вставляем резисторы и так далее.

Перед впаиванием элементы необходимо проверить, даже если они новые, это вам облегчит поиск неисправности при каком-либо сюрпризе.

После правильной сборки и пайки, смывки канифоли, установки микросхем на радиатор через диэлектрические втулки и прокладки,  усилитель должен функционировать без каких-либо настроек. В некоторых случаях, слышен “пердеж” в колонках, то есть низкочастотные возбуждения, как это случилось у меня, тогда необходимо на плате, между выходами и землей поставить две RC цепочки, состоящие из конденсатора (можно керамический) на 220нФ и резистора сопротивлением 1 Ом, соединенные последовательно, так рекомендовал разработчик этого усилителя. Данная RC цепь именуется, как цепь Цобеля. После установки RC цепей, возбуждения исчезли.

Даташит на LM1875 СКАЧАТЬ

Даташит на TDA2030 СКАЧАТЬ

Печатная плата усилителя на TDA2030/LM1875 СКАЧАТЬ

Используемые источники:

• https://alielectronics.net/lm1875t
• https://pluspda.ru/blog/aliexpress/51683.html
• https://audio-cxem.ru/shemyi/usiliteli/usilitel-na-tda2030-lm1875-s-vyipryamitelem-tembroblokom-i-zashhitoy.html