Wzmacniacz samochodowy
2 x 40W 2
Ω
2489
* potężna moc wyjściowa
* praca z obciążeniem 4
Ω
lub 2
Ω
* wyjątkowa prostota układu
* duży prąd wyjściowy
* idealny do nietypowych zastosowań
. W praktyce oznacza to moż−
liwość współpracy z czterema głośnikami 4−
omowymi (po dwa równolegle) albo, co waż−
niejsze, z dwoma głośnikami mającymi po
dwie cewki 4−omowe. Są to głównie subwo−
ofery o specyficznej konstrukcji.
Na życzenie Czytelników, Redakcja może
opracować moduł subwoofera w oparciu
o ten wzmacniacz mocy.
Układ wcale nie musi być zasilany "samo−
chodowym" napięciem 14,4V. Kostka oddaje
moc użyteczną 2x40W przy zasilaniu
14,4V i oporności
obciążenia 2Ω. Przy
nieco większym na−
pięciu z zasilacza
sieciowego, do 18V,
z dobrym radiato−
rem, oddawana moc
będzie jeszcze
większa; także przy
oporności obciąże−
nia 4Ω uda się wte−
dy uzyskać imponu−
jącą moc ponad
2x40W. Ogranicze−
niem będzie wtedy
jedynie dopuszczal−
na moc strat, wyno−
sząca 60W.
Ze względu na
ogromny dopu−
szczalny prąd wyj−
ściowy (szczytowy
powtarzalny 7,5A,
szczytowy niepo−
wtarzalny do 10A),
wzmacniacz może
być z powodzeniem
Ω
wykorzystywany w różnych nietypowych
urządzeniach. Kto chciałby wytworzyć silne
pole magnetyczne o częstotliwościach aku−
stycznych, może z powodzeniem wykorzy−
stać omawianą pożyteczną kostkę. W EdW
swego czasu był przedstawiony Magnetyzer,
odwapniacz wody, a planowany jest projekt
przesyłania dźwięku i informacji za pomocą
tak zwanej pętli indukcyjnej. Do takich i in−
nych nietypowych zastosowań układ
TDA8563 nadaje się bardzo dobrze.
Główną dziedziną zastosowań tego intere−
sującego układu scalonego pozostaną oczy−
wiście klasyczne wzmacniacze samochodo−
we, pracujące z głośnikami o wypadkowej
oporności 2
Do czego to służy?
Jak wskazuje tytuł projektu, chodzi o samo−
chodowy, stereofoniczny wzmacniacz mocy
audio. Na rynku można znaleźć wiele scalo−
nych wzmacniaczy samochodowych, więc
może się wydawać, że opisywany układ jest
jednym z wielu podobnych, niegodnych
bliższej uwagi.
Rys. 1 Podstawowy schemat aplikacyjny
. Warto podkreślić, że ze
względu na pewne specyficzne cechy, kostka
TDA8563 nawet z typowymi głośnikami 4−
omowymi odda nieco większą moc (2x25W)
niż inne popularne wzmacniacze samochodo−
we (2x22W).
i4
Jak to działa?
Podstawowy schemat aplikacyjny i upro−
szczony schemat wewnętrzny pokazany jest
na
rysunku 1
. Jak widać, układ jest wyjątko−
wo prosty − kostka wymaga dołączenia tylko
pięciu elementów zewnętrznych (pomijając
głośniki).
Jak wszystkie wzmacniacze samochodo−
we, posiada wejście sterujące MODE (nóżka
11), pozwalające za pomocą podawanego
z zewnątrz napięcia całkowicie wyłączyć
(0...2V), wyciszyć (3,3...6,4V) oraz normal−
nie pracować (powyżej 8,5V).
Ta nowoczesna kostka posiada także wyj−
ście diagnostyczne DIAG (nóżka 12). Jest to
wyjście typu otwarty kolektor. Można je po−
zostawić niepodłączone.
Tranzystor wyjściowy przewodzi i na
wyjściu tym pojawia się stan niski, gdy:
− wzmacniacz jest przesterowany i nastę−
puje obcinanie wierzchołków przebiegu,
98
Elektronika dla Wszystkich
Opinia taka jest błędna. Opisywany układ
scalony, kostka TDA8563Q firmy Philips,
wyróżnia się spośród ogółu bardzo istotną
cechą − może współpracować z głośnikami
o oporności 2
Ω
Ω
− występuje zwarcie do masy, plusa zasila−
nia, albo zwarcie wyjść między sobą.
Sygnał z wyjścia DIAG (albo połączo−
nych wyjść kilku kostek) może być wykorzy−
stany do sygnalizacji albo też do automatycz−
nej regulacji procesora dźwięku.
Układ ma wbudowane typowe zabezpie−
czenia: termiczne i różne zwarciowe. Dzię−
ki oryginalnym rozwiązaniom podczas
zwarcia nie ma żadnej obawy uszkodzenia,
ponieważ stopnie wyjściowe są wyłączone
i moc tracona jest znikoma. Podstawowe
parametry układu podane są w
tabeli 1
.
Oryginalną kartę katalogową można ścią−
gnąć ze strony Philipsa lub z naszej strony
www.edw.com.pl
.
Ω
Prąd spoczynkowy . . . .typ. 115mA, max 180mA
Prąd zasilania w trybie STANDBY . . .typ. 0,1µA
Impedancja wejściowa . . . .typ 30kΩ, min 25kΩ
Wzmocnienie napięciowe . . . . . . . . .20x (26dB)
Maksymalna moc strat . . . . . . . . . . . . . . . . .60W
Rezystancja termiczna Rthjc . . . . . . . . . .1,3K/W
Rys. 3 Schemat ideowy
i gdyby okazało się, że spadki napięcia w ob−
wodach masy są zbyt duże i obniżają jakość
dźwięku, można dołączyć nóżkę 2 do masy
źródła sygnału 9, przerwawszy wcześniej po−
łączenie między nóżką 2 a nóżkami 5, 8.
W zależności od warunków pracy, warun−
ków chłodzenia, napięcia zasilania i obciąże−
nia, należy dobrać radiator. Zbyt mały radia−
tor nie grozi uszkodzeniem, a jedynie
wzmacniacz będzie się okresowo wyłączał.
Montaż i uruchomienie
Układ modelowy, pokazany na fotografii zo−
stał zmontowany w ciągu godziny na kawał−
ku płytki uniwersalnej według firmowej
aplikacji z rysunku 1. Nie wykorzystano
wyjścia diagnostycznego i nie zastosowano
rezystora między nóżką 12 a plusem zasila−
nia − pozostaje ono niepodłączone. Dodano
za to na wszelki wypadek rezystor 10k
wej pracy wzmacniacza do innych obwodów.
W wersji podstawowej elementy te nie będą
montowane.
Wzmacniacz może być obciążony dwo−
ma typowymi głośnikami 4−omowymi.
Można też do każdego z wyjść podłączyć
równolegle po dwa takie głośniki lub gło−
śnik dwucewkowy (subwoofer 4Ω+4Ω).
Należy przy tym zwracać uwagę na biegu−
nowość, czyli fazowanie. Do końcówek 4
i 9 należy dołączyć zaciski głośników ozna−
czone czerwoną kropką.
Układ nie wymaga żadnego uruchamiania
i prawidłowo zmontowany ze sprawnych ele−
mentów od razu będzie pracował poprawnie.
Zarówno w przypadku zastosowania
w samochodzie, jak i we wzmacniaczu zasi−
lanym z sieci należy zwrócić uwagę na prze−
bieg obwodu masy. Należy go wykonać so−
lidnym przewodem o przekroju przynajmniej
2,5mm
2
.
Gdyby w zastosowaniach samochodo−
wych wzmacniacz umieszczony był daleko
od radioodtwarzacza (np. w bagażniku)
Ω
między masę a nóżkę 11 w obwodzie wyci−
szania i wyłączania. Wprawdzie kostka
TDA8563 ma wyprowadzenia w rastrze
1,7mm, jednak wystarczy je trochę wygiąć,
by pasowały do typowej płytki uniwersalnej
z rastrem 2,54mm.
Nabywcy zestawu AVT−2489 otrzymają
komplet elementów wraz z płytką, pokazaną
na
rysunku 2
. Płytka umożliwia zmontowa−
nie nieco bardziej rozbudowanego układu
według
rysunku 3
. Dodano tu kilka elemen−
tów w obwodzie końcówki MODE. W wielu
przypadkach wystarczy podać na to wejście
dodatnie napięcie zasilania. Jeśliby jednak
okazało się, że przy włączaniu z głośnika sły−
chać stuk (wynikający m.in. z ładowania
kondensatorów wejściowych o nieco innych
wartościach), można go całkowicie zlikwido−
wać, stosując układ opóźniający według ry−
sunku 3. Chodzi o to, by szybko przełączyć
układ ze stanu STANDBY do MUTE, a po−
tem z opóźnieniem co najmniej 100ms do
stanu normalnej pracy.
Dodatkowe elementy na wyjściu DIAG
(n. 12) umożliwiają dodanie kontrolki LED
i wyprowadzenie informacji o nieprawidło−
Piotr Górecki
Zbigniew Orłowski
Ω
R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k
Ω
R3,R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .680
Ω
C1, C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470nF
C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47
F/25V
C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF ceramiczny
C5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2200
µ
F/16V (25V)
D1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4148
D2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LED 5mm
U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .TDA8563Q
płytka drukowana wg rysunku 2
Rys. 2 Schemat montażowy
Uwaga! Rezystory R3, R4 i dioda D2 nie wchodzą
w skład kitu AVT−2489. Także radiator należy zakupić
oddzielnie.
Komplet podzespołów z płytką
jest dostępny w sieci handlowej
jako kit szkolny AVT−2489
Elektronika dla Wszystkich
99
Tabela 1.
Podstawowe parametry
Napięcie zasilania . . . . . . . . . . . . . . . . . .6...18V
Maksymalny prąd wyjściowy . . . . . . . . . . .7,5A
Moc wyjściowa (14,4V, THD=10%) . .2x40W/2Ω
Moc wyjściowa (14,4V, THD=10%) . .2x25W/4
Wykaz elementów
R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100
µ