Усилитель 150 ватт своими руками

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 02.09.2024

Многих радиолюбителей не устраивает звучание промышленных звуковых систем, поэтому проблема как сделать усилитель для колонок своими руками является интересной. Имеется много схем, которые пригодны для повторения начинающими радиолюбителями. Они собираются на доступных и недорогих деталях, просты в изготовлении и не требуют сложного налаживания. Можно сначала сделать усилитель звука простейшего типа, а затем переходить к более сложным конструкциям.

Мощный усилитель звука своими руками

Радиолюбитель, собирающийся сделать систему низкой частоты (УНЧ), должен решить ряд следующих вопросов:

Элементная база
Электрические параметры
Выбор схемы

Современные звуковые системы собираются с применением биполярных или полевых транзисторов и интегральных микросхем. Такие конструкции не требуют высокого напряжения в цепях питания, достаточно компактны и обеспечивают хороший диапазон воспроизводимых частот и низкий процент искажений. Звуковая аппаратура высшего класса собирается на электронных лампах, которые в серийной технике не применяются уже давно. Электрические параметры зависят от того, для какой цели будет использоваться УНЧ. Конструкция, предназначенная для подключения к планшету или компьютеру, не предполагает высокого качества воспроизведения звука.

Для специалиста будет просто собрать своими руками аудио усилитель, обеспечивающий достаточно высокие параметры. В такой конструкции можно использовать мощные транзисторы или микросхемы. Блок может быть предназначен для работы с устройствами, которые выдают мощный выходной сигнал. Тогда предварительный каскад не требуется и достаточно собрать только оконечник. Если устройство предназначено для работы с микрофоном, проигрывателем виниловых дисков или электрогитарой, то придётся собирать полный тракт с предварительным каскадом и регулировками тембра. Оконечный усилитель мощности своими руками можно проще всего собрать на интегральной микросхеме. Такая конструкция собирается на простейшей печатной плате, не требует регулировок, налаживания и при правильной сборке сразу начинает работать.

Конструкция обеспечивает выходную мощность до 20 ватт на канал, работает от напряжения от 10 до 18 В, поэтому может быть использована в автомобиле. Такая мощность обеспечивается при использовании микросхемы TDA1557. Корпус TDA8560Q может выдать до 30 ватт в каждом канале. Для более стабильной работы конструкции при воспроизведении низких частот рекомендуется в фильтре питания использовать 5, соединённых параллельно емкостей по 2200 мкф. Корпус микросхемы сильно нагревается, поэтому её нужно установить на радиатор. Чтобы собрать усилитель звука для колонок своими руками потребуется тестер и паяльник. Осциллограф и генератор для простых схем не используются.

Как собрать усилитель звука

Начинающим радиолюбителям нет смысла браться за повторение сложных транзисторных схем с высокими параметрами. Для регулировки таких конструкций потребуется сложная измерительная аппаратура. Самым простым вариантом для начинающих будет повторение схем, выполненных на интегральных компонентах. Для начала можно своими руками собрать простой усилитель звука небольшой мощности.

Микросхема LM386 работает в широком диапазоне питающего напряжения и обеспечивает мощность до 1,2 ватта на нагрузку 8 Ом. Коэффициент искажений сигнала не превышает 0,2%. Переменный резистор 4,7 кОм позволяет изменять коэффициент усиления от 20 до 200. Самодельное устройство можно собрать на макетной плате или навесным монтажом.

Стерео усилитель звука своими руками

Схема, работающая в данном режиме, потребляет большой ток, и выходные транзисторы греются при отсутствии сигнала, поэтому они устанавливаются на радиаторы. Чтобы сделать своими руками аудио усилитель для колонок стереофонического тракта собираются две схемы – для правого и левого каналов. Если конструкция будет использоваться для автомобильной магнитолы, то этой схемы достаточно. В других случаях потребуется предварительный каскад с регулировками усиления, тембров и стерео баланса. Спаять усилитель звука лучше всего на печатной плате. Выходные транзисторы монтируются на радиаторы. Для надёжного охлаждения можно использовать кулер от компьютерного блока питания. Конденсатор С2 должен быть плёночным.

Увеличить мощность усилителя звука своими руками, можно повысив напряжение питания на 10-15%. Предварительно нужно узнать критические величины напряжения для транзисторов. В некоторых случаях поможет увеличение входного сигнала. Это эффективнее раскачает выходной каскад.

Вопрос как сделать мощный усилитель звука своими руками часто возникает у радиолюбителей с небольшим опытом работы. Браться за транзисторную схему не имеет смысла. Это сложно, долго и нет гарантии, что конструкция заработает. Лучше всего применить специальные микросхемы. Интегральный УНЧ может выдавать на выходе сотни ватт, при этом схема не нуждается в регулировке.

Усилитель для колонок своими руками для чайников

Обычно конструкции с большой выходной мощностью используют для сабвуферов, но если имеются мощные акустические системы, то такую конструкцию можно использовать для озвучивания больших помещений. Таким УНЧ требуется правильно подобранный источник питания, а для корректной работы нужно продумать охлаждение выходных каскадов или корпуса мощной микросхемы.

Простая схема низкочастотного блока большой мощности может быть собрана на нескольких типах интегральных микросхем, но нумерация выводов не меняется. Выходная мощность (W) соответствует следующим типам микросхем:

PA01 – 50
OPA12 – 60
TSC1468 – 120
PA04 – 400
PA03 – 1000

Самодельные усилители звука, сделанные своими руками при использовании исправных элементов и аккуратном монтаже, смогут обеспечить хорошие параметры. Питание конструкции осуществляется от двухполярного источника питания с напряжением от 15 до 45 вольт. Кроме РА01 максимальное напряжение для которой, не должно превышать 28 вольт. В качестве нагрузки используются широкополосные колонки, так как амплитудно-частотная характеристика достаточно линейна в диапазоне 10 Гц-40 кГц. Коэффициент нелинейных искажений на частоте 1 кГц и выходной мощности 50 ватт не превышает 0,005%. Несмотря на то, что микросхемы достаточно дорогие на них можно собрать хороший усилитель звука.

Мини усилитель звука для колонок своими руками

Такая конструкция должна иметь небольшое количество доступных деталей, легко собираться и не нуждаться в настройке. Для такой цели лучше всего подойдут распространённые и недорогие микросхемы. Они применяются в серийной аппаратуре, но их можно использовать для домашних самоделок. Конструкция сможет обеспечить выходную мощность достаточную для озвучивания помещения среднего размера. Как сделать самый простой усилитель звука своими руками будет ясно после прочтения данной статьи.

Собрать простой мини усилитель звука, своими руками очень просто, используя готовый модуль с микросхемой РАМ8403. Для этой конструкции не потребуются никакие дискретные элементы, поскольку они предусмотрены в схеме. Достаточно подключить колонки, питание и подать входной сигнал. Сопротивление акустических систем должно быть 6-8 Ом. Выходная мощность достигает 2 ватт на канал.

Полный усилитель звука своими руками

Полный усилитель звука состоит из предварительного и оконечного каскадов, которые могут быть реализованы на транзисторах или интегральных микросхемах. Чтобы собрать аудио усилитель своими руками нужно иметь опыт и необходимое техническое оборудование, так как без измерительных приборов наладить такую конструкцию невозможно. Блок схема полного усилителя.

Регулировку устройства может выполнить только опытный радиолюбитель. На рисунке показана схема одного входного канала. В стереофонический тракт входят две такие схемы. Это каскад с активными регулировками тембра и регулятором громкости с компенсацией можно подключить к любому оконечному каскаду. Предварительный каскад собран на сдвоенном операционном усилителе с высоким быстродействием LM833 и на TL071. Вместо них можно использовать ОУ 544 серии.

Простой аудио усилитель своими руками

Простейший усилитель звука своими руками собирается на микросхеме TDA7231. Представленная схема обеспечивает выходную мощность до 1,5 ватт на четырёхомную нагрузку. Микросхема имеет большой допустимый диапазон по питанию, поэтому УНЧ может применяться в батарейных конструкциях. Ток покоя устройства не превышает 8 mA. Потребляемый ток при максимальной мощности достигает 1,5 А. К устройству можно подключить любую динамическую головку с сопротивлением 4 Ом. Для качественного воспроизведения музыки эта конструкция не подходит из-за большого процента искажений, который при максимальной громкости достигает 8%. Устройство может быть использовано в электронных игрушках с автономным питанием или системах охранной сигнализации.

Простой аудио усилитель звука для дома легко собирается на микросхеме 4069, которая содержит 6 инверторов. Система пригодна для подключения наушников при прослушивании музыкальных файлов с компьютера, телефона или планшета. Простая схема обеспечивает удовлетворительные параметры.

Изменяя сопротивление резисторов R2 и R3 можно менять коэффициент усиления устройства. Для этого УНЧ не обязательно делать печатную плату. Подойдёт стандартная макетная плата с металлизированными отверстиями.

Существует много простейших конструкций, которые доступны для повторения радиолюбителями с небольшим опытом. Для изготовления таких устройств потребуется только тестер для проверки основных цепей. После того, как в процессе изготовления и наладки простых схем появится опыт, можно переходить на более сложные системы.

Для тех радио-специалистов, кто решил построить высококачественный аудио усилитель с нуля, предлагается очень толковая и уже проверенная схема, отдалённо напоминающая вот такой транзисторный УМЗЧ.

Схема усилителя мощности звука

Схема усилителя мощности звука высокого качества Схема предварительного усилителя звука Схема БП и защиты усилителя мощности

Этот усилитель состоит из:

Транзисторы — TIP35 / TIP36, оконечник конечно требует больших радиаторов. Дополнительно решено было использовать активное охлаждение в виде вентилятора, но испытания показали что это не обязательно.

Печатные платы для сборки

Блок питания 24 В и защита. Источник питания подает напряжение для управления реле. Чтобы избежать неприятных звуковых эффектов при включении / выключении усилителя, добавлена защита в виде задержки включения и немедленного отключения громкоговорителей и защиту от возникновения постоянного напряжения на выходе АС. Два реле позволяют подключить два громкоговорителя.

Всё собрано в оригинальный корпус от УНЧ.

Прослушивание усилителя

По субъективным ощущениям звук просто сенсационный. Мощный стабильный бас, красивый СЧ диапазон и тонкие прозрачные верха. Поскольку радиаторы не самые большие, даже средняя громкость долгого прослушивания заставляет их заметно теплеть.

Вообще когда речь идет о радиаторах, их недостатком является не только то, что они слишком малы, но и то что каждый транзистор находится на отдельной пластине. Силовые транзисторы и транзистор с компенсацией тока покоя должны находиться на одном радиаторе и следовательно иметь одинаковую температуру, чтобы компенсировать изменения их параметров под воздействием тепла. В качестве транзистора для стабилизации тока покоя можно взять BD139 — его будет проще крепить к радиатору.

TDA7384 - 40 ватт на канал. Использовано две микросхемы, в итоге мы имеем 8 каналов по 40 ватт. Монтаж этих микросхем тоже выполнен на отдельных платах, звук регулирует переменной резистор. Резистор нужен для каждого канала отдельный, им настраивают громкость после монтажных работ ( установки в автомобиле). Эти микросхемы тоже начинают работать после подачи плюс 12 вольт на вывод rem (ремоут контроль). Они установлены на достаточно компактный теплоотвод, который находится под принудительным отдувом. В качестве охладителя использован высокоскоростной кулер от ноутбука, может работать в двух режимах. Кулер одновременно охлаждает теплоотвод микросхем ТДА7384 и радиаторы полевых ключей преобразователя. В схемах использованы идентичные дросселя для сглаживания вч помех. На кольцо от компьютерного БП наматывается 7-12 витков провода 1 мм, кольцо буквально любое. Микросхемы установлены на теплоотвод через теплопроводящие прокладки, которые одновременно служат изоляцией.

Усилитель канала сабвуфера. Знаменитая схема ЛАНЗАРА - самая качественная из всех схем, что я собирал. Это высококачественный усилитель низкой частоты класса АВ. Схема полностью симметрична - от входа и до выхода. Вся радиосхема собрана на комплементарных парах транзисторов, притом подобраны наилучшие пары, максимально схожие по параметрам. Для повышения мощности усилителя, на выходе установлены две пары, благодаря чему, максимальная мощность схемы 390 ватт при нагрузке 2 ом, но усилитель не стоит разогнать на полную, есть опасность угробить выходники. Эмиттерные резисторы на 0,39 ом 5 ватт служат дополнительной защитой выходного каскада, они могут чуть перегреваться, поэтому не следует их прижимать к плате во время монтажа.

Стабилитроны на 15 вольт с мощностью 1-1,5 ватт, следите за правильностью их монтажа, при обратном подключении они будут работать как диод, есть опасность спалить дифференциальный каскад. Дифференциальный каскад - выполнен на маломощных комплементарных парах, которые можно заменить и на другие, максимально схожие по параметрам. Именно в этом каскаде формируется звук, который в последствии усиливается и подается на оконечник (выходной каскад). Если планируете сделать усилитель на 100-150 ватт, то можно исключить вторую пару выходного каскада, поскольку мощность усилителя напрямую зависит от напряжения питания. С одной парой выходников не советуется повышать напряжение питания выше +/-45 вольт. Если планируете собрать сабвуферный усилитель, то это схема то, что вам нужно! Переменным резистором настраивают ток покоя усилителя, от него зависит дальнейший срок службы схемы.

Ток покоя настраивают после "подогрева схемы", иными словами включите минут 15-20, пусть поиграет, но не увлекайтесь! Ток покоя - важный фактор, без правильной настройки усилитель долго не протянет, от него зависит правильная работа выходного каскада и уровень постоянки на выходе усилителя. Ток покоя можно узнать, измерив падение напряжения на паре эмиттерных резисторов, (мультиметр установить на предел 200мВ, щупы – на эмиттеры VT10 и VT11). Расчёт по формуле: Iпок = Uv/(R26+R26). Далее плавно вращаем подстроечник и смотрим на показания мультиметра. Нужно установить 70-100мА - это эквивалентно показанию мультиметра (30-44) мВ. Проверяем уровень постоянного напряжения на выходе. И вот всё готово - можно насладиться звуком усилителя, собранного своими руками!

Небольшое дополнение. Собрав УМЗЧ, нужно подумать о теплоотводах. Основной теплоотвод был взят из отечественного усилителя РАДИОТЕХНИКА У-101 СТЕРЕО - он почти не греется во время работы. Маломощные транзисторы диффкаскадов греются, но перегрев не страшный, поэтому в охлаждении не нуждаются. Выходные транзисторы прикручены на основной теплоотвод через изолирующие прокладки, желательно также использовать термопасту, чего я не сделал.

Все остальные транзисторы можно установить на небольшие отдельные теплоотводы, либо использовать общий (для каждого каскада), но в таком случае нужно прикручивать транзисторы через прокладки. ВАЖНО ! Все транзисторы должны прикручиваться к радиаторам через изоляционные прокладки, никаких замыканий на шину не должно быть, поэтому перед включением тщательно проверяйте мультиметром - замыкаются ли выводы транзисторов на теплоотвод. Можно считать сборку устройства завершённой, а на сегодня я с вами прощаюсь - АКА КАСЬЯН.

Форум по обсуждению материала УСИЛИТЕЛЬ СВОИМИ РУКАМИ - БЛОК УМЗЧ

Переделываем игрушку обычный трактор в радиоуправляемый - фотографии процесса и получившийся результат.

В каком направлении течет ток - от плюса к минусу или наоборот? Занимательная теория сути электричества.

Микрофоны MEMS - новое качество в записи звука. Подробное описание технологии.

Приводятся основные сведения о планарных предохранителях, включая их технические характеристики и применение.

Сегодняшний пост посвящен постройке бюджетного компактного аудио устройства. Этакий музыкальный центр на новый лад, осталось только подключить акустику. Это простой блочный DIY из типовых составных частей. Я уже делал обзоры на основные части, поэтому пост будет небольшим.

Содержание

Введение

Срочно понадобился отдельный маленький усилитель для телевизора. Бюджет, как водится, минимально возможный. У телевизора нашелся оптический выход для звука, а свои динамики крайне слабые.

Можно, конечно, прикупить компактный усилитель с цифровыми входами. Например, есть отличный SMSL AD18. Но у меня накопилось несколько свободных комплектующих (отложенных для создания портативной акустики) и я решил сделать быстро сам.

Докупал для этого проекта я только пластиковые корпуса (2 шт.). В изделии будет двухкорпусная компоновка. Корпус из ABS имеет размеры 150х120х40 мм.

Плюсы пластиковых корпусов для DIY проектов:

Недорого и доступно
Легко обрабатывать дома (дремель и напильник)
Просто покрасить в любой цвет (грунт обязательно)

Простой внешний вид
Нет экранирующих свойств
Малая прочность и несущая способность

Усилитель и ЦАП

Так как нужен был цифровой вход для этого усилителя — пришлось использовать простой ЦАП (DAC).

Использовал плату на чипах CS8416 и CS4398 от Unisian. Обзор с измерениями тут. Выпаял только разъемы линейного выхода.

Я чуть позже купил для себя еще одну маленькую (4,5х4,5 см) плату ЦАП, она меньших размеров имеет так же оптический и коаксиальный цифровой вход и более удобное питание — 5 В DC. Она подошла бы лучше для таких простых проектов.

Плата ЦАП построена на чипе MS8413 с поддержкой 24 бит/192 кГц, и динамическим диапазоном 105 дБ.

MP3-модуль

Модель дешевая, но интересная. Вот основные особенности:

Компактные размеры (панель размеры 87х25 мм)
Экран с цветным индикатором уровня
Питание 5 В
Bluetooth 5.0 (есть поддержка режима TWS)
Плеер аудиофайлов USB и FM радио
Эквалайзер (5 предварительных настроек)
Линейный вход на разъеме сзади и 3,5 мм спереди
Пульт ДУ

Питание

Сетевая розетка (выдрана с какой-то магнитолы) совмещена с сетевым фильтром электромагнитных помех, там же и предохранитель. Все закреплено на термоклей, корпус пластиковый КЗ бояться не стоит.

Трансформатор для питания ЦАПа использовал ТПГ-2-2х9 В от ТрансЛед со средней точкой во вторичной обмотке. Хороший, компактный, не гудит (залит компаундом).

Для питания mp3-модуля применена самое банальное зарядное устройство от телефона, как раз на 5 В 0,5 А.

То что нужно для этой платы. Она как раз в пике до клиппинга потребляет до 2 А.

Сборка

Ввод кабелей питания (3 шт.) будет не снаружи корпусов, а внутри, через ферритовую втулку. Так будет аккуратнее.

Так как, корпуса пластиковые, добавим экран на верх корпуса с блоками питания, для уменьшения наводок и для самоуспокоения.

Использование

Режим по умолчанию на mp3-модуле — Bluetooth. На пульте или с передней панели модуля включаем AUX — на него подключен ЦАП. Тогда работает оптический вход. В тоже время, работает и линейных вход на на разъеме 3,5 мм. Никаких посторонних призвуков, фона нет.

Работает FM радио (там впаян кусок провода в качестве антенны), usb плеер (увы, нет поддержки FLAC) и коаксиальный вход. Полный набор входов и источников сигнала.

Заключение

Мощность всего 12 Вт, но есть возможно регулировки громкости с пульта ДУ. Для телевизора с акустикой, например, от музыкального центра, получается достаточный уровень звукового давления для комнаты.

Еще статьи по теме звукового DIY с Aliexpress:

Спасибо за внимание! Удачных конструкций!

Об авторе

Пожаловаться на комментарий

18 комментариев

Добавить комментарий

Ахаха прям по заветам хай энда — отдельный блок БП да ещё и с раздельным питанием прости господи — цифры и аналога (насколько усел Д класса можно считать аналогом)
Но таки лютое имхо усел можно було и покруче)

А тут уже лютая вкусовщина идёт) От китайца пожырнее с радиаторам и не керамическими кондерами в выхлопном фильтре до вывешивания радиатора наружу и старого доброго аналога типа Lm1875 и иже с нею

Правильный подход! Это лучше чем покупать красивую коробку за большие деньги, а этот ещё и проапгрейдить можно.

собрать бы это всё в алюминевых коробках от советских или военных приборах с аналоговыми показометрами вышло бы очень круто )

А что? Автор сформулировал свои пожелания и реально воплотил их в жизнь своими руками. И всё работает! Можно только приветствовать таких людей — они составляют реальный интеллектуальный потенциал страны.

прикольная штуковина. Вот только изначально стояла задача телек подзвучить? Яп слпил чтото без наворотво типа плеера, просто плоская коробка с усилком, и спрятал бы ее за телком, с глаз долой. Но каждый сам Qзнец своего счастья))

Не проще сразу купить что-то вроде Aryliс Up2stream Amp 2.1 и не мучиться со всем этим колхозом из разных плат?

Читайте также: