Усилитель звука для колонок 12в своими руками. Простой звуковой усилок

Высококачественным транзисторным усилителям звуковой частоты требуется мощный двухполярный источник питания на 35-45 вольт, что не всегда доступно радиолюбителям. Простой усилитель звука на 12 вольт несложно сделать своими руками. Множество устройств, выполненно на транзисторах или интегральных схемах. Преимущество таких конструкций состоит в том, что их можно использовать в автомобиле и подключать к аккумулятору. Устройства потребляют небольшой ток, а ограниченная выходная мощность допускает использование небольших теплоотводов и соединительных проводов малого сечения.

Как сделать усилитель звука от 12 вольт

Самые простые конструкции с низковольтным питанием собираются на специальных интегральных микросхемах. Минимальное количество дискретных элементов, они не требуют наладки и регулировки и при правильном монтаже сразу начинают работать. Но многие предпочитают использовать транзисторные узлы, которые несложно собрать из старых радиодеталей. Усилитель звука на 12 В, своими руками, легко собрать на комплементарной паре транзисторов разной проводимости.

Данная конструкция может быть подключена к любому источнику питания с напряжением от 9 до 15 вольт. В устройстве используются следующие полупроводниковые приборы отечественного производства:

• BC560C – КТ3107И
• BC337 – КТ503
• TIP32A – КТ8177А
• TIP31A – КТ8176А
• 1N4148 – КД522Б

Регулировка сводится к установке на эмиттерах выходных транзисторов величины напряжения равной половине напряжения питания. Транзисторы оконечного каскада устанавливаются на небольших теплоотводах. Устройство выдаёт порядка 2 ватт. Несложная схема позволяет экспериментировать с другими, более мощными, транзисторами для увеличения выходных параметров.

Собрать своими руками мощный усилитель звука на 12 вольт можно по следующей схеме.

Для снижения уровня собственных шумов транзисторы КТ315 нужно заменить на малошумящие КТ3102. В качестве транзисторов выходного каскада используется комплементарная пара КТ818-КТ819. Недостаток схемы это питание от двухполярного источника, но в этом случае на выходе легко получается до 25 ватт мощности. Выходные характеристики всех звуковых конструкций ограничиваются напряжением питания, поэтому для оконечных каскадов большой мощности потребуется применение преобразователей напряжения.

Как сделать 12 вольтовый усилитель звука

Транзисторные блоки, собираемые на современной элементной базе, хорошо проявили себя, как надёжные устройства, обеспечивающие звук хорошего качества. Но при всей простоте схемных решений, они требуют регулировки и настройки. В этом случае конструкции, собираемые на интегральных компонентах гораздо удобнее для начинающих. Схема простого усилитель звука на 12 вольт собирается всего за полчаса и при отсутствии монтажных ошибок сразу начинает работать.

Модуль на одной микросхеме обладает следующими преимуществами:

• Отсутствие внешних элементов
• Не требует регулировки
• Стабильность работы
• Малая потребляемая мощность
• Не требуется радиатор
• Имеется защита от короткого замыкания

При работе с интегральными элементами часто напрашивается вопрос, как сделать усилитель звука на 12 вольт питания, но большей мощности. Для этого можно использовать более дорогие микросхемы или применить дешёвые элементы, но применить мостовую схему включения.

Две распространённые микросхемы TDA2003, включенных по схеме моста, обеспечивают на нагрузке 4 Ом следующие характеристики:

• Выходная мощность – до 12 W
• Максимальный ток потребления – 3,5 А
• Ток покоя менее 50 mA

Это устройство можно использовать в автомобиле, так как мощность в 12 ватт усилок выдаёт при питании 14,2 вольта, что соответствует напряжению в бортовой сети. Для организации стереофонического тракта потребуются два таких канала. Собрать своими руками усилитель звука на 12 вольт можно по другой схеме.

Здесь используется двухканальная микросхема LA4708 и пятивольтовый стабилизатор напряжения на КРЕН5А. Конденсаторы С1, С2, С5 и С6 в выходных цепях должны быть плёночными. Все представленные схемы представляют собой оконечные каскады. Эти устройства можно использовать с магнитолами, тюнерами, плеерами или бытовыми компьютерами. Уровня сигнала с выхода достаточно, чтобы раскачать выходные каскады и получить требуемую мощность. В других случаях потребуется использование дополнительного каскада. В такую конструкцию можно включить многополосный эквалайзер, что намного повысить параметры.



УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ САБВУФЕРА НА 12 ВОЛЬТ

Всем привет! Как-то сидя у друга в машине и слушая его музыку, пообещал ему собрать усилитель для сабвуфера если он купит сам саб. Прошло некоторое время, друг звонит, говорит купил сабвуфер пассивный — делай усилитель, делать нечего — пришлось собирать… Микросхема TDA1562 была — в автомобильный саб подходит прекрасно, вытравил одну плату для усилителя, другую для сумматора и фильтра ФНЧ.

Схема фильтра низов

Схема и плата УНЧ

Схемы были с просторов сети. Заработало с первого раза. Там ничего настраивать и не требуется — просто спаяйте без ошибок.

Корпус УМЗЧ — алюминиевый профиль с двери, просверлил отверстия для зажимов питания, колоночного терминала, светодиодов, переменных сопротивлений.

Всё это прикрутил, спаял провода, на оси резисторов одел ручки. Верхняя, нижняя и боковые стенки, с китайской магнитолы — чуть подрезал их в глубину, и задул с баллона краской. Получился даже не плохой вид.

У друга он стоит в ВАЗ-2109 сзади на полке, подключен сигнал к задним динамикам — ФНЧ не хило гасит сигнал если с магнитолы.

Питание постоянное через предохранитель 15 А. И дежурный режим с магнитолы.

В машине саб раскачивает нормально, друг решил даже заняться доработкой салона от дребезга, такая там вибрация от басов идёт! В общем всё получилось хорошо. На постройку усилителя ушло 2 выходных дня с перерывами. Всем удачи, до новых встреч! С Вами был Ивченко Алексей. г. Новороссийск.

   Схемы для авто

Усилитель с питанием 12 Вольт схема – Поделки для авто

Заядлым автолюбителям наверняка хотелось собрать своими руками автомобильный сабвуфер. Из-за небольшого опыта часто проект с каждым разом откладывается. Чтобы собрать сабруфер, предназначенный для автомобиля, требуются серьезные знания в сфере электроники, но даже их мало, скорее всего, придется собрать для сабвуфера коробок, и без специальных приборов это дело довольно трудное.

Для питания головки сабвуфера стандартных бортовых 12 Вольт напряжения слишком мало, нужно собрать преобразователь. Именно преобразователь является наиболее трудной частью всего проекта.

Не нужно забывать и о 12-вольтовых усилительных микросхемах, той же TDA2003. Многие не обращают большого внимания на нее, но эта схема является довольно неплохим вариантом.

Мощность усилителя на выходе составляет примерно 10 Ватт, чего явно недостаточно. Существует мостовая схема для подключения двух аналогичных микросхем, чтобы получить в результате высокую мощность усиления. Мостовая схема запросто работает с динамическими головками на 4 Ом, что тоже очень важно. Если подключить по мостовой схеме, то она позволяет получить на выходе мощность до 24 Ватт, и это прекрасно.

 

С таким усилителем удается раскачать по полной головку 25ГДН и даже более мощные. Этот вариант схемы усилителя используется в сабвуферах, лично я по данной схеме сделал несколько заказов где-то 5 лет назад, и они до сих пор превосходно работают. Хочу заметить, что бассы у таких усилителей однозначно лучше на несколько порядков, чем обеспечиваемый штатными «блинами» авто.

Микросхемы уверенно действуют в классе АВ. Учитывая значительную выходную мощность усилителя, его тепловыделение довольно большое, поэтому обязательно устанавливать микросхемы на теплоотвод, без дополнительной изоляции, поскольку у них единая масса.

Плата получается размерами не больше спичечного коробка. Усилитель промышленного образца и выполняется на промышленной плате. Можно взять плату от дешевого китайского устройства.

Питается схема прямо из бортовой сети автомобиля. Несмотря на малые размеры, усилитель может обеспечить довольно приличный басс в вашей автомобиле, и его сборка дешево обходится, микросхемы стоят не более доллара, остальную элементную базу легко откопать в чердачных припасах среднего радиолюбителя.

В дальнейшем обязательно следует рассмотреть конструкцию простого низкочастотного фильтра, который входит в любой сабвуфер.

Автор; АКА Касьян

Похожие статьи:

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ НА 10 ВАТТ

Сегодня в нашей программе стереофонический аудио усилитель на TDA7297SA, обеспечивающий 10 + 10 Вт на выходе — это двойной мостовой УМЗЧ, который предназначен для использования в схемах, с однополярным 12 вольтовым питанием. Усилитель действительно на все случаи жизни: область применения начиная от портативной аудио техники (магнитофоны, DVD-плееры, саундбоксы, центры) — и заканчивая автомобильным звукоусиливающим комплексом, где питание будет подаваться не от сетевого БП, а от аккумулятора авто.

   

Стерео УНЧ на TDA7297SA

Хорошая новость для ленивых — паять особо ничего не придётся, так как основа усилителя специализированная микросхема TDA7297SA от STmicroelectronics, способная обеспечить честных (не китайских) 10 + 10 Вт качественного звука. Мостовая схематика усилителя позволяет преодолеть ограничения максимальной выходной мощности, которую получает обычный усилитель с питанием 12 вольт. Это решение дает в четыре раза больше энергии в нагрузке.

М/с TDA7297 не требует множества внешних компонентов для работы, а система отложенного запуска позволяет избежать формирования щелчков от переходных процессов. 

Два дополнительных контакта доступны для внешнего управления и отключения звука: это позволяет контролировать мощность усилителя микроконтроллером, например в случае, когда он используется в автомобильных аудиосистемах.

Основные характеристики TDA7297SA

• Внутренняя защита от коротких замыканий, тепловая защита от перегрузки.
• Напряжение питания от 6В до 18В, ток покоя 50 мА, максимум 2 А. 
• Мощность выхода при 12 В 10 + 10 Вт, максимум 15 Вт.

Схема УНЧ

Схема из даташита TDA7297SA

Более красивый вариант цветной схемы

Цепи питания подключены к автомобильному аккумулятору или к 12 вольтовому стабилизированному блоку питания. Положительный контакт идет к выводам 3 и 13, а минус идет к 8 (GNDP – силовая питающая земля) и 9 (GNDS — масса звукового сигнала). Левый и правый стерео входы подключены соответственно к выводам 4 и 12 через конденсаторы фильтра 2,2 мкФ (чтобы удалить постоянную составляющую сигнала). Плавный запуск выполнен на резисторах 47к и конденсаторе 10 мкФ.

Печатная плата

Потребляемый ток в режиме ожидания — около 50мА, а во время отключения St-by порядка 100 мкА.

Подготовка усилителя к работе

Первое включение всегда производите от маломощного блока питания, желательно с токовой защитой. Схеме достаточно 6-9 вольт и ток 100 мА, чтоб уже понять, что всё работает и ошибок монтажа нет!

После успешной проверки установите УНЧ по назначению. Сначала подключите источник питания к контактам входа на плате, обращая внимание на положительную и отрицательную полярность.

Для установки в автомобиле нужно взять напряжение от клеммы аккумулятора: это позволит ограничить помехи, наводящиеся в систему от других приборов в машине. Также стоит обратить внимание на исключение коротких замыканий, так как выходной ток аккумуляторной батареи авто может достигать сотни ампер — это может быть опасно.

Затем подключите аудио сигналы на уровне линейного выхода (около 0,5 В) к соответствующим гнездам типа RCA, причём желательно использование экранированных кабелей. Подключите колонки согласно полярности. Теперь вы можете увеличить громкость и радоваться результату.

Наша передача подходит к концу, всем спасибо за внимание и до новых встреч на страницах радиолюбительского интернет-журнала Радиосхемы!

   Форум по УНЧ

   Обсудить статью УНИВЕРСАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ НА 10 ВАТТ

Блок питания на 12 В и УНЧ Hi-Fi класса на PAM8610. Мощность

Когда-то звуковые усилители (УНЧ) были большими, с кучей ламп, огромными радиаторами для транзисторов, тяжелыми трансформаторами в БП. Но жизнь не стоит на месте. Теперь компактные микросхемы с цифровыми УНЧ заменили ламповых и транзисторных динозавров почти во всех устройствах широкого потребления. Можно без особых усилий сконструировать компактный усилитель, например на чипе PAM8610. Для питания использовался блок питания из обзора.

УНЧ на PAM8610 существует в нескольких вариантах, стоит совсем недорого. Купить можно например тут — http://www.banggood.com/12V-Mini-Hi-Fi-PAM8610-2X10W-Audio-Stereo-Amplifier-Board-Dual-Channel-p-933675.html. Было решено использовать готовую плату с регулятором громкости и распаянными разъемами. Существует еще ультрабютжетный вариант. Его обозревали тут на сайте — mysku.ru/blog/aliexpress/38841.html. Почему именно этот усилитель — цена и очень хорошие впечатления от младших моделей PAM8403/PAM8406: Обзор 1, Обзор 2, Обзор 3, Обзор 4.
Посмотрим, как проявит себя старшая модель усилителя.

Характеристики модуля:
Питание 7-15 В, рекомендуемое 12 В
Мощность до 10 Вт на канал при сопротивлении нагрузки 8 Ом
Защита от КЗ, перегрева
КПД усилителя до 90 %

Судя по описанию, отличные характеристики для такого малыша.

Фото:



Флюс немного не до конца отмыт.

Подключение динамиков никак не обозначено. Опытном путем и по аналогичной немного другой плате выяснено:

Штекер питания — центр «+», вокруг — «-«

микросхема под радиатором у этого варианта усилителя — это хорошо. Перемычки на плате — одна временно откл звук (mute), вторая не знаю.

Для питания конструкции было решено использовать БП из ссылки в начале обзора. Это БП очень подробно обозревался Еще один 12 Вольт блок питания, но уже на 1 Ампер. Блок питания хорошо работает в предельных режимах, компактный и недорогой. Теоретический можно получить с этим блоком питания суммарную мощность около 12 Ватт на два канала. Или реальных около 5 Ватт на канал. Меня данный блок питания и мощность УНЧ устраивали. Для большего усиления микросхемы при использовании источника сигнала в виде сотового телефона или ЦАП-а необходимо использовать предварительное усиление перед микросхемой, что мне делать не хотелось. Да и мощности в 5 Ватт на канал для моих целей достаточно. Но мы все равно протестируем микросхему УНЧ и БП в разных режимах и на нагрузке разного сопротивления.

Блок питания:

Для тестирования нагрузки используем мощные резисторы 4 Ома, 6 Ом, 8 Ом на 100 Ватт:

Купить их можно тут
4 Ома
6 Ом
8 Ом

Подключаем все модули и резисторы.

Проводим измерения.
Напряжение питания усилителя 12 В, на вход подается сигнал в 1000 Гц от звукового генератора. Мощность рассчитывается квадрат напряжения на выходе одного канала усилителя (измерения вольтметром переменного тока) при подключенной нагрузки делится сопротивление нагрузки

Первая группа тестов
Обычный источник (телефон или ЦАП (DAC)). Uвх=0.15 В. Тестирование проводилось на БП из обзора, без предварительного усиления. Во всех случаях защита от перегрева на микросхеме и по току на БП не срабатывала.

У меня колонки сопротивлением 4 Ома — первая строчка — мой режим использования усилителя.

Вторая группа тестов
Отключение БП из обзора по защите по току. Увеличиваем Uвх до срабатывания защиты на БП. Этот режим возможен при использовании предварительно усилителя (например, такого) перед усилителем из обзора

Третья группа тестов
Предельный режим. Используется лабораторный БП. Тесты завершаются, если микросхема усилителя отключается от перегрева (температура микросхемы в этом случае больше 100 градусов Цельсия). В реальности для реализации этого режима необходим более мощный БП (12 В 2 А например) и предварительное усиление сигнала.

Думаю большую мощность, чем заявлена, удалось получить с помощью радиатора на микросхеме УНЧ.

Тесты могут пригодиться, если вы собираетесь использовать эту микросхему УНЧ для своего усилителя или сделаете мощную портативную колонку с предусилителем и мощным аккумулятором.

Температура на радиатор чипа. Радиатор тут — это хорошо. А ведь есть варианты этой платы и без радиатора.

Температура на резисторах:

Если тут при 9 Ваттах такая температура, то что же будет при тестировании 100 ваттного усилка?

Тест на синусоиду. На вход подаем синусоиду 1000 Гц и смотрим осциллографом, что имеем на выходе усилителя.

18+ Читателям с неустойчивой психикой не смотреть

Вход усилителя:

Выход при очень маленькой громкости:

Средний уровень громкости:

Синусоида на максимуме. Чип УНЧ на грани отключения от перегрева.

Я удивился результатам — у младших PAM8403/PAM8406 на выходе с синусоидой все ок. Может перепутал что-то при измерения. Полез в инет и нашел видеообзор подобной микросхемы — видеообзор. Правда там товаришь не подключал к выходу нагрузку и без предусилка тесты проводил (не вывел микросхему на предельные режимы).

После завершения тестов решил все облагородить. Компоненты для сборки:

Роутер nexx 3020 используется как Logitech Squeezebox Player. Прошил аналогично обзору. Так же был сделан переключатель типа тумблер на обычный линейный вход.
Корпус куплен оффлайн за 400 руб — самый дешевый по отношения цена-размер-качество.

Получилось так:


Первоначально был установлен DC-преобразватель 12->5 В на основе ШИМ контроллера. Но пришлось установить второй блок питания на 5 В по двум причинам:
1. Помехи. Убрал земляные петли, но какие-то помехи (возможно от преобразователя) остались.
2. В случае перегруза БП отключается по защите — роутер перегружается и это не хорошо — долго он перегружается.

Итог:



Моя мини Hi-Fi система:

Для моих задач (озвучить ванную и коридор) мощности БП и качества звука от УНЧ вполне хватает.

Добавление.
1. Ссылка на datasheethttp://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/246508/PAM/PAM8610.html
2. Про HiFi — Это был сарказм. Странно, что народ в коментах сразу не понял сарказма и серьезно среагировал.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.