Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Если сделать усилитель для сабвуфера своими руками, то можно выбирать и контролировать параметры звучания в соответствии с собственными предпочтениями. При правильной сборке он будет работать надежно и качественно.

Предназначение

Автомобильный усилитель предназначен для повышения мощности звука аудиосистемы в машине, а также нормального функционирования сабвуфера. Это устройство будет полезным, если штатные динамики создают недостаточно громкий звук.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Нередко автомагнитолы не имеют специального усилителя, предназначенного для работы с сабвуфером. Если подключить низкочастотный динамик напрямую, то качество аудио оставит желать лучшего.

Основные характеристики

Громкость звучания напрямую зависит от выходной мощности устройства. Чем больше этот показатель, тем более громкий и неискаженный звук могут воспроизводить динамики.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Выходная мощность для сабвуфера должна быть больше, чем для широкополосных колонок. Еще одна важная характеристика — выходное сопротивление. Чем оно меньше, тем выше выходная мощность и ток потребления устройства.

Как сделать самому

Усилитель звука в автомобиле можно сделать своими руками, используя готовые наборы. Это упростит проверку и наладку, сократит вероятность ошибок, способных привести к неправильной работе. Еще одно достоинство заключается в том, что не потребуются радиотехнические навыки.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Набор для самостоятельной сборки усилителя состоит из блоков ограничителя, предусилителя, усилителя мощности, кроссовера, стабилизатора и устройства управления. Другой вариант — сборка устройства из дискретных деталей по схеме.

Корпус

Он должен обеспечивать надлежащее охлаждение компонентов усилителя, которые могут нагреваться во время работы. Для этого следует предусмотреть щели или отверстия, которые должны располагаться как можно ближе к выходной микросхеме. Для улучшения охлаждения мощного усилителя устанавливается вентилятор, рассчитанный на 12 В. Он обеспечит дополнительную защиту от перегрева.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Корпус можно изготовить из фанеры или металла, например, листового алюминия или жести. В этом случае необходимо обеспечить изоляцию компонентов и платы устройства. Для улучшения экранирования можно соединить отрицательный полюс платы с корпусом. На нем нужно предусмотреть посадочные места под клеммы, которые прикрепляются с обратной стороны. Чтобы не ошибиться при подключении, следует нанести на корпус пояснительные надписи.

Усилитель для колонок

Вначале рекомендуется сделать фильтр питания с предохранителем. Его номинал составляет не менее 20 А. В состав самого фильтра входит дроссель, который можно взять с неисправной магнитолы, и конденсаторы. Они объединяются в батарею для повышения эффективности работы.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Емкость фильтра должна быть не менее 6000 мкФ. Чем она больше, тем лучше будет работать усилитель на большой громкости. Для автоматического включения устройства следует установить механическое или электронное реле управления. Обмотка подключается к массе и голубому с белой полосой проводу магнитолы. Контакты включаются в разрыв плюсового провода перед конденсатором фильтра.

Если собирается автоусилитель звука своими руками из готового набора, то следует соединить блоки в соответствии с инструкцией. Усилитель и предусилитель подключаются друг к другу прилагаемыми кабелями. К этим блокам подсоединяется стабилизатор питания или преобразователь напряжения, если для нормальной работы микросхемы необходимо более 14 В.

После этого собранная конструкция устанавливается в корпус и закрепляется элементами, входящими в комплект поставки набора.

Если усилитель собирается на плате из отдельных деталей, то потребуется припаять их к нужным точкам. При подключении этого устройства напрямую к выходам динамиков магнитолы необходимо предусмотреть регулируемый делитель. Он не потребуется, если подключение осуществляется к линейному выходу низкого уровня. В разрыв выводов колонок включаются проволочные резисторы, необходимые для защиты и согласования. Их сопротивление — 1-2 Ом.

Читать также:  Редуктор цилиндрический с параллельными валами

Усилитель для сабвуфера

Он отличается большей мощностью, необходимой для раскачки саба, а также наличием фильтра низких частот. Микросхема усилителя устанавливается на теплоотвод повышенной площади для более эффективного охлаждения.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Мощность звучания сабвуфера можно увеличить, если выполнить подключение по мостовой схеме. Если требуется усилок в авто и для колонок, и для сабвуфера, то для каждого канала собирается свой блок. Вся конструкция помещается в 1 корпус.

Как установить и подключить

Перед установкой следует тщательно проверить качество сборки и соответствие схеме в условиях гаража или дома. Если усилитель собирался из дискретных деталей, то проверяется чистота печатной платы, отсутствие капель припоя между выводами компонентов. После этого следует подать питание на устройство от аккумулятора на 12 В для автомобиля или шуруповерта через предохранитель на 5 А. Это необходимо для того, чтобы снизить риск пожара в случае критических ошибок в монтаже.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Если после подключения питания в колонках и сабвуфере раздался щелчок, а затем слабый шум или фон, а предохранитель не перегорел, то усилитель собран правильно. Если коснуться звукового входа отверткой, то раздастся фон переменного тока. Если перегорает предохранитель, раздаются громкие щелчки или проскакивают искры между проводами питания и клеммами аккумулятора, то в 1 или нескольких деталях есть короткое замыкание.

Если же отсутствует звук, щелчки или фон в динамиках, то подозревается обрыв.

Следующий этап — это проверка с магнитолой. Она подключается к аудиовходу усилителя, а питание подается от того же аккумулятора путем ответвления проводов. Вначале следует подать питание только на магнитолу, выставить наименьший уровень громкости, чтобы избежать перегрузки и затем включить усилитель. Звук должен быть качественным и неискаженным. В противном случае нужно проверить монтаж на наличие ошибок.

Колонки и сабвуфер подключаются к выходным клеммам устройства, питание и звук с магнитолы — к входным. Установка усилителя в машину своими руками осуществляется после полной проверки. Устройство ставится там, где обеспечивается надлежащий доступ и охлаждение.

Представляю конструкцию самодельного автомобильного усилителя, который предназначен для питания сабвуферных головок средней мощности. Данный усилитель собран на широко-популярной микросхеме TDA 7294, мощность под синусом 1 кГц составляет порядка 100 ватт. Максимальная мощность усилителя составляет около 150 ватт, конечно же это недолговременная, а кратковременное мощность.

Для питания микросхемы от бортовой сети автомобиля нужен преобразователь напряжения, который будет повышать стандартное 12 вольт от автомобиля в двухполярное напряжение повышенного номинала, для того чтобы обеспечить нужные параметры для питание микросхемы. Преобразователь является самым сложным в любом автомобильном усилителе, но для получения хорошего звука, без него не обойтись.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками
Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками
Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Напомним, что микросхема работает в классе AB, следовательно, на ней должен наблюдаться перегрев ,если учесть что мощность тут не маленькая. Но так как охлаждение довольно хорошее, боятся нечего.

Трансформатор намотан на ферритовом кольце (я использовал кольцо из электронного трансформатора на 150 ватт, также можете взять кольца марки 1500/2000/3000НМ, сохраняя параметры намотки). Первичная обмотка намотка из 10 витков с отводом от середины. Мотать витки нужно равномерно, растягивая по всему кольцу.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками
Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками
Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками
Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками
Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Намотка каждого плеча делалась 6-ю жилами, проводом 0,8 мм (каждая жила). Вторичная обмотка состоит из 40 витков, с отводом от середины, провод в 3 жилы с диаметром 0,8 мм. Мотаем по принципу первого.

Расчет сделал на опытах, так как использовать специальные программы для расчета трансформаторов я не люблю. Далее, соединяем начало одного плеча первичной обмотки к концу второго плеча той же обмотки. Со вторичной обмоткой делаем тоже самое (фазируем), так мы получаем отвод от средней точки, на который подается плюс силового питания 12 Вольт по схеме. Так фазировку мы сделали идем дальше.

Читать также:  Насадка гриндер на болгарку своими руками

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Фильтр я поставил на входе и на выходе преобразователя. То что поставлено на входе состоит из конденсатора и дросселя. Кстати дроссель намотан на ферритовом стержне, обмотка намотана из одножильного провода с диаметром 1. 5 мм, количество витков порядка 7.

Есть также 2 электролита на 25 вольт, 2200 мф, параллельно им подключен пленочный конденсатор с емкостью 0.1 мкФ, напряжения этого конденсатора не принципиально, можно использовать любые пленочные конденсаторы практически с любым напряжением.
В схеме с генератора TL494, состоит из 2 маломощных биполярных транзисторов прямой проводимости, которые работают в качестве драйвера.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Они предназначены для того, чтобы вовремя разрядить затвор одного из плеча полевого транзистора на землю, когда открывается второй. Если драйвер будет работать неправильно, один из транзисторов откроется, в то время, как другой еще не закрылся, то один из транзисторов выйдет из строя.

На входе питания установлен небольшой фильтр, который состоит из лц цепочки-это дроссель.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками
Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками
Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками
Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Также хочу заметить, что пленочные конденсаторы (на входе и выходе) не принципиальны,их вообще удалить из схемы.

Переменное напряжения со вторичной обмотки трансформатора выпрямляется 4 мощным диодами серии MUR 460, это довольно мощные и быстрые диоды на 600 Вольт, ток, допустимый через диоды составляет 4 Ампера.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Фильтр низких частот (ФНЧ) выполнен всего на одной микросхеме, типа LM324 . Схема является одновременно и фильтром и сумматором. Имеется плавная регулировка частоты, т.е. можно настроить частоту саба под свой вкус.

Мощность преобразователя напряжения составляет порядка 200 ватт, при желании можно подключить к ней 2 микросхемы типа TDA7294 или TDA7293. Усилитель собрал на отдельной плате, для удобства, и укреплял через прокладку к корпусу. Схема стандартная (из даташита) , без каких-либо изменений.

В случае подключение TDA7293, нужно учитывать то что она потребляет больше, поскольку отдает выходную мощность порядка 140 ватт.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Из той статьи вы узнаете о том, как сделать усилитель для автомобильного сабвуфера средней мощности.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими рукамиВся конструкция реализована на одной компактной печатной плате. По своей сути это законченный моноблок, который состоит из трех отдельных частей:

  1. Усилитель мощности низкой частоты.
  2. Фильтр низких частот.
  3. Преобразователь напряжения.

Усилитель мощности является одноканальным. В его основе лежит ультралегендарная микросхема TDA7294.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

В представленном усилителе, как и во многих усилителях промышленного производства, отсутствуют различные защиты. Но на надежность усилителя это никак не влияет. Этот прибор способен проработать очень долго, если никто ничего не замкнет.

Чтобы добиться среза порядка 100 Гц (все частоты выше отсутствуют), в схему внедрен фильтр второго порядка.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими рукамиВ его основе лежит дешевая и популярная микросхема BA4558, которая представляет собой сдвоенный операционный усилитель. Этот компонент широко применяется в аудиотехнике.
Фильтр запитывается однополярным напряжением порядка 15 В. Для гашения тока установлен резистор мощностью 2 Вт.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими рукамиТакже задействован стабилизатор напряжения, состоящий из 15-вольтового стабилитрона и сглаживающего электролитического конденсатора.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими рукамиМикросхему можно установить на DIP-8, но следует помнить, что в условиях постоянной тряски и вибраций в автомобиле она может вылететь из посадочного места.
В схеме используется пассивный сумматор, который объединяет сигналы двух каналов перед входом в фильтр.

Читать также:  Газовые горелки на баллончик для пайки

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими рукамиПреобразователь напряжения нужен обязательно, поскольку напряжение в бортовой сети автомобиля всего 12 В, а усилитель нуждается в двухполярном источнике повышенного напряжения, а точнее, двухполярные 30-35 В. Больше подавать не рекомендуется – это может плохо кончиться для микросхемы, хотя по документации верхний предел питающих напряжений до 40 В.
Мощность усилителя составляет 100 Вт. Для кого-то этого мало, а кому-то в самый раз. Но одно можно сказать точно – такой усилитель способен раскачать такие головки, как 70ГДН. Как правило, именно эту головку используют автолюбители для постройки самодельного сабвуфера.
Подробнее о преобразователе напряжения.
Именно по причине его наличия многие радиолюбители боятся собирать автомобильные усилители высокой мощности.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Это обычный Push-Pull преобразователь, двухтактный повышающий. Задающий генератор построен на микросхеме TL494.
Дальше стоит небольшой драйвер на транзисторах прямой проводимости. Эта часть разряжает емкость затворов полевых транзисторов после закрытия последних.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Как известно, если к затвору полевого транзистора приложить некоторое напряжение, в данном случае это управляющий импульс, то последний откроется. И если убрать напряжение на затворе, транзистор все равно останется открытым.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Поэтому некоторые схемы дополняются отдельным драйвером, который может вовремя закрыть транзистор. Хотя многие специализированные ШИМ–контроллеры имеют довольно мощный встроенный выходной каскад для этих целей, TL494 не в их числе.
В драйвере модно использовать буквально любые pnp-транзисторы. Отлично подходят и наши КТ3107.
Полевые транзисторы, как всегда, n-канальные – в данном случае IRFZ44, но можно и другие. При подборе транзисторов необходимо обратить внимание на документацию. Расчетное напряжение ключа должно быть не менее 40 В, а сила тока не менее 30 А. Идеальным вариантом станут ключи на 60 В с током на 50-60 А.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками Сердечник трансформатора фирмы Epcos (N87), с которого можно выкачивать около 200 Вт мощности. Расчет трансформатора производился по программе ExcellentIT.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Первичная обмотка имеет 2 по пять витков намотана жгутом из 5 проводов по 0,7 мм. Вторичная обмотка 11 витков, 6 жил по 0,33 мм. Естественно, для каждого сердечника будут разные данные намотки, поэтому расчет необходимо производить самостоятельно.
Холостой ход инвертора получился не более 50 мА, а с подключенным фильтром и усилителем около 250 мА с учетом того, что на вход усилителя сигнал не подавался. Холостой ход минимален.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими рукамиГенератор был настроен на частоту около 168 кГц, поскольку сердечник очень хороший, и никаких проблем не возникло. Но в случае использования советских сердечников марки 2000НМ и т. п. не рекомендуется поднимать частоту выше 60 кГц.
Выходные диоды из серии UF5408. Это ультрабыстрые диоды на 3 А. При максимальной мощности греются, но не перегреваются.
Дроссели на входе и на выходе извлечены из БП компьютера, но можно и заменить перемычкой – это не критично.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими рукамиК сожалению, сглаживающие конденсаторы для выходной части необходимой емкости найти не удалось. Поэтому емкости в плечах отличаются на пару сотен микрофарад.
Моноблочный усилитель такого типа можно встроить в любой пассивный сабвуфер. Только следует помнить о теплоотводе.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Усилитель работает в классе A-B, и радиатор нужен довольно большой с учетом мощности. Обязательно изолировать корпуса полевых транзисторов и микросхемы усилителя от радиатора, используя теплопроводящие прокладки и изолирующие шайбы.

Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Прикрепленные файлы: СКАЧАТЬ

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *