Brutus 100W stereo ali mono (100W S/M)

Zahvaljujoč integriranem vezju TDS7294 proizvajalca SGS Thompson (www.st.com), ki ga lahko kupite za nekaj Evrov si lahko zgradite kompakten 100W NF ojačevalnik. Dimenzije tiskanega vezja so samo 5,5 x 11 cm.

TDA7294 se nahaja v Multiwat 15 ohišju in je namenjen uporabi v avdio močnostnih ojačevalnikih razreda AB. Možnost njegove uporabe je široka, od domačega kina, aktivnih zvočnikov in seveda doma narejenih ojačevalnikov. Zaradi širokega območja napajalne napetosti lahko TDA7294 poganja zvočnike od 4 ohmov pa do 16 ohmov. Izhodna moč znaša 100W pri 8 ohmskem bremenu in ± 38 V napajalni napetosti. Pri 4 ohmskem bremenu znaša izhodna moč 100W pri napajalni napetosti ± 29 V. Popačenje THD znaša 0,1% pri izhodni moči od 0,1W do 50W v celotnem avdio frekvenčnem področju (od 20 Hz do 20 kHz).

Poglejmo si osnovne podatke o TDA7294 v tabeli 1. Posebej morate biti pozorni na najvišjo napajalno napetost, ki ne sme biti višja od ± 49V! V kolikor bo napajalna napetost višja, bosta oba TDA7294 zelo na tiho postala »pokojna«. Dobro si oglejte tabelo2, kjer so navedene ostale električne karakteristike za TDA7294. TDA7294 ima vgrajeno MUTE funkcijo, ki prepreči nadležne klike ob vklopu napajalne napetosti ojačevalnika.

Električna shema BRUTUS – 100W/S ojačevalnika

TDA7294 ima 4 glavne dele: MUTE vezje s Stand-by funkcijo, predojačevalno vezje, močnostno izhodno vezje in vezje za zaščito TDA7294, ki vključuje tudi termalno zaščito vezja, ko se temperatura silicija povzpne nad 145 °C. V shemi vidite, da je napajalna linija blokirana s kondenzatorjem 100nF. Skupaj z 2.200 µF elektrolitskim kondenzatorjem zagotavlja čisto napajalno napetost. Naj poudarimo, da je namen 2.200 µF kondenzatorja v tem, da izboljšamo filtriranje medtem, ko moramo v napajalniku zagotoviti vsaj dva 10.000 µF kondenzatorja, ki se nahajata na posebnem tiskanem vezju napajalnika. Upora R2 in R3 (R8 in R11 za sosednji kanal) določata ojačenje vezja. Z izbranimi vrednostmi ojačenje znaša 30 dB. Kondenzator C12 določa rezanje

nizkih frekvenc. V kolikor zmanjšate vrednost C12 se bo slablenje nizkih frekvenc povečalo. Zmanjševanje C3 bo imelo podobne učinek, kot pri C12. Vhodna impendanca je določena z uporom R1 in mora biti enaka uporu R2. Električna shema je malenkostno različna od originalne aplikacije. Razlika je v MUTE/STANDBY priključkih, ki so priključeni na MUTE/STBY stikalo. Potek slablenja z MUTE funkcijo si lahko ogledate na sliki 5. Da dosežete največje slablenje morate priključek MUTE spojiti na GND, za normalno delovanje pa mora biti napetost višja od 3,5 V.

Napajalnik

Napajalnik za ojačevalnik je enostaven. Uporabite transformator s srednjim odcepom z izhodno napetostjo 2×27 V. Moč transformatorja naj bo vsaj 300 W v kolikor želite z ojačevalnikom dosegati 100 W izhodne moči. Za usmerjanje uporabite usmerjevalni mostič. Predlagamo, da uporabite t.i. kocka mostič, ki ga privijačite na ohišje ojačevalnika. Na tiskanem vezju napajalnika lahko uporabite 4 elektrolitske kondenzatorje vrednosti 10.000 µF, v kolikor pa ugotovite, da nivo bruma ni previsok, lahko uporabite samo 2 x po 10.000 µF kondenzatorja. Tiskano vezje napajalnika lahko posebej naročite v prodajnem servisu. Da bi preprečili previsok tokovni udar ob vklopu toroidnega transformatorja priporočamo, da v serijo z varovalko oziroma tako, kot je narisano v shemi vgradite upor RS, ki naj ima vrednost 390 ohmov/ 2W in pa stikalo (S2), s katerim premostite ta upor (slika 2). Ob vklopu omrežne napetosti naj bo stikalo zaščitnega upora izklopljeno, nekaj sekund po vklopu, pa s stikalom kratko sklenete zaščitni upor in s tem omogočite normalno delovanje ojačevalnika. Vsi tisti, ki ste bolj vešči elektronike si boste verjetno umislili časovni rele, ki bo nekaj sekund po vklopu omrežne napetosti avtomatsko premostil zaščitni upor. V kolikor zaščitnega upora ne boste vgradili boste velikokrat menjali pregorele varovalke. Na sliki 6 lahko vidite shemo vezja, ki si ga zaradi enostavnosti lahko naredite kar na prototipnem tiskanem vezju. V vezju je uporabljen BS170 N-tip MOSFET tranzistor. Na priključek Gate je vezan 10 µF kondenzator Cp, ki skupaj

z uporom Rs 100k tvori RC člen. Ta člen določa časovno zakasnitev, s katero se bo rele vklopil. Upor Rp določa čas, v katerem se bo Cs izpraznil po izklopu napajalne napetosti. Ta upor je potreben zato, ker se kondenzator preko vrat MOSFET-a zaradi visoke upornosti vrat ne bo izpraznil. To bi pomenilo, da bi ob naslednjem vklopu napajalne napetosti MOSFET ostal odprt, rele bi bil pritegnjen, zaščitni upor v seriji s primarnim navitjem transformatorja pa bi bil kratko sklenjen. Zener dioda ZD1 zniža napajalno napetost za vezje. Namesto zener diode lahko uporabite ustrezen napetostni regulator (npr. 7812), ki zniža napajalno napetost. Vezje vežemo med priključka 27V AC in GND tako, kot je označeno na shemi. Ob vklopu napetosti, se bo rele vklopil po nekaj sekundah in kratko sklenil upor 390 ohmov. LED dioda služi za signalizacijo prisotnosti napajalne napetosti.00

Gradnja ojačevalnika

Gradnja ojačevalnika je enostavna. Najprej prispajkajte upore, diode in keramične kondenzatorje. Nato prispajkajte majhne elektrolitske kondenzatorje, priključne sponke in končno 2.200 µF kondenzatorje. Zdaj lahko prispajkate tudi oba TDA7294. V kolikor vam bolj ustreza, lahko oba TDA7294 najprej privijačite na hladilno rebro in ju nato prispajkate na tiskano vezje. Pri pritrjevanju TDA7294 na hladilno rebro morate med hladilno rebro in TDA7294 dodati sljudno podložko, ki bo preprečila električni stik med hladilnim telesom TDA7294 in hladilnim rebrom. TDA7294 ima na svojem hladilnem telesu potencial –Vss, zato je izolacija od ohišja ojačevalnika nujna! Tudi ne pozabite izolirati pritrdilnega vijaka s posebno plastično uvodnico. Sljudno podložko in TDA7294 dobro namažite s silikonsko termično pasto, ki bo izboljšala temperaturno prevodnost. Sljudne podložke in plastične uvodnice se nahajajo v KIT kompletu. Pri pritrjevanju TDA7294 na hladilno rebro pazite, da vijakov ne boste privili preveč, da ne poškodujete integriranih vezij! Ko sta oba TDA7294 pritrjena, moramo z merilnikom upornosti preveriti, da ni stika med ohišjem

TDA7294 in hladilnim rebrom. Preden priključite napajalno napetost na ojačevalnik poskrbite, da bo vhodni potenciometer na minimumu in da bo stikalo MUTE v položaju PLAY. Zdaj lahko vklopite napajalnik in previdno povečajte vhodni signal. Sprva ne boste slišali nič, saj MUTE vezje poskrbi, da ob vklopu napajanja ni pokov. Tudi sami TDA7294 zelo malo šumijo, zato ne bodite presenečeni, če nič ne slišite.

Napajalnik za BRUTUS lahko kupite posebej!

Želimo vam uspešno poslušanje priljubljene glasbe na vašem BRUTUS – 100W S/M ojačevalniku.

Nakup v virtualni trgovini

PDF članek

 

BRUTUS 100W S/M močnostni NF ojačevalnik

Avtor: Jure Mikeln