|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Bộ khuếch đại ô tô nhỏ gọn. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Ô tô. Các thiết bị điện tử Bài báo mô tả thiết kế của bộ khuếch đại âm thanh nổi trên xe hơi đơn giản với bộ chuyển đổi điện áp chuyển mạch. Việc bổ sung nó đã làm tăng đáng kể sức mạnh của bộ khuếch đại trên các vi mạch TDA7293 hoặc TDA7294 phổ biến - lên tới 78 W ở mức tải 4 ohm và việc sử dụng vỏ làm sẵn đã đơn giản hóa rất nhiều việc sản xuất. Như đã nói một cách thường xuyên và đúng đắn, âm thanh của dàn đầu ô tô chỉ có thể làm hài lòng những người nghe thiếu kinh nghiệm. Trên thực tế, hóa ra trong hầu hết các trường hợp, giá trị thực của công suất đầu ra của đài PA không vượt quá 20 W trên mỗi kênh với tải 4 ohms và khi chạy bằng nguồn pin giảm xuống 16 watt. Trên thực tế, ngay cả với công suất như vậy, bất kỳ nội thất ô tô nào cũng có thể được phát ra âm thanh với chất lượng cao, nếu không muốn nói là hệ số tín hiệu âm nhạc cao nhất, đạt 20 ... 25 dB trong một số tác phẩm. Vì vậy, PA tích hợp của đài phát thanh trên ô tô mà không giới hạn dải động có thể cung cấp tới 5 watt cho mỗi kênh. Với sự tăng trưởng về chất của các tham số của các PA hiện đại, vấn đề nâng cấp đường dẫn phát lại dựa trên giới hạn vật lý của dải động bởi công suất đầu ra tối đa của các PA tích hợp và khả năng mở rộng của nó đã bị các nhà sản xuất thiết bị sử dụng hết. Do mức độ tiếng ồn cao (kể cả từ bên ngoài) trong xe, dải động bị giảm đáng kể. Khả năng cách ly tiếng ồn của thân máy và tăng mức áp suất âm thanh của loa giúp tăng dải động của âm thanh. Theo tôi, việc cài đặt một PA bên ngoài ở giai đoạn đầu của quá trình hiện đại hóa là ít tốn công sức nhất. Cần lưu ý rằng việc hoàn thiện hệ thống âm thanh trên ô tô phải bắt đầu bằng việc lắp đặt một loa trước tốt hơn. Các thiết bị đa phương tiện hiện đại dành cho ô tô được trang bị đầu ra đường truyền để kết nối các bộ khuếch đại bên ngoài. Ngành công nghiệp cung cấp nhiều PA ô tô chất lượng cao, nhưng chi phí cao của chúng là một hạn chế đáng kể đối với việc nâng cấp. Theo tôi, không nên kết nối PA với đầu ra của bộ khuếch đại tích hợp trong đài. Thiết bị được đề xuất có chức năng tối thiểu nhưng có một số tính năng tích cực: nguồn điện không ổn định mạnh mẽ, bộ khuếch đại tốt, kích thước gói tối thiểu và không có các thành phần bộ lọc hoạt động đầu vào chất lượng thấp. Điện áp cung cấp danh nghĩa là +/- 25 V, cho phép tăng công suất ở mức tải 4 ohms lên đến 78 watt. Không giống như nhiều thiết kế được mô tả trên Internet, PA hai kênh này được lắp ráp trong vỏ nhôm Gainta tiêu chuẩn, giá cả phải chăng và rẻ tiền, như trong hình. 1. Chiều rộng (kích thước L trong Hình 1) - 100 mm. Kích thước của bo mạch chính là 93,6x96 mm, cho phép nó được lắp vào các khe đặc biệt trong vỏ. Ưu tiên trong dự án là tính nhỏ gọn của thiết bị, vì vậy các bộ phận gắn trên bề mặt được sử dụng.
PA được thiết kế cho một đầu phát CD cụ thể, có tải danh nghĩa của đầu ra dòng là 10 kOhm. Thiết bị này bao gồm một bộ chuyển đổi điện áp không ổn định (PN) và một PA dựa trên hai vi mạch TDA7293 (hoặc TDA7294, có tính đến sự khác biệt trong sơ đồ chân), cũng như một bộ điều khiển tín hiệu bên ngoài Bộ khuếch đại STBY tín hiệu từ xa. Mạch khuếch đại được hiển thị trong hình. 2. Bộ chuyển đổi có chức năng khởi động mềm được lắp ráp trên chip TL494 và bóng bán dẫn hiệu ứng trường. Tổng công suất của máy biến áp là khoảng 300 W và việc sử dụng hai cặp bóng bán dẫn ở mỗi chân của bộ chuyển đổi cho phép bạn cung cấp nhiều năng lượng hơn cho tải. Việc tính toán máy biến áp và lựa chọn mạch từ được thực hiện bằng chương trình miễn phí hữu ích EXCELLENIT5000 [1]. Có ý kiến cho rằng các PA có PSU xung không ổn định sẽ mang lại âm thanh tốt hơn so với PSU có ổn định. Các điện trở (47 ohms) được bao gồm trong các mạch cổng của bóng bán dẫn công suất của bộ chuyển đổi, giúp thu hẹp phổ nhiễu do biến tần tạo ra. Trên bảng nhỏ hơn có bộ điều khiển bật nguồn và bộ điều khiển PN, trên bảng lớn hơn - PN và PA. Các mạch đầu ra của PV không được kết nối điện với nguồn điện chính.
Để bật PA, cần có điện áp nguồn 12 V và điện áp điều khiển hơn 9 V ở đầu vào của điều khiển từ xa. Điện áp từ đầu vào điều khiển từ xa thông qua diode zener VD1 và điện trở R7 đi vào đế của bóng bán dẫn VT2 và mở nó ra. Tụ điện C5 dùng để trì hoãn bật PA và lọc nhiễu ở đầu vào của điều khiển từ xa, điện trở R8 cung cấp dòng điện tối thiểu cho hoạt động của diode zener VD1. Bóng bán dẫn VT2 mở ra và điện áp khoảng 0,7 V được đặt trên bộ thu của nó, đèn LED HL1 sáng lên và bóng bán dẫn VT1 mở ra, cung cấp năng lượng cho chip DA1 và khởi động PN. Cần có điện trở R5 để hỗ trợ điện áp đóng dựa trên VT1 khi không có tín hiệu điều khiển và R6 để hạn chế dòng điện tối đa của bóng bán dẫn VT2. Khi có điện áp thứ cấp PN, điện áp từ bộ phát VT1 đến R1 được cung cấp cho đi-ốt bức xạ của bộ ghép quang U1 và nó chiếu sáng bóng bán dẫn quang của bộ ghép quang. Khi điện áp được đặt vào vi mạch DA1, điện áp 14 V xuất hiện ở đầu ra của nó (chân 5), điện áp này, thông qua tụ điện C3, được đưa đến chân 4 của điều khiển độ rộng xung TL494. Khi C3 sạc, điện áp ở chân 4 giảm do điện trở tải R2 và độ rộng xung ở chân 9, 10 tăng lên. Đây là cách khởi động mềm của PN được tổ chức. Điện trở R2 cũng cần thiết để ngăn việc sạc tụ C3 bằng dòng điện chạy từ vi mạch (từ 2 đến 10 mA). Bộ khuếch đại lỗi tích hợp trong TL494 không được sử dụng, đầu vào không đảo ngược 2, 15 DA1 được cung cấp điện áp ION bằng 5 V từ chân 14 và đầu vào đảo ngược được kết nối với dây chung của PN. Các điện trở R3, R4 và tụ điện C4 đặt tần số chuyển đổi của PN thành khoảng 50 kHz. Vị trí cho điện trở R4 được dành riêng trên bảng để có thể điều chỉnh tần số của PN. Tụ điện C2 và C1 chặn nhiễu RF. Từ chân 9, 10 của DA1, tín hiệu điều khiển FET qua đầu XP/XS1 (ZL201-10G, ZL262-10SG do NINIGI sản xuất) được đưa đến bo mạch chính của PA để đến các cổng FET chuyển mạch PT và giảm nhiễu chuyển mạch. Các PT được kết nối theo cặp với cuộn sơ cấp của máy biến áp T12, đến điểm giữa mà điện áp của mạng trên xe được cung cấp thông qua cầu chì FU4 và bộ lọc hình chữ U C4C13L5C5C19C22C1. Các tụ C1, C6, C7, C1 được mắc gần điểm giữa cuộn dây I của máy biến áp T10 để giảm nhiễu. Điốt VD13 đóng vai trò bảo vệ chống phân cực ngược của nguồn cung cấp. Điện áp xoay chiều từ cuộn thứ cấp T1 được chỉnh lưu bằng các cụm đi-ốt VD7, VD8, được lọc bằng các tụ điện C20-C23 rồi đưa đến các vi mạch UMZCH. Ngoài ra, điện áp +24 V qua điện trở R14 được cung cấp cho bóng bán dẫn của bộ ghép quang U1 và nếu có điện áp ở đầu vào của thiết bị điều khiển từ xa, nó sẽ được cung cấp cho đế của bóng bán dẫn V73. Các phần tử R9, VD3, VT3 là cần thiết để đảm bảo xả nhanh các tụ điện trong mạch STBY, MUTE của vi mạch DA2, DA3 sau khi mất tín hiệu điều khiển từ xa. Điều này là do thực tế là khi tắt đài, các xung điện áp đáng kể xuất hiện ở đầu ra tuyến tính của nó, dẫn đến tiếng lách cách trong loa. Trong hầu hết các thiết bị sản xuất tại nhà, tín hiệu STBY MUTE được tạo ra thông qua một điện trở giới hạn được kết nối với mạch nguồn dương, vì vậy khi tắt radio, PA sẽ không chuyển sang chế độ STBY cho đến khi các tụ điện trong mạch nguồn được phóng điện. Trong cùng một thiết kế, PA tắt gần như ngay lập tức sau khi mất tín hiệu điều khiển từ xa từ radio. Để đảm bảo tính đối xứng của tải trên IP và để có thể hoạt động ở chế độ cầu nối, một kênh PA hoạt động ở chế độ đảo ngược. Để giảm thiểu nhiễu do sụt áp trên dây "nguồn", các dây chung của mạch tín hiệu và mạch nguồn chỉ được kết nối ở phần dòng điện thấp thông qua các điện trở R11, R15. Các phần tử R16, C9, R23, C11, R27 và R32 (R17, C8, R18, C12, R24, R29 và R31, R33) tạo thành các bộ lọc giới hạn băng tần và đặt mức tăng kênh. Do việc bao gồm các vi mạch DA2, DA3 là khác nhau, nên để cân bằng mức tăng trong các kênh, bạn có thể điều chỉnh tổng điện trở của các điện trở OOS (R31 và R33). Không có chỗ cho điện trở R31 trên bo mạch, nếu cần, nó được lắp đặt trên R33. Trong mô phỏng vi mạch dưới dạng op-amp trong gói phần mềm Microcap 9, điện trở của điện trở này hóa ra là 80 kOhm. Sự suy giảm trong vùng LF (-3 dB ở tần số 17 Hz) là do phạm vi của PA. Đầu tiên, loa trước, do kích thước và thiết kế âm học, làm giảm đáng kể hiệu suất ở tần số thấp; thứ hai, kết quả đáp ứng tần số trong nội thất ô tô thường tăng ở vùng tần số thấp thêm vài decibel. Máy biến áp được lắp ráp trên lõi từ hình xuyến Epcos 29,5x19x20 (B64290-L756-X87) làm bằng vật liệu N87. Cuộn sơ cấp có 8 vòng dây có đường kính 0,51 mm, gấp làm tám tao, ở giữa có một vòi. Dữ liệu ban đầu và kết quả tính toán được hiển thị trong Hình. 3. Cuộn dây thứ cấp gồm 18 vòng dây giống nhau, gấp thành ba sợi, có một vòi ở giữa. Các cuộn dây được phân bố đều xung quanh chu vi của vòng. Cuộn cảm L1 được quấn trên một mạch từ hình khuyên có kích thước 23x14x9,5 mm làm bằng bột sắt T90-52 Micrometals và chứa tám vòng dây PEV 0,51, được gấp lại thành tám lõi. Độ tự cảm của cuộn cảm có thể khác nhau, điều quan trọng cần nhớ là quá nhiệt trên 75 оC cho một van tiết lưu như vậy là không thể chấp nhận được.
Việc lắp ráp thiết bị nên bắt đầu bằng một bảng nhỏ hơn (bản vẽ của nó trong Hình 4 trên tỷ lệ 2: 1), trong sơ đồ của Hình. 2 phần nằm trên đó được khoanh tròn bằng khung có chấm gạch ngang. Sau khi cài đặt tất cả các bộ phận, nguồn điện áp 1 V được kết nối với các tiếp điểm của đầu nối XP12. +9 V phải được áp dụng cho chân 12 và các chân 1-4 được kết nối với một dây chung. Sau đó đóng các tiếp điểm 9 và 10, đèn LED sẽ sáng lên. Điện áp khoảng 1 V sẽ được thiết lập trên bộ thu VT11, điện áp 14 V sẽ xuất hiện ở chân 1 DA5, không quá 4 V ở chân 0,5 và uốn khúc có biên độ 9 V ở chân 10, 11. Trong trường hợp không có máy hiện sóng, sự hiện diện của các xung ở đầu ra 9, 10 được xác định bằng đồng hồ vạn năng kỹ thuật số dưới dạng điện áp không đổi 5 ... 6 V.
Sau đó, họ lắp ráp một bảng lớn (Hình 5, 6), lắp đặt tất cả các bộ phận, ngoại trừ chip PA DA2, DA3. Nó cũng là cần thiết để cài đặt dây nhảy (cách điện). Nên hàn các bóng bán dẫn ở cùng một độ cao, điều này sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc gắn chúng. Vì các điốt được ghép nối trong gói TO-220 có cực dương chung rất khan hiếm, nên bảng cung cấp các vị trí để thay thế chúng bằng điốt trong gói DO-27.
Sau khi kết nối các bảng bằng đầu nối và cung cấp điện áp 12 V từ nguồn điện và tín hiệu điều khiển từ xa đến các khu vực được chỉ định, điện áp +20 và -21 V sẽ xuất hiện tương ứng trên các tụ điện C25 và C25 và khoảng +3 V trên bộ phát VT8 so với điểm giữa của cuộn dây đầu ra của máy biến áp. Trong trường hợp này, các bộ phận của bộ chuyển đổi không được nóng lên và dòng điện tiêu thụ không được vượt quá 0,3 A. Sau khi kiểm tra PN, các vi mạch DA2, DA3 được hàn. Các dây dẫn vi mạch không sử dụng được rút ngắn 3 ... 4 mm. Điều quan trọng là phải cài đặt các vi mạch vuông góc với bảng, nếu không chúng sẽ không dính vào vỏ với toàn bộ mặt phẳng và có thể bị quá nóng. Để giảm tác động của nhiễu lên các mạch khuếch đại, các tụ bổ sung C26, C28 (C30, C32) có công suất 470 uF với trở kháng thấp (ESR thấp) đã được thêm vào gần các chân cấp nguồn của vi mạch. Để giảm nhiễu, các rãnh từ chân nguồn của giai đoạn sơ bộ và giai đoạn đầu ra của TDA7293 được kết nối tại các điểm hàn của chân của các tụ điện này. Sau đó, dây được hàn vào bảng để kết nối các đầu nối bên ngoài. Đầu nối nguồn (khối đầu cuối DG58C-A-2P13 từ Degson Electronics) yêu cầu dây ít nhất 2 mm2. Một đoạn dài 50 ... 70 mm được hàn vào bảng. Các cáp kết nối bo mạch với đầu nối RCA (XS3.1, XS3.2) được hàn theo cách tương tự. Để làm điều này, sử dụng bất kỳ cáp mềm. Theo cách tương tự, hàn các dây vào đầu nối đầu ra X4 (khối đầu cuối DG58H-A-04P-13 từ Degson Electronics). Tiết diện của dây đầu ra tối thiểu phải là 0,5 mm2. Các điểm hàn của dây phải được tăng cường bằng keo nóng. Đối với dây tín hiệu điều khiển từ xa, người ta khoan một lỗ có đường kính 2 mm ở nắp bên, qua đó luồn một sợi dây dài khoảng 20 cm ra ngoài, để cố định, nên thắt nút từ bên trong vỏ PA. Tiếp theo, bo mạch được lắp vào rãnh của vỏ và đánh dấu các lỗ bắt vít để cố định bóng bán dẫn và vi mạch. Các lỗ được tạo ra bằng một mũi khoan có đường kính 3,6 mm, sau đó chúng được khoét chìm để lắp các vít "chìm". Các FET mạnh mẽ, điốt và vi mạch đầu ra của PA được gắn vào vỏ (ảnh trong Hình 7) bằng các vít M3 thông qua các miếng đệm mica cách điện bằng cách sử dụng các miếng đệm cách điện cho các vít. Các miếng đệm cho vi mạch phải được bôi bằng keo tản nhiệt, chẳng hạn như KPT-8.
Sau đó, các đầu nối đầu ra X4 được lắp đặt trên các thành nhựa của vỏ và các dây tương ứng từ bảng mạch in được kết nối với chúng (ảnh trong Hình 8). Sau đó, kết nối cáp tín hiệu với các đầu nối trên bảng khuếch đại (ảnh trong Hình 9) và kiểm tra lại toàn bộ hoạt động của hệ thống; nếu mọi thứ đều theo thứ tự, bạn nên dán dây trên đầu nối đầu ra và đầu nối XP / S1, toàn bộ tụ điện và máy biến áp bằng keo nóng, vì chúng sẽ hoạt động trong điều kiện rung. Sau đó, cơ thể được lắp ráp hoàn chỉnh.
Trước khi lắp vào ô tô, nên chạy bộ khuếch đại trong vài chục giờ để kiểm tra độ tin cậy của nó. Kết nối điện trực tiếp trong xe phải được thực hiện bằng dây có tiết diện tối thiểu 2,5 mm2 càng ngắn càng tốt (Hình 10). Bạn cần kết nối chúng với các cực của pin thông qua cầu chì 15 ... 20 A, dẫn cả hai dây đến bộ khuếch đại từ cực dương và cực âm. Thông thường, do hệ thống dây điện trong ô tô kém chất lượng, để tránh nhiễu, cần phải chạy dây từ ắc quy và đến đài.
Do vỏ máy có kích thước nhỏ (diện tích tản nhiệt khoảng 400 mm2) trong quá trình hoạt động, PA nóng lên đến 40...50 оC. Đây là nhiệt độ bình thường đối với thiết bị khuếch đại nếu cung cấp lưu thông không khí khi lắp đặt thiết bị trong cabin. Trong thực tế sử dụng trên ô tô, có thể ghi nhận sự cải thiện đáng kể về âm thanh của hệ thống và khả năng dễ lắp đặt. Ngay cả trong quá trình hoạt động lâu dài ở công suất tối đa của loa Focal polyglass V1, nhiệt độ của vỏ PA không vượt quá 60°C. Đương nhiên, người ta không nên mong đợi điều kỳ diệu từ một bộ khuếch đại như vậy, nhưng chắc chắn có thể lập luận rằng nó sẽ "chơi lại" hầu hết các sản phẩm thủ công thuộc phân khúc giá thấp hơn, đồng thời duy trì các đặc tính của vi mạch TDA7293. Một số thông số của PA đã được kiểm tra bằng chương trình máy tính Right Mark Audio Analyzer 6.0 (RMAA). Ở công suất đầu ra 15 W ở điện áp nguồn 12,6 V, độ méo hài trong các kênh là 0,045 và 0,019%, và độ méo xuyên điều chế là 0,024 và 0,026%. Tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm là khoảng 90 dB. Trái ngược với ý kiến phổ biến trên các diễn đàn Internet, việc đưa vi mạch đảo ngược (vào kênh bên phải) cho kết quả tồi tệ nhất về các thông số đo được. Sử dụng một mạch điển hình từ tài liệu tham khảo cho vi mạch [2] hóa ra lại là lựa chọn tốt nhất. Có thể thay thế: chip PN TL494 có các chất tương tự - YuA7500, MB3759, UPC494, IR3M02, KP1114EU4. Thay vì IRF3205, bạn có thể cài đặt bất kỳ bóng bán dẫn kênh n hiệu ứng trường hiện đại nào, ví dụ: IRFZ44, IRF540, BUZ111S, STP80NF06, IRF1405 cho điện áp trên 50 V và chỉ được phép sử dụng một cặp bóng bán dẫn. Các bóng bán dẫn BC817 có thể được thay thế bằng bóng bán dẫn 2N5550S, MMBT100, MMBT2222, 2SD1484 và BC807 bằng bóng bán dẫn 2STR2160, BCX17, MMBT591, PMBT2907. Transistor BCX51 thay thế BCX52, BCX53, 2SB1027, 2SB1313, SB1123U. Nếu cần thiết, việc lựa chọn các loại bóng bán dẫn có thể được thực hiện theo sách tham khảo [3]. Hai cụm điốt VD7, VD8, được thiết kế cho dòng điện một chiều ít nhất 3 A và điện áp trên 80 V, có thể được thay thế bằng bốn điốt FR302-FR304, UF5404, RGP25G. Trên hình. Hình 11 cho thấy các bản vẽ bố trí của bảng điều khiển phía trước và phía sau của thiết bị PA cho các thành phần và thiết bị chuyển mạch được tác giả sử dụng.
Văn chương
Tác giả: Yu. Ignatiev, Ivano-Frankivsk
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Đo tốc độ đi bộ mà không cần thiết bị đeo được ▪ Nhiệt độ cao bất thường được ghi lại ở Greenland ▪ Bộ tăng tốc cấu hình thấp GeForce GTX 1650 ▪ Dây nano kim cương hiệu quả hơn pin Li-Ion ▪ Trung Quốc là nhà sản xuất năng lượng mặt trời lớn nhất
▪ phần trang web Điều khiển âm lượng và âm lượng. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết Nhà của tôi là lâu đài của tôi. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Lưỡng cư là gì? đáp án chi tiết ▪ bài viết của Krushin Pursha. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài viết Getinaks và lá sợi thủy tinh. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài viết Bản đồ và hình vẽ giống nhau. bí mật tập trung
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này