Усилитель для машины своими руками (на микросхеме TDA 1558q и TDA7388) 2,3,4 – канальный

Микросхема-усилитель TDA7833

Согласно техническим характеристик микросхема TDA7388 является четырехполосным аудиоусилителем класса AB c максимальной выходной мощностью до 41 Вт на каждый канал с нагрузкой от 4 Ом. Разработан специально для автомобильных радиоприемников компанией ST Microelectronics. Устройство позволяет создавать аудиосистемы с минимальным набором электронных компонентов. В продаже широко распространены готовые модули на его основе и конструкторы для сборки своими руками.

TDA7388 иногда называют звуковой процессор. Он позиционируется на рынке как бюджетная версия. Цена устройства в России начинается от 200 рублей. Довольно часто встречается в штатных автомобильных аудиосистемах, различных магнитолах и радиоприёмниках. Очень популярен у производителей недорогого оборудования. Но избалованного потребителя сегодня трудно удивить его качеством звучания. Поэтому многие специально покупают подобные системы и затем перепаивают усилитель на аналог мощнее и дороже вроде TDA7850.

Микросхема tda7388 схема подключения

СмартПульс – держите руку на пульсе высоких технологий! Новости, статьи, обзоры мобильных устройств, компьютеров, комплектующих, радиолюбительских конструкций

Главная – DIY (Радиолюбителям) – TDA7388 (усилитель класса AB )

Тест, обзор, осциллограммы

Усилитель для машины своими руками (на микросхеме TDA 1558q и TDA7388) 2,3,4 – канальный

Если вдуматься, то пожалуй самой главной «движущей силой» в автозвуке является усилитель. Действительно, ведь от него будет зависеть довольно много. Детализация звучания, полнота тембрального баланса, возможность усилить слабый источник звука. А еще, для кого-то немаловажной составляющей будет то, что прибавится и громкость звука. Проще говоря, мощность усилителя тоже сыграет свою решающую роль.
Кроме всего перечисленного хотелось бы обратить внимание и на возможность изготовить усилитель своими руками, то есть спаять схему самому. При этом вы ничего не потеряете в качестве звука, так как уже известные производители фактически используют те же самые сборки – микросхемы, а также однозначно выиграете в цене. Так как например микросхема TDA7388 наиболее часто встречаемая в Автомагнитола, стоит около 5-8 долларов. Итак, именно о таком варианте, когда усилитель для машины можно сделать самому, мы и расскажем в нашей статье.

Усилитель на микросхеме tda7388, распиновка, характеристики

Микросхема TDA7388 это четырех канальный усилитель мощности класса AB и на 4 канала с выходной мощность каждого в 45 Вт. Ее можно применять в любых проектах где необходимо 4 канала, к примеру в качеству усилителя для автомобиля либо же для домашнего кинотеатра.

Микросхема имеет на своем борту следующие системы защиты:

• защита от КЗ вывода на общий питающий провод
• защита от большой индуктивной нагрузки
• защита от перегрева кристалла
• защита от исчезновения нагрузки
• защита от обрыва общего провода
• защита от переполюсовки
• защита от статическое напряжение

Цоколевка

Распиновка TDA7388 включает 25 контактов размещенных в современном пластиковом корпусе Flexiwatt 25. Земляные «TAB», «P-GND» и «S-GND» выведены отдельно для предотвращения паразитных наводок силовой части на входные цепи микросхемы. Назначение выводов на русском и английском языке представлено на рисунке.

Микросхемы усилители для звуковоспроизводящей аппаратуры в автомобилях

Раз уж мы решили написать для вас статью про квадрофонический усилитель для машины, то затронем немного историю становления микросхем для таких проектов. Конечно , мы не в состоянии перечислить все возможные варианты, поверьте их наберется больше несокльи десятков, но о наиболее популярных мы упомянем. Так скажем еще в 90 года уже прошлого века, когда квадрофонический усилитель был чем-то особенным, компания PHILIPS выпустила микросхему TDA 1558q (1992 год). Мощность ее составляла 4*11, что было совсем не плохо. Микросхема активно применялась для автомобильной радиоаппаратуры, радио, магнитол. О схеме ее подключения чуть дальше.
В 2005 году компания ST выпустила своего флагмана, которого до сих пор можно назвать фаворитом TDA7388. Микросхема с 2005 года претерпела незначительные изменения, последняя ревизия от 2013 года в даташите гласит, что она в состоянии выдать 4*45 Ватта на каждый из 4 каналов. Такая мощность и вполне сносное качество, а также что немаловажно минимум элементов в ее схеме подключения, делают ее очень привлекательной для нашего исполнения. Итак, именно на этих двух вариантах TDA 1558q и TDA7388 мы и остановимся.

Таблица максимальных значений микросхемы TDA7388

Символ	Параметр	Величина
VS	Рабочее напряжение питания	18 V
VS(DC)	Напряжение питания (микросхема в ждущем режиме)	28 V
VS(pk)	Напряжение питания (импульс t = 50 ms)	50 V
IO	Выходной ток — периодический (D = 10%, f = 10 Гц) — непереодический (t = 100 мкС)	4.5 A 5.5 A
Ptot	Мощность рассеивания (температура корпуса 70 0 С)	80 W
Tj	Температура кристалла	150 0 С
Tstg	Температура хранения	— 55 … + 150 0 С
Rth j-case	Тепловое сопротивление кристалл-корпус (max)	1 0 C/W

Технические параметры

Согласно даташит TDA7833 выдает до 41 Вт мощности (P_O) на каждый из четырех каналов, с нагрузкой до 4 Ом. Стоит учитывать, что это предельно возможное значение заявленное производителем для максимального напряжения в 18 В, с наибольшим коэффициентом нелинейных искажений (THD). В лучшем случае, при использовании усилителя от электросети автомобиля (12-14 В), раскачать хорошие динамики можно до 15-20 чистых, не искаженных ватт.

Максимальные

Приведём перечень максимально возможных значений параметров для TDA7833:

• напряжение питания: рабочее (V_CC) 10…18 В; максимальное (V_CC(pk)) до 50 В;
• выходной ток (I_O): повторяющийся (D=10%, f=10 Гц) до 4,5 А; неповторяющийся (t=100 мкс) до 5 А;
• рассеиваемая мощность (P_tot) до 80 Вт, при Т_К до 70 o C;
• температура: кристалла (Т_К) до + 150 o C; хранения (TSTG) -55 … +150 o C.

Электрические

Таблица основных электрических параметров представлена на рисунке ниже. Они получены при следующих условиях испытаний: V _CC =14,4 В, R _L= 4Ом, R _g= 600 Ом, f = 1 кГц, T_A до 25 °C, если не указано иного.

Внешний вид и конструкция одноплатного 4-канального усилителя класса AB на микросхеме TDA7388 с однополярным питанием

Никакой документации в комплекте усилителя не было, но на плате и на странице продавца на Алиэкспресс всё подписано достаточно подробно, поэтому с подключением проблем не было.

Единственное замечание: в комплекте, к сожалению, не было кабелей для подключения входного сигнала. Лично у меня подходящий кабель нашелся; но тем, у кого подходящего кабеля нет, следует заранее озаботиться этой проблемой (или подключить входной сигнал банальной пайкой).

Посмотрим на плату усилителя в различных ракурсах (кликнуть для увеличения, откроется в новом окне):

Подробно назначение элементов будет описано позднее, а пока только отметим, что номинал "большого" электролита в центре платы составляет 4700 мкФ * 25 В; что вполне соответствует предельно-допустимому напряжению для микросхемы и всей платы (18 В).

Все внешние подключения осуществляются без помощи пайки – с помощью клеммников под винт и разъёмов для входящих аудиосигналов и управления. По крайней мере, так задумано. Реальность же будет упираться в отсутствие надлежащих кабелей в комплекте.

Теперь – вид сзади (на радиатор):

Обратная сторона платы:

Обратная сторона платы почти полностью покрыта слоем металлизации, соединённым с "землёй" – это очень полезно для защиты от помех.

Но плохо то, что печатный проводник, идущий от положительного клеммника питания к микросхеме, довольно узкий и длинный. А ведь по нему при высокой мощности на выходе могут течь большие токи от всех 4-х каналов сразу! Возможно, есть смысл в параллель этому печатному проводнику припаять дополнительно обычный провод.

Флюс отмыт хорошо.

По углам платы видны отверстия для прикрепления платы в используемой конструкции.

Несмотря на весь гламур платы, обнаружился и недостаток в теплоотводе от микросхемы. Откручивание радиатора показало, что между ним и микросхемой TDA7388 нет никакого термоинтерфейса.

В связи с этим перед дальнейшими испытаниями задняя поверхность микросхемы была слегка зачищена и на неё было нанесено немного термопасты для процессоров.

В следующей главе разберём, что к чему и зачем на этой плате усилителя.

Схемы автомобильного усилителя 2,3,4 канального на микросхеме TDA 1558q

Не смотря на то, что мы с вами выяснили, что микросхема TDA1558q уже несколько устарела, тем не менее, ее все-таки до сих пор можно встретить на прилавках радиомагазинов, а значит и что-то сделать на ее базе. Давайте вначале обратимся к техническим характеристикам микросхемы, а они следющие:

Fраб. (для tda 1558q). 20-15000 Гц
Uпит. . 6-15В
Kгарм.(не более). 0,1%
Iпотр.(без подачи усиливающего сигнала)30мА
Rн (не менее) . 2 Ом
Pвых. (Rн=4Ом). 4х11 Вт
Pвых. (Rн=4Ом). 2х22 Вт
Pвых. (Rн=4Ом). 1х22 и 2х11 Вт
Uвх (чувствительность). 500мВ
Rвх . 60 кОм
Корпус микросхемы . DBS 17 P

Сразу прокомментируем это пожалуй тем, что усилитель конечно не хай фай, так как частота ограничивается 15000 Гц, ну и чувствительность на входе довольно слабенькая… подавай аж 0,5 Вт, для того чтобы раскачать микросхему до номинальных параметров. Что же раз уж мы связались с ней, то схемы по подключению все же приведем.

2 – канальный усилитель в машину на базе микросхемы TDA 1558q

Плюсом такого подключения является то, что можно подключить по 2 параллельных усилителя встроенных в микросхему одновременно на один канал. При этом за счет подачи сигнала на параллельный усилитель и инвертирования выходного сигнала, можно фактически увеличить амплитуду хода для диффузора динамика, тем самым увеличив и выходную мощность.

В итоге получиться 2*22 Ватта. Это наиболее удачная схема для реализации 2 канального усилителя на этой микросхеме. Конечно, можно еще реализовать подключение лишь 2 каналов из 4, но здесь будет уже всего лишь 2*11 Ватта, при этом оставшиеся 2 канала будет не задействованы.

3 – канальный усилитель в машину на базе микросхемы TDA 1558q

Этот вариант подойдет для того случая, когда вы хотите иметь 2 канальный усилитель и отдельный канал для сабвуфера. Здесь в микросхеме будет задействовано 3 канала из 4, а 1 останется не удел. Суммарная выходная мощность получиться 2*11 Ватта для широкополосных динамиков и 1*22 Ватта для сабвуфера.

Тоже не самые плохие показатели.

4 – канальный усилитель в машину на базе микросхемы TDA 1558q

Последняя схема это использование каждого из усилителей на свой канал. Можно сказать это чистое квадро. При этом правда и мощность будет не выдающаяся 4*11 Ватта

Что же, микросхема хоть и не идеальная, так как год ее начала выпуска датируется 1992 годом, о чем мы уже упоминали, но вполне возможная к применению. В случае если вы собрались изготавливать усилитель для машины, при этом громкость для вас не самое главное.
Теперь следующий «представитель», так скажем следующее поколение микросхем – усилителей для автомобильного усилителя.

Особенности

Микросхема имеет встроенные защитные функции оберегающие её от перегрева, переплюсовки, перегрузок по току и короткого замыкания. Оснащена режимами тишины (Mute) и сна (St-By). Эти функции включаются при подаче на соответствующие контакты (описанные выше) напряжения более 3,5 В, а выключаются при снижении до 1,5 В. Для их постоянно работы допускается замыкание соответствующих ножек микросхемы на плюс питания.

Комплементарная схема выходов PNP/NPN уTDA 7388 создает возможность достигать значений напряжения питания без использования вольтодобавочных конденсаторов. К сожалению эту микросхему нельзя использовать с низкоомной нагрузкой (от 2 Ом) акустики премиального класса.

Схемотехника одноплатного 4-канального усилителя класса AB на микросхеме TDA7388

Посмотрим на плату усилителя вертикально сверху:

Теперь посмотрим на саму плату без радиатора и разберёмся, что на ней для чего.

По краям слева и справа – клеммники для подключения 4-х выходов усилителя. Если нужно использовать только два или три выхода, то лишние можно не подключать, но запараллеливать с "рабочими" выходами для повышения мощности их нельзя.

Элементов на плате – не много.

В центре – электролит 4700 мкФ * 25 В, необходимый для сглаживания пульсаций питания, предотвращения самовозбуждения и т.п.

Керамические конденсаторы C2, C11. C13 соединены в параллель между собой и в параллель электролиту. Их задача – подавление высокочастотных помех и, опять же, подавление самовозбуждения.

Конденсаторы C6. C8 служат для отрезания постоянной составляющей от входного сигнала.

Резистор R2 и светодиод в нижней части платы (на снимке) отвечают просто за индикацию факта подачи питания.

Электролит C4 – времязадающий для функций плавного включения/выключения усилителя.

Белый двухконтактный разъём "MUTE" предназначен для кратковременного прерывания звука (активизируется замыканием контактов).

Два белых разъёма ( IN1 и IN2 ) справа внизу – входы для 4-х каналов, L ( левый) , G ( земля), R (правый).

Сдвоенный микропереключатель над ними запараллеливает каналы L-L и R-R , если сигнал – не четырёхканальный, а двухканальный (стерео). Прослушивать его в таком режиме можно аж на 4-х колонках (по две на каждый канал, но не параллельно, а каждая на своих выходах).

На фотографии микрики показаны в состоянии "замкнуто".

Белый двухконтактный разъём с обозначением DCout предназначен для передачи питания с платы на другие устройства, например, на темброблок или предусилитель.

И, наконец, трёхконтактный клеммник слева внизу, предназначенный для подачи питания: у него есть особенность.

Эта особенность – третий контакт, обозначенный как REM , и выполняющий функцию "Stand-BY" , т.е. перехода в "спящий" режим с малым потреблением. Активизируется низким уровнем (соединением с "землёй" или низким уровнем цифрового сигнала). Если управление этим сигналом не требуется, то следует соединить его с плюсом питания.

Важное замечание: на плате нет диода "защиты от дурака" в цепи питания, в связи с чем перепутывать полярность питания нельзя ни разу.

Схема применения микросхемы из даташит на микросхему TDA7388 такова (блок-схема и пример принципиальной схемы):

Микросхема снабжена различными видами защит: от перегрева, от короткого замыкания на землю или на питание, от перегрузки по току и др.

Примечание: нумерация элементов "обвязки" на схеме не совпадает с нумерацией на плате.

Остальную "мелочёвку" на плате рассматривать не будем.

Аналоги

В поисках лучшего звука меломаны ищут аналог для TDA7833. Считается, что это обусловлено отсутствием у данной микросхемы чистых высоких частот и «мягкости басов». Её можно заменить в акустических системах, без смены обвязывающих компонентов, на лучшие по параметрам и в тоже время более дорогие: TDA7560, TDA7850, TDA7851. В качестве замены также подойдут: pal007, tda7381, tda7384, YD7388. При этом необходимо проверить, что распиновка этих устройств идентична.

Как проводится замена tda7388 на tda7850 в китайских магнитолах представлен в следующем видеоролике.

Аналоги микросхемы tda7388

Ниже представлены микросхемы, который имеют одинаковую распиновку (pin-to-pin аналоги).

Прежде чем менять одну микросхему на другую, следует внимательно изучить заводское техническое описание на предмет совместимости.