UMZCH automotriz en el chip TDA7294. Esquema, descripción

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UMZCH automotriz en el chip TDA7294. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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Para una reproducción de sonido de alta calidad en un automóvil en movimiento, se requiere una potencia de al menos 50 W por canal para los altavoces delanteros, 20 W para los traseros y 100 W para un subwoofer. Las grabadoras de radio (receptores de CD) que se venden en las tiendas producen una potencia de 15 W (20 W con el coche en marcha), independientemente de lo que esté escrito en ellas con fines publicitarios.

Por lo tanto, se necesita un amplificador externo para la parte delantera y el subwoofer (la parte trasera estará provista de un amplificador de radio). Es precisamente un amplificador de este tipo el que se describe en este artículo.

UMZCH automotriz en el chip TDA7294. Vista general del amplificador

El amplificador tiene 3 canales: dos canales para amplificación estéreo y un canal para subwoofer pasivo. Para proporcionar la potencia de salida requerida cuando se alimenta con 12 voltios, se utiliza un convertidor de voltaje.

Parámetros del amplificador

Potencia máxima de salida en 4 ohmios
con un coeficiente armónico de no más del 1%:
amplificador para subwoofer - 175 vatios.
amplificador estéreo - 75 vatios por canal
Armónicos del amplificador:
en TDA7294 con Pout = 60 W no más de - 0,01%
subwoofer en Pout.=150 W no más de - 0,1%
Tensión de alimentación:
mínimo - 11 V
máximo - 16 V
El consumo de energía:
En reposo - 1 A.
Con una potencia de salida máxima de todos los canales: 40 A.
Dimensiones: 290x153x63
Peso: 2,3 kg

Amplificador

El circuito amplificador se muestra en la Figura No. 1. Los canales de 75 W se fabrican en microcircuitos TDA7294, con una potencia de salida de 70 W tienen armónicos K de no más del 0,01%. La tensión de alimentación se selecciona +- 28 V para una carga de 4 ohmios. Con una carga de 8 ohmios, se requiere alimentación de +-35 V y el circuito se puede conectar desde una fuente de +-38 V, lo que simplificará el circuito convertidor. En la entrada hay filtros de paso bajo conmutables con un corte de 100 Hz, fabricados en amplificadores operacionales DA5, DA6. El filtro es necesario para evitar sobrecargar los altavoces integrados con bajas frecuencias para las que no están diseñados. Si lo desea, el filtro se puede apagar con el interruptor S2. A partir de tensiones de +-28 V, los estabilizadores DA7 tipo 7815 y DA8 tipo 7915 producen tensiones de +-15 V para alimentar el preamplificador y los filtros.

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Para el canal del subwoofer, tuvimos que abandonar el uso de microcircuitos TDA7294, ya que el cabezal 75GDN-1 del subwoofer casero tenía una resistencia de 4 ohmios. La potencia requerida era de al menos 150 W; un microcircuito no proporcionará esa potencia. Los microcircuitos TDA7294 en conexión en puente requieren una carga de al menos 8 ohmios. Para aquellos que tienen un cabezal de subwoofer de 8 ohmios, podemos recomendar el uso de microcircuitos TDA7294 en una conexión puente con alimentación de una fuente de +-28 V. El amplificador está fabricado sobre la base de un circuito conocido que utiliza transistores KT825, KT827. . En la etapa final se utilizan transistores del tipo KT8101 KT8102 en la etapa final. Si lo desea, puede utilizar los transistores KT825, KT827, pero surgirán dificultades con la eliminación del calor (con este diseño de la carcasa del transistor). El mejor reemplazo para los transistores de salida es el par Toshiba 2SA1302, 2SC3281 y el par KT850, KT851 para los de presalida.

El canal del subwoofer no requiere un amplificador con Kg en milésimas de porcentaje. Se eligió el voltaje de alimentación para lograr la potencia requerida + - 38 V. Esto requirió el uso de un devanado adicional en el transformador, un rectificador adicional y un filtro en la fuente de alimentación. En la entrada del canal, se instala un filtro que corta las frecuencias superiores a 120 Hz, realizado en el chip DA4. No hay ajuste de frecuencia de corte, se selecciona para una acústica específica. Para el ajuste, puede configurar el interruptor en 2-3 posiciones, cambiando los circuitos RC. El amplificador original no dispone de protección de salida de altavoz contra tensión continua, en caso de avería de los amplificadores. El Esquema No. 3 muestra una unidad de protección de este tipo. Si utiliza cabezas acústicas caras de alta calidad, le recomiendo que complemente el amplificador con esta protección.

inversor. La parte más compleja del amplificador (y responsable) es el convertidor de voltaje. El circuito del convertidor se muestra en la Figura 2. Está hecho de acuerdo con el esquema de una cascada de transformadores push-pull. Las llaves MDP se utilizan como elementos de potencia. El circuito de control con estabilización de voltaje de salida está hecho por el microcircuito del controlador TL494 PWM, la retroalimentación de voltaje se conecta solo desde fuentes de energía positivas, la estabilización de fuentes negativas se lleva a cabo indirectamente. La precisión de mantener el voltaje de las fuentes positivas es varias veces mayor que la de las negativas. No se encontraron efectos negativos con este esquema.

Para mantener con mayor precisión el voltaje en todas las salidas del convertidor, puede colocar un estrangulador de compensación (esto está en todas las fuentes de alimentación de la computadora). El inductor se coloca inmediatamente después de los diodos rectificadores, debe tener cuatro devanados (según el número de salidas de voltaje). Muchos amplificadores patentados no tienen estabilización de voltaje de salida del convertidor. Se utilizan transistores de efecto de campo clave del tipo IRFZ44, dos en paralelo. Es posible utilizar otros transistores: IRF1010, IRFZ48, IRFP150, IRFZ46. Al elegir transistores, debe esforzarse por garantizar que la resistencia Rsi sea lo más pequeña posible. El convertidor se enciende mediante contactos de relé para 30 A por una señal de la radio. Dicha salida está disponible en la mayoría de las grabadoras de radio, sirve para extender las antenas, encender antenas activas y amplificadores externos. Cuando se enciende la radio, en esta salida aparece un voltaje de 12 V. Si no hay tal salida, puede instalar un interruptor en el panel frontal del automóvil que suministrará 12 V al relé de habilitación. A la máxima potencia de salida, el convertidor consume hasta 40 A.

(haga clic para agrandar)

Se instala un filtro de supresión de ruido LC en la entrada de alimentación. El inductor de filtro 2DR1 se puede enrollar en una varilla de ferrita con un cable PEV con un diámetro de 2 mm, el número de vueltas es de 10-20. Se obtiene un buen inductor en una pieza de ferrita de un transformador de línea de televisores. Allí se utiliza Ferrita 2000 NMS1. El transformador 2T1 está enrollado en dos anillos K42x28x10 de grado 2000NM1 apilados juntos. Es mejor enrollar con un paquete de varios cables delgados (marcando la sección transversal requerida) que con uno grueso (en primer lugar, es más fácil). La tecnología de bobinado es la siguiente: al seleccionar un cable existente, por ejemplo, 0,8 mm, calculamos la cantidad de cables en función de una corriente promedio de 20 A.

Tomamos la densidad de corriente de 5 A por mm2. Resulta 8 cables. Hacemos un paquete de 16 cables de la longitud requerida y enrollamos el devanado primario con él, tratando de distribuir el devanado uniformemente sobre el núcleo. Con un dial, dividimos el torniquete por la mitad, conectamos el comienzo de una mitad con el final de la otra. Enrollamos el devanado secundario de la misma manera. Antes de enrollar, los bordes afilados de los anillos de ferrita deben redondearse. El número de vueltas del devanado primario es 2x6, el devanado secundario es 2a 2x16 vueltas, el devanado es 2b 2x22 vueltas. Los diodos rectificadores deben ser de alta frecuencia (como KD213A, KD2997), mejor si son diodos Schottky. Así que tengo KD213A instalado en la placa sin radiadores y se calienta a carga máxima, pero consideré que el calentamiento no era muy fuerte y el modo de carga máxima era a corto plazo. De lo contrario, deben colocarse en el radiador.

A la salida del convertidor se instalan filtros LC supresores de ruido. Los inductores de filtro 2DR2-2DR5 se pueden enrollar en secciones de varillas de ferrita con un diámetro de 6 mm utilizando un cable PEV de 0,8 mm, el número de vueltas es 20. Las capacidades de los condensadores de salida de 4700 μF y 2200 μF son bastante suficientes, ya que se produce el filtrado. a alta frecuencia, se pueden reducir, pero no más de 2 veces.

Diseño. Todo el circuito del amplificador y el inversor está montado en una placa de circuito impreso hecha de fibra de vidrio de lámina de un lado de 2 mm de espesor y 280x120 mm de tamaño. El dibujo de la placa de circuito impreso se muestra en Figura 3, disposición de elementos en Figura 4.

El tablero está instalado en una caja de aluminio en forma de U de forma compleja con nervaduras. El dibujo de la carcasa se muestra en la Figura No. 5. Todos los transistores de potencia, estabilizadores y microcircuitos TDA7294 se atornillan a través de juntas aislantes de mica a paneles intermedios de aluminio de 6 mm de espesor, que se atornillan a la caja (con pasta conductora de calor). Por lo tanto, con solo desatornillar unos (5) tornillos M5, la placa con paneles se puede quitar fácilmente de la caja. Los tornillos que sujetan microcircuitos y transistores a la placa no deben sobresalir de su plano.

Arroz. 5 (haga clic para ampliar). 1 - Junta de mica. 2 - Funda aislante. 3 - Tornillo M3. 4 - chip TDA7294. 5 - Transformador. 6 - Tarifa

El cuerpo está anodizado y el exterior también está pintado. Los extremos están revestidos con placas de aluminio de 2 mm de espesor, que se atornillan directamente al tablero. Los conectores de entrada están montados en una de las placas y se hacen agujeros para las perillas del interruptor y el control de volumen.

UMZCH automotriz en el chip TDA7294. tipo de amplificador
La figura. 6

Ajustamiento. Es conveniente llevar a cabo el ajuste de los amplificadores de baja frecuencia alimentándolos desde una fuente de alimentación externa de laboratorio con voltaje de salida ajustable por separado. Si la fuente de alimentación no tiene protección contra cortocircuitos, entonces hacemos el primer encendido de cada ULF conectándolo a la fuente de alimentación a través de 2 resistencias de 20-50 Ohm. Por lo tanto, es posible evitar que los transistores terminales fallen debido a errores de instalación. En los amplificadores del TDA7294, nos aseguramos de que no haya un voltaje constante en la salida, verificamos la corriente de reposo.

Aplicando una señal del generador de baja frecuencia a la entrada, verificamos la señal de salida con un osciloscopio. Después de eso, las resistencias se pueden reemplazar con puentes. En el amplificador para el subwoofer, también nos aseguramos de que no haya un voltaje constante en la salida, puede estar entre más o menos unos pocos milivoltios, con la resistencia R44 configuramos la corriente de reposo de los transistores VT5, VT6 en aproximadamente 20 mA, la corriente de reposo de los transistores terminales VT9, VT10 debe ser cero. Aplicando una señal del generador de baja frecuencia a la entrada, verificamos la señal de salida con un osciloscopio, llevándola al límite. Después de eso, las resistencias se pueden reemplazar con puentes. Comprobamos la potencia de salida conectando una resistencia PEV de 25-50 W 4 ohmios a la salida, para no quemar la resistencia, se puede bajar a una jarra con agua.

Recomiendo comenzar el ajuste del convertidor con transistores clave no soldados (o sin suministrar energía al transformador). Después de verificar el funcionamiento del microcircuito TL494, suministramos energía de 14 V al transformador a través de una lámpara de 12 V de 60 vatios. Solo después de depurar completamente el funcionamiento del convertidor con una carga pequeña, reemplazamos la lámpara con un fusible. Esto evitará que los transistores clave fallen en caso de varios errores. Para el ajuste, debe tener una fuente de alimentación potente de 12-14 V para una corriente de 10-20 A o una batería de automóvil. El ajuste final se hace en el coche.

Recomendaciones para la instalación del amplificador. Normalmente, el amplificador se monta en el maletero de un coche, aunque puede ubicarse en otro lugar, como debajo del asiento del conductor. Dado que el amplificador consume corriente hasta 40 A, para conectar +12 V y - 12 V, se requiere un cable de cobre con una sección transversal de al menos 10 milímetros cuadrados. El cable de +12 voltios se tiende directamente a la batería y se conecta al terminal positivo a través de un fusible de 50 A. Debe esforzarse por mantener el cable desde el portafusibles hasta el terminal lo más corto posible. El cable negativo de 12 V se conecta a la carrocería del automóvil en el punto más cercano o también se tiende a la batería. Los cables de señal blindados de la radio se colocan a lo largo del piso del automóvil debajo de la alfombra.

UMZCH automotriz en el chip TDA7294. Panel

Automóvil UMZCH en el chip TDA7294

Literatura

V. Vilchinsky. Amplificador de potencia con fuente de alimentación. - Radio, 1990, núm. 5, pág. 52

Placa de circuito

Publicación: cxem.net

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Entre tales proyectos se encuentra un nuevo concepto de propulsión nuclear para un cohete espacial de Ryan Gosse de la Universidad Estatal de Florida en los Estados Unidos. De hecho, el concepto no es del todo nuevo, aunque es una tecnología innovadora que puede recibir más financiación. En el siglo XX, Estados Unidos ya estaba comprometido en la creación de un motor térmico nuclear y un motor eléctrico nuclear para cohetes espaciales. Pero estos proyectos no han recibido mayor desarrollo.

Gosse propuso combinar dos tipos de motores nucleares en uno, que constaría de dos partes, es decir, térmica y eléctrica. Esto permitirá, según el científico, llegar a Marte en 45 días. Este motor nuclear, como se mencionó anteriormente, constará de dos componentes que se complementarán entre sí.

Por ejemplo, una propulsión térmica nuclear consiste en un reactor nuclear que calienta combustible de hidrógeno líquido, lo convierte en gas de hidrógeno ionizado, que luego genera empuje. Por otro lado, una propulsión eléctrica nuclear consiste en un reactor nuclear que proporciona energía eléctrica a una propulsión de efecto Gall, es decir, una propulsión iónica que genera un campo electromagnético. Este campo ioniza y acelera un gas inerte como el xenón para crear empuje.

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Una estructura doble de este tipo podría proporcionar un vuelo rápido a Marte en 45 días, y así las personas pueden volar rápidamente a otros planetas más distantes del sistema solar.

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