功放ic2030工作时发热 自制DIY功放TDA2030A,高保真爆低频,音质更上一层

小编 2024-10-11 方案设计 23 0

自制DIY功放TDA2030A,高保真爆低频,音质更上一层

TDA2030A是一款具有体积小,输出功率大,各种保护电路齐全等特点的芯片,我们主要外接少量元器件就可以制作一个音质很好的功放模块。看一下实物图及引脚:

芯片有字的一面从左到右,分别是1,2,3,4,5脚。1脚是同相输入端,2脚是反相输入端,3脚接地或者负电源,4脚是功率输出,5脚就是正电源了。

好了,我们开始设计功放电路:

这个电路是个双电源供电电路,4脚输出脚与喇叭之间无耦合电容,所以低频得到改善,属于高保真电路。

电路分析一下:

音频输入信号首先被1uf的电解电容耦合再输入到1脚,即同相输入端,另一条之路接22k电阻,起到同相输入端偏置的作用。2脚反相输入端接680Ω电阻与电容到地,再接一个22k电阻到4脚来设置闭环增益。3脚因为要接负电源,所以要接一个去耦的瓷片电容,还需要接一个二极管与4脚相连。4脚就直接与喇叭相连,但要接一个1Ω的电阻与104瓷片电容来移相,稳定频率。5脚是接正电源,同样需要瓷片电容来去耦,反接一个二极管。这里的两个二极管是对正负输出电压限幅起到作用。

接下来,找到元器件并按原理图在洞洞板上摆好,准备焊接:

哦,对。TDA2030A需要接散热片的,预防工作时间久了发热烧坏或者影响音质。

开始动笔,保持思路清晰,电路无误后开始焊接:

主模块焊好了,接下来就是焊接电源模块了,看电路图:

通过二极管整流出来的正负两路先接一个104瓷片电容滤高频,后面再接8个4700uf的电解电容来储能、过滤低频杂波信号,以免接到功放模块上影响音质。让功放模块的低音更加爆,下潜得更深。找到元器件就开始焊接吧。

焊接的背面:

最后测试,小编一般用DJ来测试。上电瞬间,喇叭会有“嗞”的一声,但是这个需要把耳朵靠得很近才听得到,静噪相当满意了。打开一首DJ,低音就像心脏跳动一样,有力、铿锵。立马喜欢上了这款TDA2030A(虽然国产货可以买得到)。

偷偷告诉你,想听双声道的,可以在焊接一块功放模块,你会得到惊喜的!

至此,本次TDA2030A功放宣布成功。推音箱时比市面的好上一波,毕竟在电源方面是下了功夫的。喜欢的朋友还可以点击一下关注哦。下期为你们带来一款简易的无线充电趣味DIY,感谢阅读。

功放常用的元器件知识

玩音响是一个系统工程,DIY功放同样如此,除考虑成本外,还要考虑元器件的采购与选配,以及相关器件与各种板卡的装配,不是随便购买器件就可用的。

1、ZY~01型散热器

在专业音响领域,专业散热器大量使用,如下图所示为ZY~01型散热器的外观图。

其中图上为内侧页面,图下为外侧页面与页面宽度。该散热器分A、B两款,A款内部叶面高度为90mm,外部叶面高度为120mm, 叶面厚度为65mm。B款内部叶面高度为60mm,外部叶面高度为84mm, 叶面厚度为60mm。

以图所示的散热器为例,其底部可平放在机箱低部,功率管可固定在内侧的叶面上,上下的两个叶面都可安装功率管,功率管可对称安装,如下图所示。

散热器的长度可根据需要截取,比如15cm、30cm、80cm等等,可安装多对大功率管,如图所示。

好思路我们要学习,好器件我们要借鉴,若DIY功放,ZY~01型散热器是一个较好的选项,可能我们不必装配很多对功率管,2~4对大功率管即够,并且可把电压放大级部份电压放大管与电流放大级的中功率预推动管、大功率推动管及温度补偿管与热敏电阻都安装在ZY~01型散热器一起,如下图所示。

站在发烧的角度来看,虽然ZY~01型散热器不能满足部份高烧人士的需求, 但该散热器较实用,我们可以用该散热器直接当作后级功放的侧板用,这时散热器可外露以加强散热。该散热器也可内置在机箱内,左右声道各用一个,方便整体部局,如下图所示。

2、大功率功率管

多数音响发烧友对一些平价易购的器件视而不见,总喜欢购一些炒作的“管王”或“发烧器件”,但“管王”或“发烧器件”都是相对的,是在特定时期或在特定环境下为了某些利益被少数人称呼。在专业音响, 低价的原装小功率管2N5551、2N5401大量使用,发烧友确看不上它,情愿采用贵数十倍售价的小功率发烧管、金封管,不愿从电路上去挖掘潜能。如今发烧管众多,国内市场易购的大功率对管达数十种,但考虑到使用场所不同,优先考率如下5款:2SK1058、2SJ162;2SC5200、2SA1943;NJW0281、NJW0302;2SC3858、2SA1494;MJ15024、MJ15025。部份参数如下:2SK1058、2SJ162:100W、 7A、160V、TO-3P;2SC5200、2SA1943 :150W、 15A、230V、TO-3P;NJW0281、NJW0302:150 W、15A、260V、TO -3P;2SC3858 2SA1494:200W、17A、230V、MT -200;MJ15024、MJ150 25:250W、16A、250V、TO-3。

由于易购、平价的2SC5200、2SA1943;NJW0281、NJW0302;2SC3858 2SA1494;MJ15024、MJ15025被很多专业音响厂或HIFI音响 生产厂家大量使用。

如上图所示,这些大功率管售价低主要原因是国内这些厂家使用量大,功率管生产厂家特有的销售策略,使其盟主地位多年不被动摇。

3、氧化铝散热片

音响生产厂家多使用矽胶片与云母片作集成IC功放与大功率功放管的绝缘与传热, 如下图所示:

由于售价低,这两种绝缘片被大量使用,矽胶片方便裁剪,导热系数为1 w/m. kz左右,一些小功率集成IC功放大量使用,如TDA2030、LM1875 等等。云母片导热系数为1~2w/m.k,一些大功率对管大量使用,如 2SC5200、2SA1943 与 2SC3858 2SA1494 等等,云母片较脆,需凃导热硅脂配合使用。这几年国内已有厂家开发生产了氧化铝绝缘片,传热性能大幅提高,导热系数为25w/m.k左右,长期工作温度最高可达1480℃,如下图所示,一些高级音响生产厂家使用。

4、电容

A.滤波电容:

这几年国内部份电容器生产厂家为适应市场需求,开发了很多规格的音响用电容。如HS系列容量为4700μF、6800μF、10000μF,耐压 为50V、63V、80V、100V等多种规格的FOR audio电容,还可定制特殊规格的电容。通过材料设计、工艺突破、结合核心电解液添加剂,这些电容有如下特点:低损耗、低E.S.R 、低漏电、耐高纹波电流等特点,85℃带负载寿命5000小时;105℃带负载寿命4000小时。HS系列电容可让音响系统其音效声场清晰、低频更加厚实、中频自然顺滑、高频晶莹透彻更有鲜活感,具有挑战进口名牌电容的实力,主用于HIFI级功放、专业音响电源滤波,如下图所示为国产HS系列 10000UF 80V电容的外观图。

B.CBB电容:

国产金属化聚丙烯轴向电容器即CBB电容,用镀金属聚丙烯膜作为电解质、电极绕制而成,采用镀锡铜线环氧树脂灌封,容量在0.01μF~100μF,耐压在100V~630VDC,损耗角正切值在0.01%~0.08%,在音箱分频与胆机制作大量使用,如下图所示,国产电容具有较高的性价比。

部份采用铜膜或银膜的电容损耗角正切值小于0.005%,能够满足特定用户的需求。

5、变压器:

A.电源变压器

功放电源变压器几乎都是在国内加工生产,为国内专业音响厂订制的大功率变压器铁芯多选用进口整条0.23mm或0.27mm的直纹片或斜纹片卷制,230V输入范围可达到300V不饱合,230V~260V无震动、无牛叫、无噪音。采用无氧铜漆包线绕制线圈,采用无氧铜杆镀银线、或裸铜电子线作引线,外观多采用透明、白色、黑色、聚脂膜、高温黑纱布封装,如图15所示,这类订制的变压器同样可用于DIY HIFI功放。

B.音频变压器:

小功率音频变压器多用来隔离、滤波、声音处理等。

6、功放电压放大模块:

国外很多公司上世纪八十年代与九十年代推出了很多功放驱动模块,可简化电路设计,使生产功放简易很多,在发烧圈STK3048与STK6153较为“受宠”。国内外也有厂家开发出一些音响模块,如马兰士的HDMA电压反馈模块与电流反馈模块。时过景迁,很多模块已退出市场,比较看好的是国内的 LM4702、LME49810与LME49830 ,如下图所示。

特别是LME49810 、LME49830高耐压,最高可达正负100V供电,可输出较高的电压信号,若两路桥接,意味者业余条件下也有可能制作100~1000瓦的大功率功放。可看作LM4702是双声道设计、内部不包含电流放大级预 推动级,也可看LME49810 、LME49830是单声道设计、内部已包含电流放大级预推动级。

7、电子管:

国内库存还有很多国产电子管, 部份电子管用于制作前级或小功率功放, 本报有很 多电路可参考, 部份国产低价冷门管可开发用于音响领域,如图所示。

若较难购到功放推动模块,或者追求各性化的声音,也可采用前胆后石、胆石混合等方案,即用电子管作电压放大推动大功率晶体管制作的0DB功放,国内有少部份商品机采用此方案。

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