Все любят слушать музыку, а вот слушать музыку в хорошем качестве с басами и на достаточной громкости получается не у всех. Но этого можно добиться, купив в свое авто усилитель. Хотя можно и не покупать, а сделать усилитель для сабвуфера своими руками,правда, для этого необходимо будет приобрести некоторые детали, а также обладать некоторыми знаниями в электронике и физике. С последними я вам помогу.

Итак, для начала нам понадобится усилитель большой мощности и преобразователь напряжения 12/40В (для автомобильного напряжения). Эти детали можно сделать самостоятельно (это тема уже для отдельной статьи, поэтому рассмотрим второй вариант), а можно купить в специализированных магазинах.

Приобретя эти две детали, начинаем процесс изготовления всего усилителя для сабвуфера. Для этого данные детали требуется согласовать между собой и защитить от перегрузки и помех.

А для того чтобы наш усилитель увеличивал стереосигнал, следует поставить модуль обработки и фильтрации звукового сигнала. Им сейчас и займемся.

Делаем модуль обработки звукового сигнала.

Для усилителя сабвуфера автомобильной магнитолы необходимо два канала, а наш усилитель пока одноканальный. Для исправления этого нюанса нужно слить воедино два канала магнитолы. В этом нам поможет сумматор. Непосредственно схему блока для обработки звукового канала можно найти на специальных сайтах или форумах.

Схема блока обработки звукового сигнала сабвуфера:

После подключения сумматора звуковой сигнал будет фильтроваться, в связи с этим исчезнут частоты менее 16Гц и более 300Гц. После сумматора сигнал будет попадать в фильтр, который уберет частоты от 35 до 150Гц.

А чтобы ваш сабвуфер лучше соответствовал всей акустике и регулятору громкости, на выходе должен иметься плавный регулятор фазы.

Важные моменты:

• при сборе модуля обработки звуков лучше всего пользоваться схемой платы данного модуля;
• для питания модуля обработки нужен двухполярный стабилизатор источника тока с напряжением +/- 15В.

Создаем следующий блок – стабилизации и коммуникации силовой цепи.

Схема блока коммутации:

На холостом ходу автомобиля усилителю необходим ток в 1-1,5А, который вырабатывает аккумулятор. Поэтому чтобы последний не садился, в машине устанавливается реле (для него делается отдельная клемма под названием «REM») с напряжением в 12В в катушке и током не меньше 20А.

REM подключается к отдельному выходу автомобильной магнитолы с напряжением +12В. Так, сабвуфер будет включаться совместно с магнитолой.

Еще установим два светодиода для контроля над включением и выключением, а для получения двухполярного питания блока — транзисторы, стабилитроны и интегральные стабилизаторы (для снижения напряжения и его стабилизации до 15 В).

Сборка всех деталей.

Когда все отдельные модули подготовлены, остается собрать усилитель воедино, т.е. разместить их все в корпусе усилителя и соединить друг с другом.

Из той статьи вы узнаете о том, как сделать усилитель для автомобильного сабвуфера средней мощности.

В представленном усилителе, как и во многих усилителях промышленного производства, отсутствуют различные защиты. Но на надежность усилителя это никак не влияет. Этот прибор способен проработать очень долго, если никто ничего не замкнет.

Чтобы добиться среза порядка 100 Гц (все частоты выше отсутствуют), в схему внедрен фильтр второго порядка.

Это обычный Push-Pull преобразователь, двухтактный повышающий. Задающий генератор построен на микросхеме TL494.
Дальше стоит небольшой драйвер на транзисторах прямой проводимости. Эта часть разряжает емкость затворов полевых транзисторов после закрытия последних.

Как известно, если к затвору полевого транзистора приложить некоторое напряжение, в данном случае это управляющий импульс, то последний откроется. И если убрать напряжение на затворе, транзистор все равно останется открытым.

Поэтому некоторые схемы дополняются отдельным драйвером, который может вовремя закрыть транзистор. Хотя многие специализированные ШИМ–контроллеры имеют довольно мощный встроенный выходной каскад для этих целей, TL494 не в их числе.
В драйвере модно использовать буквально любые pnp-транзисторы. Отлично подходят и наши КТ3107.
Полевые транзисторы, как всегда, n-канальные – в данном случае IRFZ44, но можно и другие. При подборе транзисторов необходимо обратить внимание на документацию. Расчетное напряжение ключа должно быть не менее 40 В, а сила тока не менее 30 А. Идеальным вариантом станут ключи на 60 В с током на 50-60 А.

Первичная обмотка имеет 2 по пять витков намотана жгутом из 5 проводов по 0,7 мм. Вторичная обмотка 11 витков, 6 жил по 0,33 мм. Естественно, для каждого сердечника будут разные данные намотки, поэтому расчет необходимо производить самостоятельно.
Холостой ход инвертора получился не более 50 мА, а с подключенным фильтром и усилителем около 250 мА с учетом того, что на вход усилителя сигнал не подавался. Холостой ход минимален.

Усилитель работает в классе A-B, и радиатор нужен довольно большой с учетом мощности. Обязательно изолировать корпуса полевых транзисторов и микросхемы усилителя от радиатора, используя теплопроводящие прокладки и изолирующие шайбы.

Прикрепленные файлы:

Всем привет! Как-то сидя у друга в машине и слушая его музыку, пообещал ему собрать усилитель для сабвуфера если он купит сам саб. Прошло некоторое время, друг звонит, говорит купил сабвуфер пассивный - делай усилитель, делать нечего - пришлось собирать... Микросхема TDA1562 была - в автомобильный саб подходит прекрасно, вытравил одну плату для усилителя, другую для сумматора и фильтра ФНЧ.

Схема и плата УНЧ

Схемы были с просторов сети. Заработало с первого раза. Там ничего настраивать и не требуется - просто спаяйте без ошибок.

Корпус УМЗЧ - алюминиевый профиль с двери, просверлил отверстия для зажимов питания, колоночного терминала, светодиодов, переменных сопротивлений.

Всё это прикрутил, спаял провода, на оси резисторов одел ручки. Верхняя, нижняя и боковые стенки, с китайской магнитолы - чуть подрезал их в глубину, и задул с баллона краской. Получился даже не плохой вид.

У друга он стоит в ВАЗ-2109 сзади на полке, подключен сигнал к задним динамикам - ФНЧ не хило гасит сигнал если с магнитолы.

Питание постоянное через предохранитель 15 А. И дежурный режим с магнитолы.

Предисловие

После покупки сабвуферной головки MAGNAT AD300, оказалось, что моего старого усилителя по схеме Чивильча ему явно мало. Поэтому появился замысел создать что-то новое. Новыми критериями стали соответственно высокая выходная мощность и возможность работы на низкоомную нагрузку.

Функционально усилитель состоит из четырех блоков, преобразователя напряжения, блока фильтров, блока защиты и соответственно самого усилителя мощности. Расскажу коротко о каждом из них.

Преобразователь напряжения

Главной частью любого усилителя мощности является источник питания. Понятно, что для получения высокой выходной мощности 12-ти вольт от аккумулятора явно не достаточно. Поэтому в первую очередь нужно создать преобразователь напряжения, который позволит получить двуполярное питание +-60В с мощностью не меньше 400Вт. Порывшись на форуме нашел достаточно простую и относительно хорошую схему.

Мозгом данного преобразователя служит микросхема TL494NC, она создает импульсы заданной частоты. Частоту задают элементы R1 и С8. Дальше эти импульсы попадают на транзисторы VT1, VT2, которые являются управляющими ключами для выходных транзисторов. Поочередно открываясь, выходные транзисторы создают в первичной обмотке переменный ток высокой частоты. Трансформатор повышает напряжение до заданных 60В, дальше ток выпрямляется диодным мостом. Дроссели и конденсаторы сглаживают пульсацию и высокочастотные наводки. Трансформатор намотан на ферритовом кольце склеенному из двух колец размерами 45*28*8 марки НМ2000. Все грани кольца скругляются напильником, потом транс обматывается тряпочной изолентой.

Первичная обмотка намотана 10 жилами диаметром 0,8 мм и содержит 2*5 витков. Витки распределяются равномерно по кольцу. На выводах все жилы скручиваются. После первичной обмотки опять слой изоленты. Вторичная обмотка намотана 3 жилами таким же проводом и содержит 2*19 витков.

Радиатором для выходных транзисторов служит дюралюминиевая пластинка, толщиною 3-4 мм, длиной около 10 см и высотой около 3см.

Для питания блока фильтров необходимо двуполярное питание +-15В. Реализуется оно при помощи стабилизатора напряжения собранного на транзисторах VT8, VT9 и кренках 7815, 7915. Транзисторы и кренки также имеют маленькие алюминиевые пластинки-радиаторы. Для питания блока защиты сделан отвод из положительного плеча питания усилителя. Падение напряжения реализует двухватный резистор R17.

Включается преобразователь как и сам усилитель с помощью клеммы REM, подавая на нее +12В от магнитолы, замка зажигания или например выключателя. При выключенном усилителе, ток потребления очень мал. На плате, также предусмотрен разъем для подключения вентиляторов охлаждения. Размеры печатной платы 140х105мм.

Усилитель мощности

Схема высококачественного усилителя мощности также взята из форума сайта сайт. Данный усилитель здесь зовут " ". Схема выбрана за ее высокое качество звука, большую мощность, относительную простоту в настройке, высокий басовый потенциал.

Правильно собранный усилитель работает сразу, настройка сводится к установке тока покоя. Выставляется он подстроечным резистором R15. Сначала выставляют минимальный ток покоя и дают усилителю поработать 15-20 минут на средней мощности. После этого закорачивают вход, отключают акустику и выставляют ток покоя в пределах 50-80 мА. Меряют его по спаду напряжения на резисторах R24 - R27, он должен лежать в пределах 0,22-0,36 В. Напряжение в правом и левом плече может немного отличаться. В схеме желательно использовать пленочные конденсаторы К73- 17 или импортные аналоги, С8, С12, С13 - можно керамику. Выходные и предвыходные транзисторы желательно подбирать попарно, ну хотя бы из одной партии, также попарно желательно отбирать и VT1, VT3 и VT2, VT4. На фото резисторы R1 и R2 на 0,25Вт, позже они были заменены на 2Вт, хотя достаточно резисторов и 0,5Вт. Для транзисторов VT5, VT7 сделан небольшой алюминиевый радиатор. Размеры печатной платы 140х80мм.

Блок фильтров и защиты

Так как усилитель для сабвуфера, нужно выделить из общего широкополосного стереосигнала сумованый, узкополосный низкочастотный сигнал. Для этого собранный блок фильтров. Он содержит сумматор, который сумирует стерео сигнал в моно, сабсоник, который отбрасывает инфранизкие частоты, фильтр НЧ, который обрезает диапазон к 300Гц с крутизной 12дБ/окт, регулирующий фильтр НЧ с частотой среза в пределах 35-150Гц и регулятор фазы, который сдвигает фазу сигнала для лучшего согласования с акустикой.

Все конденсаторы в сигнальных цепях пленочные, за исключением С3, С4, С6, С8. В моем случае керамическими являются также шунты С5, С7. Если чувствительности усилителя окажется мало, резисторами R7, R8, R9, R10 можно изменить коэффициент усиления. Повысить его можно увеличением номиналов R9, R10 и уменьшением R7, R8. Схема наведена ниже.

Блок защиты сохранит сабвуфер при неполадках в усилителе и защитит АС от постоянного напряжения. Также он устраняет щелчки при включении, подключая нагрузку через несколько секунд после включения усилителя. Одним недостатком является то, что схема питается от того же источника питания, что и усилитель мощности, потому при выключении, реле не отключает громкоговоритель сразу, а через несколько секунд, за которые разряжаются конденсаторы блока питания.

Блок защиты и блок фильтров смонтированы на одной печатной плате размерами 185х53мм. Места для стабилитронов VD2, VD3 не предусмотрено, у меня они запаяны в месте подключения питания на плату, хотя думаю можно обойтись и без них, возможно тогда реле будет срабатывать чуть быстрее при выключении.

Конструкция корпуса и монтаж

Все платы смонтированы на дюралюминиевой пластине толщиной 3мм. К ней также прикручивается радиатор выходных транзисторов. Между радиатором и основой, нанесен слой термопасты, таким образом пластина также играет роль радиатора. Выходные транзисторы прижимаются непосредственно к радиатору, между радиаторами и корпусами транзисторов изоляционная прокладка и слой термопасты.

Боковые стенки сделаны из дубовых планок размерами 230х47х15 мм. С внутренней стороны планок, внизу, сделаны фаски, в которые вставляется основа усилителя. С наружи планкам придался коричневый цвет и покрылись лаком. Передняя и задняя стенки также из дюралюминиевых пластин. На передней панели крепятся входные и выходные клеммы, регуляторы чувствительности, среза частоты и фазы, индикатор включения, а также куллер. На задней панели крепится еще один куллер, а также сделаны отверстия для циркуляции воздуха. Клеммы питания также на задней панели. Передний куллер работает на вдув холодного воздуха снаружи-внутрь корпуса, непосредственно на радиатор. Задний на вытяжку горячего воздуха из корпуса. Охлаждения в осеннюю пору хватает, летом испытания еще не проводились, все же перегрев на высокой мощности не исключаю. Поэтому при повторении конструкции советовал бы чуть увеличить размеры радиаторов.

Верхняя крышка сделана из ламинируемого МДФ, ее толщина 3-4мм, сверху черная краска и лак.

Звучит усилитель замечательно, мощно, напористо, чуствуется запас мощности, бас плотный и глубокий.

Ниже вы можете скачать печатные платы в формате LAY

Список радиоэлементов

Своими руками из подручных материалов. Если присмотреться внимательно, то можно увидеть, что такую конструкцию можно сделать буквально за считанные минуты, как говорится, «на коленке». Но многое зависит от того, какой звук вы предпочитаете. Несмотря на то что на дворе 21 век, осталось немало любителей «лампового» звука. Качество у такой техники намного выше, хотя с каждым годом запчасти найти оказывается все труднее. Но если же конструкция будет полностью на современной элементной базе, то проблем никаких не возникнет.

Преимущества усилителей на микросхемах

Самое значимое преимущество - это компактность. Вследствие того что радиолампа сама по себе имеет внушительный размер, вся конструкция получается чересчур большой. А вот микросхема имеет очень маленькие размеры: около двух сантиметров - длина, высота - не более одного. А вот толщина ее составляет несколько миллиметров. Конечно, она нуждается в радиаторе, ведь при работе происходит выделение большого количества тепла. Но самое главное - это то, что питание усилителя на микросхемах может осуществляться от постоянного напряжения 12 Вольт. А вот усилитель для сабвуфера, своими руками собранный на лампах, имеет ряд недостатков. Для ламповой техники необходимо использовать напряжение от 150 Вольт (питание анодов). Следовательно, отпадает необходимость в трансформаторах больших габаритов. И также стоит упомянуть про легкость настройки - никакого подбора «минуса» катода и сетки не требуется, что облегчает задачу изготовления. Конечно, если вы желаете сделать качественный усилитель для дома, то можно и воспользоваться схемами на лампах. Звук они выдают поистине красивый.

Какие микросхемы использовать

Среди большого числа микросхем можно выделить одно семейство, которое отличается своей надежностью и долговечностью - это, конечно же, TDA. Буквенное обозначение может быть различным, поэтому стоит узнать про основные характеристики, которые вам нужны:

1. Количество каналов. Может быть 2 или 4. Следовательно, у микросхемы будет по 2 или 4 входа и выхода. Для сабуфера достаточно одного канала.
2. Имеется ли возможность соединения входов и выходов по схеме «мост». Это неплохое решение, если требуется собрать мощный усилитель для сабвуфера своими руками. Если присутствует возможность включения по мостовой схеме, получается достичь больших значений мощности.
3. Выходная мощность - измеряется в Ваттах на каждый канал. Например, если микросхема имеет два канала, а каждый отдает 10 Ватт мощности. В режиме моста эта мощность удваивается, так как каналы соединяются последовательно.
4. Тип питания. Здесь стоит узнать, какая полярность напряжения питания. Некоторые микросхемы имеют двухполярное питание (например, «общий», «+12 В» и «-12 В»).

Даташит микросхем

Итак, вы нашли более-менее подходящую микросхему, которую решили использовать в своем усилителе. Но как же ее подключить правильно, чтобы она начала работать сразу же? И нужна ли настройка усилителя под сабвуфер? Вам необходимо знать ее типовую схему включения. Найти ее можно в документе, который называется Datasheet. По сути, это руководство по эксплуатации. В этом документе приведены все электрические параметры прибора, а также его типовые схемы включения. Причем даже именитые производители теле- и аудиотехники не пытаются вносить существенные изменения. Ведь они прекрасно знают, что в типовой схеме прибор будет работать устойчиво, без искажений, с максимальным сроком службы, а самое главное - качественно. Все параметры дополнительных элементов (а их довольно мало) подобраны самым наилучшим образом. И никакие изменения в схеме уже не нужны.

За что отвечают выводы микросхем

У вас имеется микросхема, но вы желаете разобраться, для чего необходимы все ее выводы? Впрочем, настройка усилителя под сабвуфер проводится и без знания этих тонкостей. Но разобраться несложно, ведь все интуитивно понятно:

1. GND - это минусовой провод питания, «масса» автомобиля, если в нем будет производиться установка.
2. Vcc+ - это положительный вывод питания микросхемы.
3. In/Out - соответственно, входы и выходы. На вход подается сигнал, например от телефона или ноутбука, а с выходом соединяется динамик сабуфера.
4. St-by - режим ожидания, как правило, он соединяется с плюсовым проводом питания.

Пожалуй, это все, что вам потребуется знать, больше ничего лишнего в микросхемах нет. Нужно только правильно соединить все дополнительные элементы и выводы микросхемы между собой.

Сборка усилителя

Стоит поговорить о мощности. Если производится установка усилителя и сабвуфера в автомобиль, то вам необходимо не менее 40 Ватт выходной мощности. Но все зависит от того, какой короб используется в сабуфере. Чем он больше, тем выше должна быть мощность. Если же вы изготавливаете небольшой настольный сабуфер, который имеет размеры менее 30 см с любой стороны, то достаточно будет микросхемы с мощностью 20-25 Ватт. В этом случае не будет наблюдаться искажений звука. После сборки основной части и проверки необходимо создать самое главное - фильтр. Именно он позволит вашему усилителю воспроизводить только лишь узкий спектр низких частот, отсекая при этом все высокие и средние. Какой тип конструкции выбрать - решать вам, но существует их великое множество. И вот основные:

1. Активные фильтры НЧ на операционных усилителях.
2. Пассивные фильтры НЧ на резисторах и конденсаторах.

Обратите внимание, что все провода для сабвуфера и усилителя должны быть хорошо экранированы, иначе возникнут помехи. Впрочем, если вы не намерены менять полосу пропускания и прочие характеристики усилителя, вам достаточно будет второго вида фильтров. Изготовляется он очень просто - входной сигнал нужно пропустить через RC-цепочку. Схема ее приведена немного выше. При прохождении сигнала отсекаются определенные частоты. В итоге усилитель воспроизводит только лишь узкий спектр.

Заключение

Вы узнали в общих чертах о том, какой усилитель нужен для сабвуфера. Изготовить его можно очень быстро, тут же испытать и насладиться звуком. Но обратите внимание на то, что установка в автомобиле может вызвать затруднения, так как необходимого выхода у магнитолы попросту нет. Что же делать? А теперь нужно вспомнить о том, что говорилось в статье. Разберите магнитолу и посмотрите, какая микросхема используется в усилителе. Внимательно посмотрите даташит и найдите входы этой микросхемы. Вот и все, сигнал для входа сабуфера можно взять именно отсюда. Нужно только на задней панели магнитофона установить дополнительный разъем. И тогда усилитель для сабвуфера (своими руками его сделать, как оказалось, не составило труда) можно подключить к любой дешевой магнитоле.