Litar penguat audio 25 Watt menggunakan tda2040

Penguat adalah tulang belakang elektronik Analog. Mereka digunakan secara meluas dalam bidang industri elektronik. Amplifier digunakan hampir di semua aplikasi berkaitan audio.

Penguat kuasa adalah bahagian elektronik audio. Ia direka untuk memaksimumkan kekuatan kuasa isyarat yang diberikan. Dalam elektronik bunyi, penguat operasi meningkatkan voltan isyarat, tetapi tidak dapat memberikan arus, yang diperlukan untuk mendorong beban. Dalam tutorial ini, kami akan membina Amplifier 25W menggunakan TDA2040 Power Amplifier IC dengan pembesar suara impedans 4 Ohms yang bersambung dengannya.

Topologi Pembinaan untuk Penguat

Dalam sistem rantai penguat, penguat kuasa digunakan pada peringkat terakhir atau terakhir sebelum beban. Secara amnya, sistem Sound Amplifier menggunakan topologi di bawah yang ditunjukkan dalam rajah blok

Seperti yang anda lihat dalam gambarajah blok di atas, Power Amplifier adalah tahap terakhir yang secara langsung disambungkan ke beban. Secara amnya, sebelum Power Amplifier, isyarat diperbaiki menggunakan Pre Amplifier dan Voltage control amplifier. Juga, dalam beberapa kes, di mana kawalan nada diperlukan, litar kawalan nada ditambahkan sebelum Power Amplifier.

Ketahui Beban Anda

Sekiranya sistem Penguat Audio, kapasiti penguat beban dan beban penguat adalah aspek penting dalam pembinaan. The beban utama bagi kuasa Amplifier adalah Speaker Loud. Output penguat daya bergantung pada impedans beban, jadi menghubungkan beban yang tidak tepat dapat membahayakan kecekapan penguat Daya dan juga kestabilan.

Pembesar Suara Loud adalah beban besar yang bertindak sebagai beban Induktif dan Tahan. Penguat kuasa memberikan output AC, kerana ini impedans pembesar suara adalah faktor penting untuk pemindahan daya yang betul.

Impedance adalah rintangan efektif litar elektronik atau komponen untuk arus ulang-alik, yang timbul daripada kesan gabungan yang berkaitan dengan rintangan dan reaktansi ohmik.

Dalam elektronik Audio, pelbagai jenis pembesar suara tersedia dalam watt yang berbeza dengan impedans yang berbeza. Impedansi pembesar suara dapat difahami dengan lebih baik menggunakan hubungan antara aliran air di dalam Paip. Anggap saja loudspeaker sebagai paip air, air yang mengalir melalui paip adalah isyarat audio bergantian. Sekarang, jika paip menjadi lebih besar diameternya, air akan mudah mengalir melalui pipa, isipadu air akan lebih besar, dan jika kita menurunkan diameternya, semakin sedikit air akan mengalir melalui pipa, maka volume air akan menjadi lebih rendah. Diameter adalah kesan yang diciptakan oleh rintangan dan reaktansi ohmik. Sekiranya paip menjadi lebih besar diameternya, impedans akan rendah,jadi pembesar suara boleh mendapat lebih banyak watt dan penguat memberikan senario pemindahan kuasa yang lebih banyak dan jika impedans semakin tinggi maka Amplifier akan memberikan kuasa yang lebih sedikit kepada pembesar suara.

Terdapat pilihan yang berbeza dan segmen pembesar suara yang berbeza terdapat di pasaran, biasanya dengan 4 ohm, 8 ohm, 16 ohm, dan 32 ohm, di mana pembesar suara 4 dan 8 ohm banyak tersedia dengan harga murah. Juga, kita perlu memahami bahawa, penguat dengan 5 Watt, 6 Watt atau 10 Watt atau lebih adalah watt RMS (Root Mean Square), yang dihantar oleh penguat ke beban tertentu dalam operasi berterusan.

Jadi, kita perlu berhati-hati dengan penilaian pembesar suara, penilaian penguat, kecekapan pembesar suara, dan impedans.

Pembinaan Amplifier 25W Mudah

Dalam tutorial sebelumnya, kami membuat Amplifier 10Watt menggunakan Op-amp dan transistor kuasa. Tetapi untuk tutorial ini, kami akan membina penguat kuasa 25W yang akan menggerakkan pembesar suara impedans 4 Ohms. Kami akan menggunakan IC penguat kuasa khusus untuk ini. Kami memilih IC penguat kuasa TDA2040.

Pada gambar di atas, TDA2040 ditunjukkan. Ia terdapat di kebanyakan kedai dalam talian generik dan juga di eBay. Pakej ini dipanggil pakej ' Pentawatt ' dengan 5 pin output. Gambarajah pinout cukup mudah dan terdapat dalam lembar data,

Tab disambungkan ke pin 3 atau –Vs (sumber bekalan negatif). Tidak ketinggalan, Heatsink yang disambungkan dengan tab juga mendapat sambungan yang sama.

Sekiranya kita memeriksa lembaran data, kita juga dapat melihat ciri-ciri IC penguat kuasa ini

Ciri IC cukup bagus. Ia memberikan perlindungan litar pintas ke tanah. Juga, perlindungan terma akan memberikan ciri keselamatan tambahan kerana keadaan beban yang berlebihan. Seperti yang kita lihat, TDA2040 mampu memberikan output 25Watt ke beban 4 Ohms jika bekalan kuasa terpecah dengan output +/- 17V disambungkan. Dalam kes sedemikian, THD (Total Harmonic Distortion) akan menjadi 0.5%. Dalam konfigurasi yang sama, jika kita mendapat output kuasa 30 Watt, THD akan menjadi 10%.

Juga, terdapat grafik lain dalam lembar data yang memberikan hubungan antara voltan Bekalan dan watt keluaran.

Sekiranya kita melihat grafik, kita dapat mencapai kuasa output lebih dari 26Watt jika kita menggunakan bekalan kuasa split dengan output lebih dari 15V. Oleh itu, mari kita menjadikan penguat kuasa untuk berfungsi dengan pembesar suara impedans 4 ohm pada 25Watt tanpa menjejaskan THD.

Komponen yang Diperlukan

Untuk membina litar, kita memerlukan komponen berikut:

Papan Vero (semua orang bertitik atau tersambung boleh digunakan)
Besi pematerian
Kawat pateri
Alat Nipper dan Wire stripper
Wayar
Singki haba aluminium
Bekalan kuasa 17V Rail to Rail dengan landasan kuasa + 17V GND -17V
Pembesar suara 4 Ohms 25 Watt
Perintang 4.7R 1/2 Watt
680R perintang 1/4 ^th Watt
Perintang 22k
Perintang 10k
Kapasitor 100nF /.1uF 4pcs
Kapasitor 22uF
TDA2040

Gambarajah dan Penjelasan Litar Penguat Audio 25 Watt

Skema untuk penguat audio 25 watt cukup mudah; TDA2040 menguatkan isyarat dan memberikan watt RMS 25Watt ke pembesar suara 4 ohm. C4 dan C5 digunakan sebagai kapasitor penuras. C1 dan R1 bertindak sebagai penapis. R2, R3 dan C2 memberikan maklum balas yang diperlukan kepada penguat kuasa. R4 dan C3 adalah rangkaian snubber untuk merapatkan maklum balas dari beban induktif (Pembesar Suara Keras)

Menguji Litar Penguat 25watt

Kami menggunakan alat simulasi proteus untuk memeriksa output litar; kami mengukur output dalam osiloskop maya. Anda boleh menyemak Video demonstrasi lengkap yang diberikan di bawah

Kami menghidupkan litar menggunakan +/- 17V dan isyarat sinusoidal input disediakan. Osiloskop dihubungkan di seluruh output dengan beban 4 ohm pada saluran A (Kuning) dan isyarat input disambungkan ke saluran B (Biru).

Kita dapat melihat perbezaan output antara isyarat input dan output yang diperkuat dalam video: -

Juga, kami memeriksa output watt, Amplifier watt sangat bergantung pada banyak perkara, seperti yang telah dibincangkan sebelumnya. Ia sangat bergantung pada impedansi pembesar suara, kecekapan pembesar suara, kecekapan penguat, topologi pembinaan, penyimpangan harmonik total, dll. Kami tidak dapat mempertimbangkan atau mengira semua kemungkinan faktor yang menjadi pergantungan dalam watt penguat. Litar kehidupan sebenar berbeza daripada simulasi kerana banyak faktor perlu dipertimbangkan semasa memeriksa atau menguji output.

Pengiraan Watt Amplifier

Kami menggunakan formula mudah untuk mengira watt penguat -

Watt Penguat = V ² / R

Kami menghubungkan multi-meter AC di seluruh output. Voltan AC yang ditunjukkan dalam meter multi adalah voltan AC puncak ke puncak.

Kami memberikan isyarat sinusoidal frekuensi rendah dengan jarak 25-50Hz. Seperti pada frekuensi rendah, penguat akan mengalirkan arus lebih banyak ke beban dan multimeter akan dapat mengesan voltan AC dengan betul.

Multimeter menunjukkan AC 10.1V. Jadi, mengikut formula, output penguat kuasa pada beban 4 Ohms adalah

Amplifier Wattage = 10.1 ² /4 penguat Wattage = 25.50 (25W anggaran)

Perkara yang Perlu Diingat semasa Membina Penguat 25w

Semasa membina litar, Penguat kuasa TDA2040 perlu disambungkan dengan pemanas air dengan betul. Heatsink yang lebih besar memberikan hasil yang lebih baik. Juga, adalah baik untuk menggunakan kapasitor jenis kotak dinilai kelas audio untuk hasil yang lebih baik.

Selalu merupakan pilihan yang baik untuk menggunakan PCB untuk aplikasi berkaitan Audio. Kaedah terbaik untuk membina PCB adalah dengan merujuk garis panduan pengeluar IC. Terdapat reka bentuk PCB rujukan yang disediakan dalam lembar data TDA2040.

Dalam gambar di atas, litar sampel dengan susun atur PCB ditunjukkan. Lebih baik berpegang pada susun atur rujukan, dan dalam nisbah 1: 1. Ini akan mengurangkan gandingan bunyi dalam output.

Juga, cuba gunakan pembesar suara kecekapan lebih tinggi 4 Ohms dengan watt yang betul untuk memandu dengan penguat kuasa ini.